• 제목/요약/키워드: Failure Mode Analysis

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플립칩 패키지 BGA의 전단강도 시험법 표준화 (Regulation in Shear Test Method for BGA of Flip-chip Packages)

  • 안지혁;김광석;이영철;김용일;정승부
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 본고에서는 마이크로 접합을 위한 솔더볼 또는 범프의 기계적 신뢰성 평가에 사용되는 전단시험의 표준화 규격에 대해 고찰해 보았다. 전단시험에서 중요한 실험 조건 중 하나인 전단속도는 low speed shear test와 high speed shear test로 구분 된다. 전단속도가 빨라질수록 솔더볼에 가해지는 충격이 커지기 때문에, 소성변형에 대한 저항성이 커지게 되고, 전단강도가 커지게 된다. 그리고 이 결과는 전산모사를 통하여 확인할 수 있다. 또 하나의 중요한 실험 조건으로 전단툴의 높이가 있다. 일반적으로 전단툴의 높이가 높을수록 전단강도 값은 낮아지게 되는데, 여러 국제 규격에서 제시한 솔더볼 높이의 25% 지점을 초과한 높이에서 전단시험을 진행했을 때에는 전단시험이 진행되는 접합 계면의 면적이 줄어들어 실험결과의 신뢰도가 떨어지게 된다. 이와 같이 전단속도와 툴의 높이 등의 실험조건들이 구체적으로 규격화 되어있지 않은 채 진행 되면, 실험 결과의 신뢰도가 떨어지고, 각 계에서 진행된 연구결과를 상호 비교하기가 어렵다. 따라서 효율성을 고려한 간접 시험법 개발 및 최신 패키징기술을 반영된 특성평가 시험법의 규격, 그리고 다양한 시험 표준화는 결국 마이크로 전자패키지의 고 신뢰성으로 나타날 것이라 생각된다.

Evaluation of shear bond strengths of gingiva-colored composite resin to porcelain, metal and zirconia substrates

  • An, Hong-Seok;Park, Ji-Man;Park, Eun-Jin
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제3권3호
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    • pp.166-171
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    • 2011
  • PURPOSE. The purpose of this study is to evaluate and compare the shear bond strength of the gingiva-colored composite resin and the tooth-colored composite resin to porcelain, metal and zirconia. MATERIALS AND METHODS. Sixty cylindrical specimens were fabricated and divided into the following 6 groups (Group 1-W: tooth-colored composite bonded to porcelain, Group 1-P: gingiva-colored composite bonded to porcelain, Group 2-W: tooth-colored composite bonded to base metal, Group 2-P: gingiva-colored composite bonded to base metal, Group 3-W: tooth-colored composite bonded to zirconia, Group 3-P: gingiva-colored composite bonded to zirconia). The shear bond strength was measured with a universal testing machine after thermocycling and the failure mode was noted. All data were analyzed using the two-way analysis of variance test and the Bonferroni post-hoc test at a significance level of 0.05. RESULTS. The mean shear bond strength values in MPa were 12.39, 13.42, 8.78, 7.98, 4.64 and 3.74 for Group 1-W, 1-P, 2-W, 2-P, 3-W and 3-P, respectively. The difference between the two kinds of composite resin was not significant. The shear bond strength of Group 1 was the highest and that of Group 3 was the lowest. The differences among Group 1, 2 and 3 were all significant (P<.05). CONCLUSION. The shear bond strength of the gingiva-colored composite was not less than that of the tooth-colored composite. Thus, repairing or fabricating ceramic restorations using the gingiva-colored composite resin can be regarded as a practical method. Especially, the prognosis would be fine when applied on porcelain surfaces.

