• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.17-22
• /
• 2013

본 연구에서는 Sn-58Bi 솔더를 이용한 경성 인쇄 회로 기판 (Rigid printed circuit board, RPCB)과 연성 인쇄회로 기판 (Flexible printed circuit board, FPCB) 간의 열압착 접합 시, 접합 조건에 따른 기계적 특성에 대하여 연구하였다. 접합 온도와 접합 시간을 변수로 열압착 접합을 실시하여 $90^{\circ}$ 필 테스트(Peel test)를 통해 접합 강도를 측정하고, 단면과 파단면을 관찰하였다. 접합 온도가 증가할수록 접합 강도가 증가하였으며, 접합 시간에 따른 접합 강도의 변화 또한 관찰할 수 있었다. 접합 시간이 증가하면서 접합부의 파괴에 영향을 미치는 요인이 솔더 층에서 금속간 화합물(Intermetallic compound, IMC) 층으로 변화하는 것을 관찰할 수 있었다. 필 테스트 과정의 F-x(Force-distance) curve를 통해 파괴 에너지를 계산하여 금속간 화합물이 접합 강도에 미치는 영향을 평가하였으며, 본 연구에서 $195^{\circ}C$, 7초 조건이 접합 강도와 파괴 에너지가 가장 높게 나타나는 최적 접합 조건으로 도출되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.81-81
• /
• 2018

Bi-Te계 열전소자는 상온에서의 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 이 열전소자를 활용한 열전모듈은 다수의 n형 및 p형 열전소자가 세라믹 위에 형성된 Cu 전극에 전기적으로 직렬이 되도록 서로 솔더링 접합이 되어 있는 구조를 가지고 있다. 이처럼 직렬 연결된 방식에서는 높은 접합강도를 필요로 한다. 열전모듈 제작 시 Bi-Te 계 소자를 바로 Cu 기판에 접합시키면 솔더에 들어있는 Sn과 기판의 Cu가 접합하는 과정에서 소재 내로 확산하여 접합강도를 저하시킨다. 이러한 열전모듈의 접합강도 저하를 막기 위해 무전해 Ni-W-P 도금층을 확산 방지층으로 적용하였다. 본 연구에서는 Ni-W-P 도금이 Bi-Te 계 열전 모듈의 접합강도에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전소자에 양호한 밀착성을 가지는 Ni-W-P 도금층을 형성시키기 위해서 알루미나 분말을 이용한 sand-blasting 방법을 사용하여 Bi-Te 소재 표면에 분사하는 방법으로 표면을 거칠게 하였다. 그 후 무전해 Ni-W-P 도금을 $85^{\circ}C$에서 20분간 실시하여 약 4um의 Ni-W-P 도금층을 형성시켰다. 열전 모듈은 Sn-Ag-Cu 솔더를 사용하여 제작하였으며 접합강도는 Bonding tester를 사용하여 측정하였다. 제작한 열전 모듈의 단면 및 파단면 관찰을 통하여 접합강도가 변하는 요인을 조사하였다. 제작한 열전 모듈의 단면을 FE-EPMA로 관찰한 결과 Ni-W-P 도금층이 Bi-Te 소자와 Sn과 Cu사이의 확산을 방지하는 확산방지층 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 열처리 전 열전모듈과 200도, 150시간 열처리 후 접합강도를 각각 측정해 본 결과, 열처리 후의 접합강도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 Bi-Te계 열전모듈 제작에 무전해 Ni-W-P 도금층을 형성시키므로 인해 확산방지층의 생성과 접합강도의 상승에 도움을 주었다.

• 접착 및 계면
• /
• 제14권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 2013

SiC 나노입자를 이용하여 에폭시 복합재료를 제조할 수 있다. SiC 형상에 따른 영향으로 복합재료의 계면 물성이 변화된다. SiC의 형상에 따른 계면 상태의 변화를 관찰하기 위해 베타 형태, 위스커 형태의 SiC 나노입자를 사용하였다. 나노입자에 대한 분산도를 평가하기 위해 커패시턴스를 이용한 분산도 평가방법을 활용하였다. FE-SEM을 이용하여 SiC 나노입자의 활용에 따른 나노복합재료의 파단면을 관찰하여, 그 강화 효과를 비교 분석하였다. 탄소섬유와 SiC 나노입자가 함유된 에폭시를 이용한 복합재료에 계면 물성을 비교하기 위해 층간전단강도 평가법과 계면전단강도 평가법을 이용하였다. 복합재료의 계면 물성을 강화하기 위해서는 베타 형태의 SiC 나노입자를 활용할 경우가 위스커 입자를 이용한 경우보다 높은 계면 강도를 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.50-54
• /
• 1999

