• Journal of Welding and Joining
• /
• 제13권4호
• /
• pp.7-13
• /
• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
• /
• pp.208-210
• /
• 2009

본 논문에서는 비닐절연코드의 기계적 피로에 의한 소손패턴과 화재위험성에 대하여 실험, 분석하였다. 비닐절연코드는 2중의 절연피복으로 되어 있으며 도체는 여러 가닥의 소손들로 구성되어 있다. 비닐코드는 반복적인 구부림이나 인장등 기계적 피로에 의해 피복 내 도체가 손상을 입게 되며 전기가 흐르고 있는 상태에서 끊어진 소선들이 접촉과 끊어짐을 반복함으로써 아크와 열이 발생하며 이때 발생한 마크와 열에 의해 피복이 탄화되어 결국에는 착화됨을 볼 수 있었다. 이러한 기계적 피로에 의한 국부 발열과 화재 예방을 위한 기술개발이 필요한 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.444-450
• /
• 2010

본 연구에서는 전류 4단자 전위차법을 이용한 전기비저항을 측정하여 반복피로손상을 받은 구리와 구리합금의 미시적 열화를 평가하였다. 서로 매우 다른 적층결함 에너지를 갖는 구리(Cu)와 구리합금(Cu-35Zn)에 대해 반복피로손상을 가하고 이들 재료에서 발달한 전위구조와 전기비저항 간의 관계를 연구하고자 하였다. Cu는 전위셀 하부구조를 형성하였지만, Cu-35Zn 합금은 피로사이클에 따라서 전위밀도는 증가하고 평면배열의 전위구조를 형성하였다. 전기비저항은 두 재료 모두에서 피로변형 초기 단계에서 급격하게 증가하였다. 더욱이, 피로시험 후 구리는 약 7 % 그리고 구리 합금은 약 6.5 % 변하였다. 이러한 일관적인 결과들로부터, 반복적인 피로에 의해 발달한 전위 셀구조는 평면배열의 전위구조보다도 전기비저항에 매우 민감한 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.47-52
• /
• 2017

휘거나 구부릴 수 있는 유연 전자 소자(flexible electronics) 개발을 위해 이러한 변형 조건에서 사용이 가능한 유연한 투명전극재료에 대한 많은 관심이 기울여 지고 있다. 본 연구에서는 현재 투명 전극 소재로 가장 널리 사용 중인 ITO 박막을 이용하여 굽힘 실험 및 반복 피로 실험을 진행하며 전기적 특성 변화를 연구 하였다. 응력 상태에 따른 차이를 보기 위해, ITO 필름의 상대적 위치에 따라 외측 및 내측 굽힘 두 조건으로 실험을 진행하였으며, 외측 굽힘보다 보다 내측 굽힘 조건에서 굽힘 실험 및 피로 실험 모두 우수한 전기적 안정성을 보였다. 외측 굽힘 및 내측 굽힘 시 응력 상태가 각각 인장 응력, 압축 응력이 ITO 필름에 가해지게 되며 이에 따라 균열 형성 및 전파 거동에 차이가 나타나는 것을 FE-SEM 표면 관찰을 통해 확인하였다. 이는 결국 전기적 안정성과도 밀접히 연관된 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 가장 대표적인 투명전극재료인 ITO 필름의 다양한 기계적변형에 대한 신뢰성을 이해하고, 이를 통해 향후 고신뢰성 유연전자소자용 전극을 위한 디자인에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.45-51
• /
• 2020

