• Title/Summary/Keyword: 접합부 온도

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On-Line Estimation of IGBT Junction Temperature Using On-State Voltage Drop (IGBT의 도통상태 전압강하를 이용한 접합부 온도의 실시간 추정)

  • Kim, Yong-Seok;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.441-444
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    • 1997
  • 최근 전력용 반도체 소자로서 많이 사용되고 있는 IGBT를 이용한 시스템의 제작시 신뢰성의 향상을 위해 시스템 운전시 정확한 접합부 온도를 순시적으로 추정할 필요가 있다. 기존의 소자온도 추정 방법들은 시스템 운전시의 순시적 추정이 아니라는 점과 정확한 접합부 온도가 아니라는 점이 문제가 된다. 본 논문에서는 시스템 운전시의 접합부 온도를 순시적으로 정확하게 추정할 수 있는 방법을 제시하여 경제적으로 시스템의 효율과 신뢰성을 높일 수 있도록 하였다.

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Investigation of Structural Reliability on Solder Joint According to Heater Set-point of the Lunar Lander (달 착륙선의 히터 작동온도 설정에 따른 솔더 접합부의 구조적 신뢰성 분석)

  • Jeon, Young-Hyeon;Park, Tae-Yong;Lee, Jang-Joon;Kim, Jung-Hoon;Oh, Hyun-Ung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.2
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    • pp.167-174
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    • 2018
  • The heater is applied to the lunar lander for securing its survivability under severe lunar thermal environment during 14 days of night time. For this, the heater on/off set-points shall be determined to minimize the power consumption due to the limited power generation of lunar lander during night time. In addition, the temperature changes of the lander according to the heater set-point is also an important factor because it is related to thermo-mechanical reliability on solder joint of on-board electronics. In this study, we investigated thermo-mechanical reliability on solder joint according to the heater set-point by using commercial reliability and a life prediction tool of Sherlock based on the thermal analysis results of lunar lander that is a year of the mission lifetime.

Finite Element Method Analysis for Temperature Profile of a Planar Multijunction Thermal Converter (유한 요소법에 의한 평면형 다중접합 열전변환기의 온도분포 해석)

  • Hwang, Chan-Soon;Cho, Hyun-Duk;Kwon, Jae-Woo;Lee, Jung-Hee;Lee, Jong-Hyun;Kim, Jin-Sup;Park, Se-Il;Kwon, Sung-Won
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.10 no.3
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    • pp.196-206
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    • 2001
  • Real temperature profiles of a planar chromel-alumel mutli-junction thermal converter(TC 1) were measured by thermal image. Temperature profiles as a function of input power of thermal converters(TC 1${\sim}$TC 6) were simulated by 3-dimensional ANSYS program based on finite element method. Temperature difference between the hot junction and the cold junction for TC 1 was smallest and largest for TC 6 and correspondingly, he voltage response for TC 1 and TC 6 showed the smallest value of 3.09 mV/mW and the largest value of 4.03 mV/mW, respectively.

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Transient Liquid Phase Sinter Bonding with Tin-Nickel Micro-sized Powders for EV Power Module Applications (주석-니켈 마이크로 분말을 이용한 EV 전력모듈용 천이액상 소결 접합)

  • Yoon, Jeong-Won;Jeong, So-Eun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.28 no.2
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    • pp.71-79
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    • 2021
  • In this study, we have successfully fabricated the Sn-Ni paste and evaluated the bonding properties for high-temperature endurable EV (Electric Vehicle) power module applications. From evaluating of the micro-structural changes in the TLPS (Transient Liquid Phase Sintering) joints with Sn and Ni contents in the Sn-Ni pastes, a lack of Ni powders and Ni particle agglomerations by Ni surplus were observed in the Sn-20Ni and Sn-50Ni joints (in wt.%), respectively. In contrast, relatively dense microstructures are observed in the Sn-30Ni and Sn-40Ni TLPS joints. From differential scanning calorimetry (DSC) thermal analysis results of the fabricated Sn-Ni paste and TLPS bonded joints, we confirmed that the complete reactions of Sn with Ni to form Ni-Sn intermetallic compounds (IMCs) at bonding temperatures occurred, and there is no remaining Sn in the joints after TLPS bonding. In addition, the interfacial reactions and IMC phase changes of the Sn-30Ni joints under various bonding temperatures were reported, and their mechanical shear strength were investigated. The TLPS bonded joints were mainly composed of residual Ni particles and Ni3Sn4 intermetallic phase. The average shear strength tended to increase with increasing bonding temperature. Our results indicated a high shear strength value of approximately 30 MPa at a bonding temperature of 270 ℃ and a bonding time of 30 min.

