• Journal of Welding and Joining
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• v.29 no.3
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• pp.19-26
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• 2011

본 논문에서는 액체의 표면장력을 이용하여 복수의 KGD 들을 웨이퍼 상태에서 일괄접합함으로써, 높은 수율의 삼차원적층칩을 빠른 생산성으로 제작할 수 있는, 고속 고정밀 접합기술인 자기조직화정합 (Selfassembly) 기술에 대해 소개를 하였다. 본 연구실에서 개발한 self-assembly 기술을 적용하여 5mm 각(角) 크기의 칩 500개를 1초 이내에 평균 $0.5{\mu}m$ 정도의 높은 정밀도로 8인치 웨이퍼상에 일괄접합시키는데 성공하였다. Self-assembly 기술에 의한 삼차원 칩 적층방식은, 기존의 pick-and-place 적층방식에서 높은 정밀도의 접합특성을 확보하는데 필요한 공정시간을 혁신적으로 단축하는 것이 가능하고, 웨이퍼 레벨에서 복수의 KGD 들을 일괄접합하는 것이 가능하므로, 향후 TSV 기술의 양산화를 실현하는데 적합한 고속 고정밀 접합 기술로서 기대가 크다. 현재 본 연구실에서는 두께가 $50{\mu}m$ 이하의 얇은 LSI 칩 및 메탈범프가 형성된 LSI 칩 등을 이용하여, self-assembly 기술에 의한 삼차원 적층형 집적회로 구현을 위한 접합기술을 개발 중에 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.25 no.3
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• pp.45-50
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• 2007

The present study is devoted to investigate the transient flow and to estimate the filling time fur underfill process by using the numerical model established on the fluid momentum equation. For optimization of the design and selection of process parameters, this study extensively presents an estimation of the filling time in the view points of some important factors related to underfill materials and flip-chip geometry. From the results, we conclude that the filling time changes with respect to the under fill materials because of different viscosity, surface tension coefficient and contact angle. It reveals that, as the gap height increases, the filling time decreases substantially, and goes to the saturated values.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.411-414
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• 2011

구조물에서의 소음은 일반적으로 볼트, 스냅, 힌지, 용접 등과 같은 체결부에서 발생한다. 이러한 소음을 정확히 예측하기 위해서는 구조물이 갖는 실제적인 동적특성(고유진동수, 주파수응답함수) 해석기술이 필수적으로 선행되어야 한다. 그러나 현재의 동적특성 해석기술은 체결부 특성을 무시하거나 많은 시간을 수반되는 상세모델을 적용하여 해석한다. 본 연구에서는 간단한 요소를 사용하여 체결부 상세모델을 대처할 수 있는 등가모델 개발을 수행하였고 실제모델과의 비교를 통해 타당성을 검증하였다. 또한, Monte-Carlo Simulation(MCS)을 사용하여 구조물의 확률기반 해석을 수행하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.16 no.2
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• pp.122-128
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• 1998

This investigation was performed to collect fundamental informations concerning the behavior of glass solders on ceramic joining process. The wettability of glasses on two types of alumina was evaluated by sessile drop method. SiO$_2$-CaO-Al$_2$O$_3$system glasses were selected as solder glasses, and alumina that have different purities were used for substrate materials. It is indicated that contact angles of glasses on 99% purity of alumina substrate do not change as increasing time at elevated temperature, however the contact angles on the 92% purity of alumina substrate exhibit the strong time dependency. The time-dependent property on 92% alumina was due to the interlayer reactions occurred between the glass solder and impurities on the substrate.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.12 no.1
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• pp.62-73
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• 1992

상변환시 수반되는 경계면에서의 잠열의 방출(또는 흡수)의 정확한 해석은 용접, 주조, 결정 생성, 일기 예보 등의 응용에 필수적인 것이다. 특히 주조의 경우 캐스팅 온도와 고체 용적분율의 관계를 앎으로서 잠열 방출의 해석이 가능하다. 본 연구는 상변환시 수반되는 잠열의 방출 형태를 4개의 다른 모델을 사용하여 비정상 온도분포, 용융형태, 자연대류가 미치는 영향을 수치적으로 구하였다. 2개의 서로 다른 물성치를 가진 합금을 선택하였는데 하나는 넓은 mushy 영역을 가진 알루미늄 합금이고 다른 하나는 좁은 mushy 영역을 가진 철금속계 합금이다. 알루미늄 합금의 경우 온도 분포와 시간에 따른 온도의 변화가 모델에 따라 상당한 차이가 있는 반면 철금속계 합금의 경우 상이한 모델일지라도 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. 결론으로 용융시 정확한 온도 분포와 상변화 형태를 예측하기 위해서는, 알루미늄 합금(넓은 mushy 영역)의 경우 적절한 잠열 방출 모델의 채택이 필요 불가급한 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.6 no.2
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• pp.81-86
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• 2003

This study proposes the neural network simulator for the integrity evaluation of weld zone in railway rails. For these purposes, the ultrasonic signals for defects(crack) of weld zone in frames are acquired in the type of time series data and echo strength. The detection of the natural defects in railway truck is performed using the characteristics of echodynamic pattern in ultrasonic signal. And then their applications evaluated feature extraction based on the time-frequency-attractor domain(peak to peak, rise time, rise slope, fall time, fall slope, pulse duration, power spectrum, and bandwidth) and attractor characteristics (fractal dimension and attractor quadrant) etc. The constructed neural network simulator agrees fairly well with the measured results of test block(defect location, beam propagation distance, echo strength, etc). The Proposed neural network simulator in this study can be used for the integrity evaluation of weld zone in railway rails.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.63-69
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• 2006