플라즈마 디스플레이는 후막기술을 이용하여 화면의 크기를 늘리는 것이 쉽기 때문에 고선명 TV의 가장 유력한 후보이다. 본 연구에서는 플라즈마 디스플레이용 유전체의 조건을 만족하는 lead borosilicate 유리를 이용한 투명 유전체 재료를 개발하였다. 또한 이 유리를 이용하여 페이스트를 제조하였다. 페이스트는 스크린 프린팅에 적합한 요변성을 나타내었고, 입자 크기가 작아질수록 더욱 강한 요변성을 나타내었다. 열처리 후 후막의 파단면을 전자현미경으로 관찰하였다. 후막의 기공은 서로 다른 크기의 평균입경을 갖는 powder를 사용함으로써 제거 될 수 있었다. 소성된 후막은 좋은 융착 특성을 나타내었다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.55-60
• /
• 2003

This paper is to investigate the fatigue crack growth of plasma-sprayed coating steels according to heat treatments. The experimental materials are carbon steels(substrate: S45C) with plasma-sprayed coating layers of Ni-4.5%Al and $TiO_2$. The fatigue test is conducted on compact tension specimen by a servo-hydraulic fatigue testing machine. The specimens are heat-treated at $400^{\circ}C\;and\;800^{\circ}C$, respectively. Loading condition is a constant amplitude sinusoidal wave with a frequency of 10Hz and a load ratio of 0.1. The fatigue crack growth length is automatically measured by a compliance method. In the case of non-heat treated specimens, the fatigue crack growth rates of both substrate and coating specimen are almost same. The crack growth rates of substrates and coating steels by heat treatment are larger than those of the non-heat treated one, because the ductile property increase by heat treatment. In ${\Delta}K<18MPa{\cdot}m^{1/2}$, the crack growth rates of the heat-treated specimens are slightly taster than non-heat treated one. But the both heated and non-heated one are almost same in ${\Delta}K>18MPa{\cdot}m^{1/2}$.

• Composites Research
• /
• 제12권6호
• /
• pp.83-89
• /
• 1999

고무/폴리머 복합재료의 충격강도와 파괴 기구를 기지재의 체인 유연성을 나타내는 특성비 $C_{\infty}$와 강화고무의 입자 크기의 두 가지 관점에서 연구하였다. 본 연구에서 특성비는 PPO와 PS폴리머의 조성비에 의하여 조절하였다. 아이조드 충격 시험과 주사전자현미경에 의한 파단면 관찰을 수행하였다. 전단항복과 크래이징으로 대별되는 소성 변형 기구의 이해를 넓히기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 전단항복은 폴리머의 유연성이 상대적으로 낮거나 고무의 입자 크기가 작은 경우에 잘 나타났다.

• Composites Research
• /
• 제28권3호
• /
• pp.94-98
• /
• 2015

탄소섬유 에폭시 복합재료에 다양한 두께의 니켈 박막을 첨가한 복합재료를 제작하여 층간 계면 특성을 평가하고자 한다. 상온에서 스퍼터를 이용하여 니켈 박막을 프리프레그 위에 증착하고 이를 중간층으로 하여 복합재료를 제작하였다. 니켈 박막이 첨가된 탄소섬유 에폭시 복합재료는 니켈 박막 미첨가 탄소섬유 에폭시 복합재료에 비해 층간 전단 특성이 향상되었음을 확인하였다. 층간 파괴거동 분석을 위해 주사전자현미경으로 파단면을 관찰하였으며 니켈 박막이 복합재료 내에 층간 결합력을 높여 계면 특성을 향상시키며 전단시험 시 전단에너지를 흡수하는 역할을 한다는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.47.1-47.1
• /
• 2010

Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 1989

본 연구에서는 국내산 비규칙성 짧은 섬유로 강회된 SMC 복합재료의 피로파괴 특성에 대한 기초자료로서 피로균열의 진전특성을 나타내는데 기존파괴 역학의 적용여부를 살펴보며, 서로 다른 피로모드 상태 하에서 하중크기의 상태에 따른 피로균열진전의 특성을 나타내었으며, 또한 주사형 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용한 파단면 관찰을 통해 파괴 메카니즘을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.115-124
• /
• 1989

본 연구에서는 2상계 스테인리스강의 모재,용접재 및 용접후 열처리재 3종류의 경우에 대하여 피로크랙 전파특성을 피로크랙의 하한계치 근방에서 금속조직적인 영향을 검토하기 위하여, 각 조건에 대한 피로크랙 전파속도의 하한 계치를 구하였고 피로식검후의 파단면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 용접재에 대하여는 용착부 부근 용접열영향부의 입경측정, .alpha./.gamma.상의 체적비교율의 변화량 측정 및 용접재와 용접후열처리재의 잔유응력분포측정을 통하여 피로크랙의 하한계특성에 미치는 여러가지 영향인자에 대하여 검토하였다.