• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1724-1725
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• 2011

본 논문에서는 LED 패키지의 방열문제를 해결하기 위해 FR4 PCB에 Via-hole을 형성함으로써 열전달 능력을 향상시키고자 하였다. 또한 FR4 PCB의 면적과 Via-hole 크기 및 수량을 변화를 주어 그에 따른 K-factor를 측정 하였으며 열 저항 특성을 분석하였다. 결과로서, Via-hole을 형성한 FR4 PCB의 경우 초기 면적이 증가함에 따라 열 저항 및 접합온도가 급격히 감소하는 특성을 보였으며 200 [mm2]에서 안정화 되는 특성을 보였다. 또한 PCB 면적 및 Via-hole을 형성함에 따라 광 출력이 최대 17% 향상 되었다. 따라서 접합온도 및 열 저항에 있어서 PCB면적의 증가 및 Via-hole을 구성함에 있어 열전달 능력을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.57-63
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• 2010

The efficiency of LED package is increasing by applying the high power, and a existing lighting is changing as the LED lighting. However, many problems have appeared by heat. Therefore, in order to solve thermal problems, LED lighting is designing in several ways, but the advantages of LED lighting is fading due to increase the prices and volumes. In this study, we try to improve the thermal performance by formation of via holes. The junction temperature and thermal resistance in the FR4-PCB with via-holes of 0.6[mm] was excellent in experiment and FR4-PCB with Via-holes of 0.6[mm] was excellent in simulation without solder. Further, the thermal resistance and the optical properties can be improved through a formation of via-holes.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.234-239
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• 2011

In this study, the heat transfer capability have been improved by using via-holes in FR4 PCB, when the LED lighting is designed to solve the thermal problem. The thermal resistance and junction temperature were measured by changing the dimension of FR4 PCB and size of via hole. As a result, when the dimension was increased initially, the thermal resistance and junction temperature was decreased rapidly, the ones was stabilized after the dimension of 200 $[mm^2]$. Also, the light output was improved up to maximum 17% by formation of via-hole and expansion of dimension in FR4 PCB. Therefore, the thermal resistance and junction temperature could be improved by expansion of PCB dimension and configuration of via-hole ability.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.37-46
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• 2015

본 논문에서는 PCB용 카본 CCL의 열전달 특성을 실험과 수치해석을 통해 연구하였는데 카본 CCL의 특성 연구를 위해 기존 FR-4 코어와 Heavy copper 코어를 적용한 PCB를 비교하였다. 열전달특성 분석을 위해 코어는 한 개와 두 개가 적용된 HDI PCB 샘플이 제작되었고, 카본코어는 Pan grade와 pitch grade의 2종이 적용되었으며, 코어 두께에 의한 열전달 특성도 평가되었다. 연구결과에 의하면 카본 코어의 열전달 특성은 heavy copper 코어보다는 낮으나 FR-4 코어보다는 우수하였다. 또한, 카본 코어와 heavy copper 코어는 두께가 증가할수록 열전달 특성이 높아졌으나 FR-4 코어는 두께가 증가할수록 열전달 특성이 낮아졌다. heavy copper 코어 적용시 드릴마모도 증가, 무게 증가, 전기절연성 확보를 위한 절연재의 추가로 원가상승을 고려할 때 카본 코어가 PCB의 열전달 특성 향상을 위한 대안이 될 것으로 판단된다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제12권3호
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• pp.153-163
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• 2012

Recently, as a electronic components are becoming more high-density, so that electronic circuits have smaller pitches between the leads and are more vulnerable to insulation failure. And the reliability of electric insulation has become an ever important issue as device contact pitches and print patterns shrink. Ion migration occurs in highly humid environment as voltage is applied to an installed print circuit. Under highly humid and voltage applied circumstances, electronic components respond to applied voltages by electrochemical ionization of metals, and a conducting filament forms between the anode and cathode across a nonmetallic medium. This leads to short-circuit failure of the electronic component. In thesis, we study acceleration test of ion migration in FR-4 PCB plated with Sn. Voltage applied test of FR-4 PCB circuits plated with Sn was tested in the temperature and humidity environments. As a result of this test, equation of acceleration model was derived.

• 전기학회논문지
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• 제59권11호
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• pp.2038-2042
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• 2010

In this paper, we confirmed the thermal & optical properties for improving the heat transfer coefficient by changing the via hole size and in FR4 PCB with the same area. Osram 1W power LED Package (Golden Dragon) was used and the K-factor which is relative constant between LED junction temperature and forward bias was measured with power source meter(KEITHLEY 2430) to measure the thermal resistance from PCB configuration. As results, thermal resistance in metal PCB came out to the lowest as $26 [^{\circ}C/W]$ and thermal resistance in FR4 PCB without via-holes emerged as the highest as $69 [^{\circ}C/W]$. However thermal resistance of FR4 PCB could have decreased until $32[^{\circ}C/W]$ in 0.6 mm by using the via hole. Also, the luminous flux could have improved, too.

• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.30-39
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• 2014

코로나 방전 정전선별기 내에서 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 분쇄 입자의 이동궤도를 전산 모사하였다. 여기서 PCB입자는 전자부품 분리된 기판을 파쇄한 것으로, 대부분 구리와 FR-4(Flame Retardant Level-4)로 이루어져있다. 우선 입자가 선별기내 회전전극으로부터 탈착 지점을 계산하였으며, 중력, 원심력, 정전기력의 평형으로부터 유도되었다. 한편 탈착 후 이동궤도는 입자의 운동방정식으로부터 구한 가속도를 시간 적분하여 계산하였다. 시뮬레이션 변수는 입자의 크기, 공급전압의 세기, 회전전극속도 및 유도전극 각도로 하였다. 입자 이동궤도에 미치는 영향은 구리 입자의 경우에는 회전속도가 주요 변수였으나, 반면 FR-4 입자의 경우에는 상기 모든 변수에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.25-29
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• 2017

본 논문에서는 듀로이드와 FR4를 기판으로 하는 재배선층 위에 정전 구동 방식의 RF MEMS 스위치와 승압 DC-DC 컨버터를 결합하는 연구를 진행하였다. 상용 PCB(Printed Circuit Board) 공정으로 듀로이드와 GCPW 전송 선로 조합의 재배선층과 FR4와 CPW 전송 선로 조합의 재배선층을 제작하였다. 상용 PCB 공정 특성에 의하여 전송 선로의 특성 임피던스는 56옴, 59옴 이었으며 이에 대하여 비교 분석하였다. 듀로이드 기판은 유전상수가 작고 두께가 얇으며 GCPW를 적용하였기 때문에 상대적으로 유전상수가 크고 두께가 두꺼우며 CPW 전송 선로를 적용한 FR4 기판보다 6GHz 대역에서 삽입 손실은 약 2.08dB, 반사 손실은 약 3.91dB, 신호 분리도는 약 3.33dB 우수한 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.297-298
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• 2009

대부분의 반도체 소자의 고장 원인은 85%정도가 열로 인한 것이며, 고출력 LED는 인가된 에너지의 20%정도의 광으로 출력되며 나머지 80%가 열로 전환된다. 본 논문에서는 PMS-50과 KEITHLEY 2430을 이용하여 PCB 구조와 Via hole 구성에 따른 LED 패키지의 열적 광학적 특성을 분석하였다. 0.6mm의 Via hole을 가진 FR4 PCB의 열특성이 가장 우수하였으며, Via hole 0.6mm FR4 PCB의 경우 McPCB에 상응하는 광출력 특성을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.40-50
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• 2023

최근 스마트폰의 부품 수는 급격히 증가하고 있는 반면, PCB 기판의 크기는 지속적으로 감소하고 있다. 따라서 부품의 실장밀도를 개선하기 위해 PCB를 쌓아서 올리는 stacked PCB 구조의 3D 실장 기술이 개발되어 적용되고 있다. Stacked PCB에서 PCB 간 솔더 접합 품질을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 stacked PCB의 신뢰성을 향상시키기 위하여, 인터포저(interposer) PCB 및 sub PCB의 프리프레그의 물성, PCB 두께, 층수에 대한 휨의 영향을 실험과 수치해석을 통해 분석하였다. 또한 솔더 접합부의 응력을 최소화하기 위해 인터포저 패드 설계 구조에 따른 접합강도를 분석하였다. 인터포저 PCB의 휨은 프리프레그의 열팽창계수가 적을수록 감소하였으며, 유리전이온도(Tg)가 높을수록 감소하였다. 그러나 온도가 240℃ 이상이면 휨의 개선 효과는 크지 비교적 크지 않다. 또한 FR-4 프리프레그에 비하여 FR-5을 적용할 경우에 휨은 더 감소하였으며, 프리프레그의 층수와 두께가 높을수록 휨은 감소하였다. 한편 sub PCB의 경우, 휨은 프리프레그의 Tg 보다 열팽창계수가 더 중요한 변수임을 확인하였고, 두께를 증가시키는 것이 휨 감소에 효과적이었다. 솔더 접합력을 향상시키기 위하여 다양한 인터포저 패드 디자인을 적용하여 전단력 시험을 수행한 결과, 더미 패드를 추가하면 접합강도가 증가하였다. 또한 텀블 시험 결과, 더미 패드가 없을 때의 크랙 발생율은 26.8%이며, 더미 패드가 있으면 크랙 발생율은 0.6%로 크게 감소하였다. 본 연구의 결과는 stacked PCB의 설계 가이드라인 제시를 위한 유용한 결과로 판단된다.