• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-16
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• 2005

This paper presents the development of new anisotropic conductive adhesives with enhanced thermal conductivity for the wide use of adhesive flip chip technology with improved reliability under high current density condition. The continuing downscaling of structural profiles and increase in inter-connection density in flip chip packaging using ACAs has given rise to reliability problem under high current density. In detail, as the bump size is reduced, the current density through bump is also increased. This increased current density also causes new failure mechanism such as interface degradation due to inter-metallic compound formation and adhesive swelling due to high current stressing, especially in high current density interconnection, in which high junction temperature enhances such failure mechanism. Therefore, it is necessary for the ACA to become thermal transfer medium to improve the lifetime of ACA flip chip joint under high current stressing condition. We developed thermally conductive ACA of 0.63 W/m$\cdot$K thermal conductivity using the formulation incorporating $5 {\mu}m$ Ni and $0.2{\mu}m$ SiC-filled epoxy-bated binder system to achieve acceptable viscosity, curing property, and other thermo-mechanical properties such as low CTE and high modulus. The current carrying capability of ACA flip chip joints was improved up to 6.7 A by use of thermally conductive ACA compared to conventional ACA. Electrical reliability of thermally conductive ACA flip chip joint under current stressing condition was also improved showing stable electrical conductivity of flip chip joints. The high current carrying capability and improved electrical reliability of thermally conductive ACA flip chip joint under current stressing test is mainly due to the effective heat dissipation by thermally conductive adhesive around Au stud bumps/ACA/PCB pads structure.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.85-90
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• 2011

솔더 접합부의 품질 신뢰성 문제는 얼라인먼트(Alignment)문제로 발생한 오픈불량, 기판 휨에 의한 HIP(Head In Pillow)불량, 열팽차 차이에 의한 솔더자체 크랙과 기계적인 충격에 의한 IMC층의 크랙이 중요한 불량이다. 특히 기판 소형화와 표면처리의 변화가 진행 되면서, 솔더 범프와 기판 사이 IMC층의 취성파괴가 더욱 이슈화가 되면서 연구가 활발하다. IMC의 형성과 성장 및 취성파괴의 메카니즘 연구를 통하여 기존 평가방법의 변별력 향상, 계량화 등의 개선이 필요하고, IMC 취성의 수준 향상 등 크랙에 대한 신뢰성 향상 방향을 위한 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.61-67
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• 2020

본 논문에서는 FEM(유한요소) 기법을 사용하여 칩이 실장되는 않은 substrate와 칩이 실장된 substrate의 warpage를 해석하여 칩의 실장이 warpage에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 또한, warpage를 감소시키기 위한 substrate의 층별 두께의 영향도 분석과 층별 두께 조건을 다구찌법에 의한 신호 대 잡음 비로 분석하였다. 해석 결과에 의하면 칩이 실장되면 substrate의 warpage는 패턴의 방향이 변할 수 있고, 칩이 실장되면서 패키지의 강성도(stiffness)가 증가하고, 패키지 상·하의 열팽창계수의 차이가 작아지면서 warpage는 감소하였다. 또한, 칩이 실장되지 않은 substrate를 대상으로 설계 파라메타의 영향도 분석 결과에 의하면 warpage를 감소시키기 위해서는 회로층 중에서 내층인 Cu1과 Cu4를 중점 관리하고, 다음으로 바닥면의 solder resist 층의 두께와 Cu1과 Cu2 사이의 프리프레그 층의 두께를 관리해야 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.89-93
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• 2020