보강 덧씌우기 아스팔트 포장의 휨파괴에 의한 반사균열 피로수명 추정 (Estimation of Fatigue Life of Reinforced Asphalt Pavement Overlay against Reflection Cracking due to Flexural Fracture)

  • 도영수;김광우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.101-109
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    • 2000
  • 본 연구는 아스팔트 덧씌우기 포장에 야기되는 반사균열 실내 시험을 통해 여러 보강된 혼합물의 반사균열 저항성에 따른 피로수명을 추정하기 위해 수행되었다. 아스팔트 개질재로는 LDPE, SBS 및 카본블랙을 이용하였고 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드 (GG)를 이용하였다. 공시체 몰드 바닥에 보강재를 미리 깐후 배합설계를 통해 얻은 아스팔트 혼합물을 부어 공시체를 제조하였다. 반복하중 하에서 균열이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 콘크리트 공시체 하단의 수평변위를 측정하여 각 혼합물별 균열지연에 따른 반사균열 피로수명을 추정하였다. 본 연구의 반사균열 실험 결과를 토대로 균열진전에 따른 각 혼합물별 피로수명에 대하여 이론적인 예측식을 개발 제안하였으며 예측식에 의한 추정치와 실측치와의 상관관계가 상당히 높게 ($r^2=0.95$이상) 나타났다.

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Tensile strength of bilayered ceramics and corresponding glass veneers

  • Anunmana, Chuchai;Champirat, Tharee;Jirajariyavej, Bundhit
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제6권3호
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    • pp.151-156
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    • 2014
  • PURPOSE. To investigate the microtensile bond strength between two all-ceramic systems; lithium disilicate glass ceramic and zirconia core ceramics bonded with their corresponding glass veneers. MATERIALS AND METHODS. Blocks of core ceramics (IPS e.max$^{(R)}$ Press and Lava$^{TM}$ Frame) were fabricated and veneered with their corresponding glass veneers. The bilayered blocks were cut into microbars; 8 mm in length and $1mm^2$ in cross-sectional area (n = 30/group). Additionally, monolithic microbars of these two veneers (IPS e.max$^{(R)}$ Ceram and LavaTM Ceram; n = 30/group) were also prepared. The obtained microbars were tested in tension until fracture, and the fracture surfaces of the microbars were examined with fluorescent black light and scanning electron microscope (SEM) to identify the mode of failure. One-way ANOVA and the Dunnett's T3 test were performed to determine significant differences of the mean microtensile bond strength at a significance level of 0.05. RESULTS. The mean microtensile bond strength of IPS e.max$^{(R)}$ Press/IPS e.max$^{(R)}$ Ceram ($43.40{\pm}5.51$ MPa) was significantly greater than that of Lava$^{TM}$ Frame/Lava$^{TM}$ Ceram ($31.71{\pm}7.03$ MPa)(P<.001). Fluorescent black light and SEM analysis showed that most of the tested microbars failed cohesively in the veneer layer. Furthermore, the bond strength of Lava$^{TM}$ Frame/Lava$^{TM}$ Ceram was comparable to the tensile strength of monolithic glass veneer of Lava$^{TM}$ Ceram, while the bond strength of bilayered IPS e.max$^{(R)}$ Press/IPS e.max$^{(R)}$ Ceram was significantly greater than tensile strength of monolithic IPS e.max$^{(R)}$ Ceram. CONCLUSION. Because fracture site occurred mostly in the glass veneer and most failures were away from the interfacial zone, microtensile bond test may not be a suitable test for bonding integrity. Fracture mechanics approach such as fracture toughness of the interface may be more appropriate to represent the bonding quality between two materials.

약지진동 지역의 저층 RC 골조의 초과강도 (Over-Strength of Low-Rise RC Frame in Low Seismic Zone)

  • 이영욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.9-18
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    • 1999
  • 현행 내진설계 기준과는 달리 내진설계기준연구(II) 에서는 6층 미만의 건물도 내진설계를 적용하도록 제안하고 있다 이 제안서가 향후 내진설계 기준의 근간이 된다면 저층 건물에 대하여서도 내진설계가 수행되어야 할 것으로 예상된다 지진의 세기로 구분할 때 국내의 약지진동 지역으로 구분되며 이와 같은 지역에서의 저층 건물의 초과강도 계수 $\Omega$는 매우 크다고 기조의 연구자들이 보고하고 있다 따라서 본 연구에서는 국내 4층 RC 모멘트 연성 골조의 경우에$\Omega$를 고찰하고자 스팬과 경간(bay)를 변화시키면서 모델을 설계하고 이를 2차원 push-over 해석하였다 수치해석 결과 경간의 수 또는 스팬 길이가 증가함에 따라$\Omega$의 값이 증가하는 추세를 보였다 이는 내진설계시 우발 비틀림 모멘트를 고려함으로 스팬 길이 또는 경간 수의 증가에 비하여 외부기중의 설계강도증가율이 크기 때문이다 또한 외부 기둥의 강도증가는 강기동-약보 모델에 근접한 붕괴기구를 형성하므로 $\Omega$의 증가에 영향을 미치는 것으로 고찰되었다