미래의 유연 전자 기기는 고온, 고습 환경 조건에서 사용될 수 있으며 반복적으로 굽히고 펴기를 반복하기 때문에 장기 신뢰성 확보를 위해서는 환경 조건과 반복 기계적 변형의 효과를 동시에 고려해야 한다. 본 연구에서는 전자기기에서 가장 일반적으로 사용되는 Al, Ag, Cu 전극을 유연 기판상에 진공 증착한 뒤 환경적인 요건을 상온/일반습도와 85℃/85% 습도 두 가지로 조건에서, 기계적 변형이 없는 평평한 상태와 반복적으로 굽힘 변형을 가해주는 조건의 총 4가지 환경 및 피로 복합 실험을 실시하였다. Al, Ag, Cu 전극 모두 기계적 변형이 없는 평평한 경우에 일반 환경 조건 및 고온/고습 조건 모두 10시간 동안 전기 저항 변화가 발생하지 않았다. 일반 환경 조건에서 굽힘 피로 실험을 진행한 경우, Al, Ag, Cu 전극 모두 금속의 피로 파괴 현상에 의해 10만 싸이클 이후 전기 저항이 약 400%~600% 증가하였다. 고온/고습에서 피로 실험의 경우, Al, Ag 전극은 일반 조건 피로 실험과 결과가 유사하였으나, Cu의 경우 고온/고습 피로실험의 경우 10만 싸이클 이후 전기 저항이 90000% 이상 증가하였다. 이는 부식과 기계적 피로가 동시에 발생할 경우 금속 전극에 매우 심각한 신뢰성 문제를 유발한다는 것을 의미하며, 환경 조건과 기계적 변형을 동시에 고려한 전극 소재 디자인이 필요하다는 것을 의미한다.

• 한국자기학회지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.334-339
• /
• 1997

센서는 어떤 물리 .center dot. 화학적량을 다른 물리 .center dot. 화학적량으로 변환시키는 기능의 소자를 통칭하는 용어로써 그 범위가 매우 넓으며, 현대 산업사회에서 전기 .center dot. 전자공학의 반전과 더불어 센서가 더욱 중요시되고 있다. 특히 대부분의 센서가 피측정 물리 .center dot. 화학적량을 전기적 신호로 변화 시키는 기능으로 정밀측정, 생산자동화 및 자동제어등에 다양하게 사용되고 있다. 센서는 원리적 측면에서의 분류와 센서의 기능적 측면으로 분류방법이 있다. 센서 관련 학문적 연구면에서 보면 센서의 원리적 측면에서의 접근이 용이하며 센서를 사용하는 산업체나 사용자의 입장에서는 센서의 기능적 측면 즉 피측정 물리 .center dot. 화학적량의 종류에 따른 분류가 편리하다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
• /
• 제48권11호
• /
• pp.1476-1478
• /
• 1999

A musculotendon model is proposed to predict muscle force during muscle fatigue due to the continuous functional electrical stimulation(FES). Muscle fatigue dynamics can be modeled as the electrical admittance of muscle fibers and included in activation dynamics based on the{{{{ { Ca}^{2+ } }}}} kinetics. The admittance depends on the fatigue variable that monotonically increase or decrease if electrical pulse exists or not, and on the stimulation parameters and the number of applied pulses. In the response of the change in activation the normalized Hill-type contraction dynamics connected with activation dynamics decline the muscle shortening velocity and thus its force under muscle fatigue. The computer simulation shows that the proposed model can express the muscle fatigue and its recovery without changing any stimulation parameters.

• 전기저널
• /
• 6호통권90호
• /
• pp.88-92
• /
• 1984

OA화시대의 도래로 인해 OA 기기가 보다 많이 도입되는 경향에 있다. 이러한 경향과 함께 CRT작업에 종사하는 작업자는 호조건하에서의 작업이 기대되고 있다. SRT(브라운관)작업은 눈의 피로의 원인이 되는 요소가 여러 가지 있으나 그 전부를 조명으로 해결할 수는 없으며 보다 피로가 적은 쾌적한 조명환경을 얻기위한 방법에 대해 생각해 보기로 한다.

• Composites Research
• /
• 제17권6호
• /
• pp.22-27
• /
• 2004

본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.

• 기계저널
• /
• 제28권4호
• /
• pp.313-321
• /
• 1988

어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.