This study deals with the friction welding of A2024- T6 to A6061- T6; The friction time was variable conditions under the conditions of spindle revolution of 2000rpm, friction pressure of 50MPa, upset pressure of 100MPa, and upset time of 5.0seconds. Under these conditions, the microstructure of weld interface, tensile fracture surface and mechanical tests were studied, of friction weld, and so the results were as follows. 1. When the friction time was 1.5seconds under the conditions, the maximum tensile strength of the friction weld happened to be 292MPa, which is $94.2\%$ of the base material's tensile strength(310MPa). At the same condition, the maximum shear strength was 2l2MPa, which is equivalent to $103\%$ of the base material's shear strength (205MPa). 2. At the same condition, the maximum vickers hardness was Hv 146 at A2024- T6 nearby weld interface, which is higher Hv3 than condition of the friction time 0.5seconds, and the maximum vickers hardness was Hvl20 from weld interface of A6061-T6, which is higher Hv28 then base material's. 3. The results of microstructure analysis show that the structures of two base materials have fractionized and rearranged along a column due to heating and axial force during friction, which has affected in raising hardness and tensile strength.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11a
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• pp.180-185
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• 2001

In the life assessment for plant structural component, the research on deterioration of toughness and material properties occurred in weldments has been considered as very important problems. In general, the microstructures composed in weldments are hugely classified with weld metal(W.M), fusion line(F.L), heat affected zone(HAZ), and base metal(B.M). It has been reported that the creep characteristics on weldments having variable microstructures could be unpredictably changed. Furthermore, it is also known that HAZ adjacent to F.L exhibits the decreased creep strength compared to those in base or weld metals, and promotes the occurrence of Type III and Type IV cracking due to the growth of grains and the coarsening carbides precipitated in ferritic matrix by welding and PWHT processes. However, the lots of works reported up to date on creep damage in power plant components have been mostly conducted on B.M and the creep properties on a localized microstructures in weldments have not as yet been throughly investigated. In this paper, for various microstructures such as coarse grain HAZ(CGHAZ), W.M and B.M in X20CrMoV121 steel weldment, the small punch-creep(SP-Creep) test using miniaturized specimen(t=0.5mm, 0.25mm) is performed to investigate a possibility for creep characteristics evaluation.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.81-81
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• 2010

전자 패키징은 미세화, 경량화, 저가화를 지향하고 신뢰성의 향상을 위해 발전해 왔다. 이러한 경향은 전자부품 자체의 성능 향상 뿐 아니라 전자부품을 장착, 고정할 수 있게 하는 인쇄회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)의 성능에 많은 관심을 가지게 되었다. 전기적 신호의 손실을 줄이기 위해 전기, 전자 산업체에서는 가볍고 굴곡성이 우수한 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible PCB)과 가격이 싸고 신뢰성이 입증된 경성인쇄회로기판(RPCB : Rigid PCB)이 그 대상이다. 본 논문에서는 이 PCB중에서도 RPCB와 FPCB간의 열압착 방식으로 접합 시 전극간의 접합 양상을 보았다. 이 열압착 방식은 기존에 PCB를 접합하는데 사용하고 있는 connector를 이용한 체결법을 대체하는 기술로써 솔더를 중간층(interlayer)로 이용하여 열과 압력으로 접합하는 방식이다. 이 방식을 connector를 사용하는 방식에 비해 그 부피가 작고 I/O개수에 크게 영향 받지 않으며 자동화 공정이 쉬운 장점을 가지고 있다. 접합의 대상 중 RPCB의 경우는 무전해 니켈 금도금(ENIG : Electroless Nickle Immersion Gold)로 제작하였으며 FPCB의 경우는 ENIG와 유기보호피막(OSP : Organic solderability preservation) 처리하였다. 실험에 사용한 PCB는 $300\;{\mu}m$ pitch의 미세피치이며 솔더의 조성은 Sn-3.0Ag-0.5Cu (in wt%)과 Sn-3.0Ag (in wt%)를 사용하였다. 접합 온도와 접합 시간 그리고 접합 압력에 따라 최적의 접합 조건을 도출하였다. 접합 강도는 $90^{\circ}$ Peel Test를 통해서 측정하였으며 접합면 및 파괴면은 SEM과 EDS를 통하여 분석하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.78-78
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• 2010

모바일 정보통신기기를 중심으로 패키지의 초소형화, 고집적화를 위해 플립칩 공법의 적용이 증가되고 있고 있으며 접속피치의 미세화에 따라 솔더 및 언더필을 사용하는 C4 공법보다 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), NCA (Non-conductive Adhesive) 등의 접착제를 이용하는 칩본딩 공법에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, NCA 공법의 경우 산업 현장의 대량생산에 대응하기 위해서는 접착제의 속경화 특성이 요구되어 진다. 일반적으로 접착제의 경화거동은 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용해 확인하지만, 수초 이내에 경화되는 접착제의 경우는 적용되기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 전자패키지용 접착제의 속경화 거동을 효과적으로 평가할 수 있는 방법을 조사 하였다. 실험에서 사용된 접착제는 에폭시계 레진 기반에 이미다졸계 경화제를 사용한 기본적인 포뮬레이션을 사용하였고, 경화시간은 160^{\circ}C에서 1분 이내에 경화되는 특성을 가지고 있다. 경화 거동을 확인하기 위해서 isothermal DSC와 DEA(Dielectric Analysis)의 두가지 방법을 사용해 비교하였다. 두 실험 방법 모두 $160^{\circ}C$를 유지하며 경화 거동을 확인하였고, DoC(Degree of Cure)의 측정오차를 비교 분석하였다. DEA는 이온 모빌리티 변화에 따른 유전손실율을 측정하는 방법으로 80~90% 이후의 경화도는 측정되지 않았지만, 수초 이내에 경화되는 속경화 특성을 평가하기에 적합한 것으로 확인되었다.