반도체 패키지의 경박단소화로 인해 발생하는 복잡한 휨 거동은 내부 응력을 발생시켜 박리나 균열과 같은 다양한 기계적인 결함을 야기한다. 이에 따른 수율 감소를 막기 위해 휨 거동을 정확하게 예측하려는 노력은 다양한 측면에서 그 접근이 이루어지고 있다. 이 중 패키지를 구성하는 주 재료인 실리콘 웨이퍼는 일반적으로 균질한 물질로 취급되어 열에 의한 휨 거동은 전혀 없는 것으로 묘사된다. 그러나 실리콘을 얇게 가공하기 위해서 진행되는 그라인딩과 폴리싱에 의해 상온에서 휨이 발생한다는 사실이 보고되어 있고, 이는 표면에 형성되는 damage layer가 두께 방향으로 불균질함을 발생시키는 것으로부터 기인한다. 이에 본 논문에서는 반도체 패키징 공정 중 최고온 공정 과정인 solder reflow 온도에서 단면 연마된 웨이퍼가 나타내는 휨 거동을 측정하고, 이러한 휨 량이 나타나는 원인을 연마된 면과 그렇지 않은 면의 열팽창계수를 측정함으로써 밝혀내었다. 측정에는 미세 변형률과 형상이 모두 측정 가능한 3차원 디지털 이미지 상관법(Digital Image Correlation; DIC)을 이용하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.13-17
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• 2015

In superconducting coil applications particularly in wet wound coils, coated conductor (CC) tapes are subjected to different type of stresses. These include hoop stress acting along the length of the CC tape and the Lorentz force acting perpendicular to the CC tape's surface. Since the latter is commonly associated with delamination problem of multi-layered CC tapes, more understanding and attention on the delamination phenomena induced in the case of coil applications are needed. Difference on the coefficient of thermal expansion (CTE) of each constituent layer of the CC tape, the bobbin, and the impregnating materials is the main causes of delamination in CC tapes when subjected to thermal cycling. The CC tape might also experience cyclic loading due to the energizing scheme (on - off) during operation. In the design of degradation-free superconducting coils, therefore, characterization of the delamination behaviors including mechanism and strength in REBCO CC tapes becomes critical. In this study, transverse tensile tests were conducted under different loading conditions using different size of upper anvils on the GdBCO CC tapes. The mechanical and electromechanical delamination strength behaviors of the CC tapes under transverse tensile loading were examined and a two-parameter Weibull distribution analysis was conducted in statistical aspects. As a result, the CC tape showed similar range of mechanical delamination strength regardless of cross-head speed adopted. On the other hand, cyclic loading might have affected the CC tape in both upper anvil sizes adopted.

• 한국환경보건학회지
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• 제35권2호
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• pp.78-85
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• 2009

In this study, the hazard rate of the indoor environment of Children's Educational Facilities in Seoul was conducted, in order to determine how the indoor environments of these facilities, where infants and children spend the most time of their away from home day, can effect their health. The way of measurement and analysis were done according to the Indoor Air Quality Standard Method, and the Risk Assessment was accomplished with several significant ways - Hazard Identification, Exposure Assessment, Dose-response Assessment, Risk Characterization, which are deighed by National Research Council (NRC). On each exposure factors, documentary and questionary research such as Epidemiological study and Toxicological study were conducted. The result of the CTE (Central tendency exposure) of Formaldehyde and Benzene by Monte-Carlo simulation was $6.79{\times}10^{-6}$, $2.50{\times}10^{-7}$ which in the case of Formaldehyde exceeded the permitted standard ($10^{-6}$) of the US EPA. The RME(Reasonable maximum exposure) was $7.31{\times}10^{-5}$, $2.65{\times}10^{-6}$ which did not exceed $10^{-4}$, the maximum permitted standards in the US EPA.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.25-28
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• 2017

In superconducting coil applications particularly in wet wound coils, coated conductor (CC) tapes are subjected to different type of stresses that could affect its electromechanical transport property. These include hoop stress acting along the length of the CC tape and the Lorentz force acting perpendicular to the CC tape's surface. Since the latter is commonly associated with the delamination problem of multi-layered REBCO CC tapes, more understanding and attention on the delamination phenomena induced in the case of coil applications are needed. Difference on the coefficient of thermal expansion (CTE) of each constituent layer of the CC tape, the bobbin, and the impregnating materials is the main causes of delamination in CC tapes when subjected to thermal and mechanical cycling. In the design of degradation-free superconducting coils, therefore, characterization of the delamination behaviors including mechanism and strength in the multi-layered REBCO CC tapes becomes a critical issue. Various trials to increase the delamination strength by improving interface characteristics at interlayers have been performed. In this study, in order to investigate the influences of laser cleaning and Ag annealing treated at the substrate side surface, transverse tensile tests were conducted under different sample configurations using $4.5mm{\times}8mm$ upper anvil. The mechanical delamination strength of differently processed CC samples was examined at room temperature (RT). As a result, the Sample 1 with the additional laser cleaning and Ag annealing processes and the Sample 2 with additional Ag annealing process only showed higher mechanical delamination strength as compared to the Sample 3 without such additional treatments. Sample 3 showed quite different behavior when the loading direction is to the substrate side where the delamination strength much lower as compared to other cases.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권12호
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• pp.762-767
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• 2017