A Study on Low Temperature Fine Pitch Solder Bump Bonding Technique Using Interdiffusion of Solder Materials (솔더재료의 확산을 이용한 미세피치 솔더범프 접합방법)

  • 이민석;이승현;김영호
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.72-75
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    • 2003
  • 솔더의 상호확산을 이용한 저온 칩 접합을 구현하기 위하여 $117^{\circ}C$의 공정 온도를 가지는 In과 Sn 솔더패드를 $25\;mm^2$의 접합면적에 형성하고 두 솔더의 융점 보다 낮은 온도인 $120^{\circ}C$에서 접합을 시행하였다. 30초의 반응시간에서도 접합이 이루어 졌으며 반응시간이 지남에 따라 두 솔더가 반응하여 혼합상을 형성하였다. 솔더패드 접합에서 접합부는 낮은 접속저항과 높은 접속강도를 가짐을 확인할 수 있었다. $40\;{\mu}m$의 극미세피치의 In, Sn 솔더 범프를 형성하여 접합부를 형성하였으며 daisy chain을 형성한 접합부를 이용하여 평균 $65\;m\Omega/bump$ 저항값을 얻을 수 있었다. 상온에서 시효후 $54\%$의 접속저항이 감소함을 확인할 수 있었다.

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Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying (기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 1994.10b
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    • pp.15-15
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    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

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Power Control System for Maintain a LED Junction Temperature (LED 접합온도 유지를 위한 전력 제어 시스템)

  • Park, Chong-Yeun;Jung, Kwang-Hyun;Yoo, Jin-Wan;Choi, Won-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.934_935
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    • 2009
  • LED는 기존조명에 비해 친환경적이고, 긴 수명을 갖기 때문에 현재에 이르러 광고조명이나 백라이트 유닛 그리고 실내 외 조명으로 각광받기 시작했다. LED를 조명으로 사용 함에 있어서 LED의 PN 접합부에서 발생하는 접합온도 상승을 고려해야한다. 접합온도 상승은 LED의 광 출력과 수명의 감소, 광색의 변화를 초래하기 때문에 광 출력 및 광색을 유지시키고, 수명을 예측하기 위해서는 LED의 접합온도를 일정하게 유지시키는 LED 전용의 전력제어 시스템이 필요하다. 본 논문은 LED 접합온도 측정 시스템과 구동전원을 설계 및 제작하였으며, 측정된 온도를 구동전원에 궤환시켜 접합온도를 일정하게 유지시키는 시스템을 제안하였다.

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Control of Heat Temperature in Light Emitting Diodes with Thermoelectric Device (열전소자를 이용한 발광다이오드의 발열 온도 제어)

  • Han, S.H.;Kim, Y.J.;Kim, J.H.;Kim, D.J.;Jung, J.Y.;Kim, S.;Cho, G.S.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.280-287
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    • 2011
  • The heat temperature of a light emitting diode (LED) is investigated with the thermoelectric device (TED). The Peltier effect of the thermoelectric device is used to control the heat radiation and the junction temperature of high-power LEDs. For the typical specific current (350 mA) of high-power (1 W) LEDs, the LED temperature and the p-n junction temperature become $64.5^{\circ}C$ and $79.1^{\circ}C$, respectively. For 0.1~0.2 W driving power of TED, the LED temperature and the junction temperature are reduced to be $54.2^{\circ}C$ and $68.9^{\circ}C$, respectively. As the driving power of the TED increases over 0.2 W, the temperature of LED itself and the junction temperature are increased due to the heat reversed from the heat-sink to LED. As the difference of temperature between LED and the heat-sink is increased, the quantity of reversed heat becomes larger and it results to degrade the cooling capability of TED.