Mullite ($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$) has emerged as a promising candidate for high-temperature structural materials due to its erosion resistance, chemical and thermal stabilities, relatively low thermal expansion coefficient, excellent thermal shock and creep resistances, and low dielectric constant. However, since the pure mullite sintering temperature is as high as $1,600{\sim}1,700^{\circ}C$, there is an increasing need for a sintering additive capable of improving the strength characteristics while lowering the sintering temperature. Herein we have tried to obtain the optimal sintering additive composition by adding MgO, $Cr_2O_3$, and $Y_2O_3$ to mullite, followed by sintering at $1,325{\sim}1,550^{\circ}C$ for 2 h. With additives of 2 wt% of MgO, 2 wt% of $Cr_2O_3$, 4 wt% of $Y_2O_3$, A density of $3.23g/cm^3$ was obtained for the sintered body at $1,350^{\circ}C$ upon using 2 wt% MgO, 2 wt% $Cr_2O_3$, and 4 wt% $Y_2O_3$ as additives. The three-point flexural strength of that was 275 MPa and the coefficient of thermal expansion (CTE) was $4.15ppm/^{\circ}C$.

• Composites Research
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• 제17권6호
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• pp.52-57
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• 2004

본 연구에서는 환경 챔버를 이용한 극저온 환경에서, 열.하중 사이클에 따른 탄소섬유강화 복합재의 인장 물성 변화를 고찰하였다. Graphite/epoxy 일방향 복합재 시편에 대하여 시편 상온파손하중의 절반을 가한 상태에서, 상온에서 $-50^{\circ}C$, $-100^{\circ}C$, 그리고 $-150^{\circ}C$ 까지 각각 3회, 6회, 그리고 10회의 열-하중 사이클을 수행한 후 복합재의 인장 강도와 강성을 측정하였다. 그 결과, 온도가 낮아질수록 복합재의 인장 강성은 증가한 반면, 인장 강도는 감소함을 보였다. 그러나 복합재의 인장 강성은 저온 사이클 횟수에 거의 영향을 받지 않았으며 인장 강도는 사이클을 수행하지 않았을 때 보다 오히려 저온 사이클 수행 후 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 실험결과의 고찰을 위해 저온에서 복합재 시편의 열팽창계수를 측정하였고, 주사 전자 현미경 사진을 통해 섬유와 모재의 계면을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.745-751
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• 2011

입자강화 알루미늄 복합재의 강도를 계산하기 위하여 압밀 후 냉각할 때 일어나는 전위 펀칭을 유한요소로 모델링 하였다. 다양한 입자의 체적비에서 입자의 크기가 강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여 강화 입자 주위에 변형률 구배 소성과 테일러 전위 모델을 적용하였다. 변형률 구배는, 구형 단위 셀이 냉각하는 동안 입자와 기지재의 열팽창계수 차이에 의한 전위 펀칭이 일어날 때 형성되는 등가소성변형률로부터 구하였다. 펀칭된 영역에 걸쳐 평균적으로 변형률 구배를 고려함으로써 항복 응력이 증가하는 것을 관찰하였다. 유한요소 해석을 활용하여 다양한 입자 크기와 체적비에 대하여 SiC 강화 알루미늄 356-T6 복합재의 축대칭 단위 셀의 인장시 강도의 변화를 예측하였다. 예측된 강도는 실험 데이터와 잘 일치하며, 입자 크기 의존 효과를 분명히 보인다.