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SPR 접합법을 이용한 Al-5052 인장-전단 시험편의 피로강도 (Fatigue Strength of Al-5052 Tensile-Shear Specimens using a SPR Joining Method)

  • 이만석;김택영;강세형;김호경
    • 한국안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.9-14
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    • 2014
  • Self-piercing riveting(SPR) is a mechanical fastening technique which is put pressure on the rivet for joining the sheets. Unlike a spot welding, SPR joining does not make the harmful gas and $CO_2$ and needs less energy consumption. In this study, static and fatigue tests were conducted using tensile-shear specimens with Al-5052 plates for evaluation of fatigue strength of the SPR joints. During SPR joining process for the specimen, using the current sheet thickness and a rivet, the optimal applied punching force was found to be 21 kN. And, the maximum static strength of the specimen produced at the optimal punching force was 3430 N. During the fatigue tests for the specimens, interface failure mode occurred on the top substrate close to the rivet head in the most high-loading range region, but on the bottom substrate close to the rivet tail in the low -loading range region. There was a relationship between applied load amplitude $P_{amp}$ and lifetime of cycle N for the tensile-shear, $P_{amp}=3395.5{\times}N^{-0.078}$. Using the stress-strain curve of the Al-5052 from tensile test, the simulations for fatigue specimens have been carried out using the implicit finite element code ABAQUS. The relation between von-Mises equivalent stress amplitude and number of cycles was found to be ${\sigma}_{eq}=514.7{\times}N^{-0.033}$.

오류주입공격에 대한 개선된 이중모드 레이저 프로빙 시스템 (An Improved Dual-mode Laser Probing System for Fault Injecton Attack)

  • 이영실;;이훈재
    • 정보보호학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.453-460
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    • 2014
  • 오류주입공격(Fault Injection Attack)은 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 구현된 암호칩에 인위적으로 오류를 주입 또는 발생시켜 암호 알고리즘 동작/수행을 방해함으로써 칩에 내장된 정보를 찾아내는 공격으로, 이 중 레이저를 이용한 오류주입공격은 특히 성공적인 것으로 입증된 바 있다. 본 논문에서는 기존의 플래쉬 펌프 방식의 레이저와 광섬유 레이저 모델을 병렬 결합한 이중모드 레이저 방식으로 개선된 레이저 프루빙 시스템을 제안하였다. 제안된 방법은 에너지 출력은 높으나 주파수 반복률이 낮아 오류주입공격 실험에 적합하지 않은 기존의 플래쉬 펌프 방식 레이저를 레이저 절단용으로 활용하고, 추가로 별도의 오류주입을 위한 고주파 반복률을 갖는 레이저를 단순 병렬 결합시키는 방법이다. 오류주입을 위해 결합된 제 2의 신규 레이저는 반도체 레이저와 광섬유 레이저를 선택하여 두 가지 시스템을 설계하였으며, 이에 따른 장 단점을 비교분석하였다.

Effect of surface treatment on the mechanical properties of nickel-titanium files with a similar cross-section

  • Kwak, Sang Won;Lee, Joo Yeong;Goo, Hye-Jin;Kim, Hyeon-Cheol
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제42권3호
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    • pp.216-223
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    • 2017
  • Objectives: The aim of this study was to compare the mechanical properties of various nickel-titanium (NiTi) files with similar tapers and cross-sectional areas depending on whether they were surface-treated. Materials and Methods: Three NiTi file systems with a similar convex triangular cross-section and the same ISO #25 tip size were selected for this study: G6 (G6), ProTaper Universal (PTU), and Dia-PT (DPT). To test torsional resistance, 5 mm of the straightened file's tip was fixed between polycarbonate blocks (n = 15/group) and continuous clockwise rotation until fracture was conducted using a customized device. To evaluate cyclic fatigue resistance, files were rotated in an artificial curved canal until fracture in a dynamic mode (n = 15/group). The torsional data were analyzed using 1-way analysis of variance and the Tukey post-hoc comparison test, while the cyclic fatigue data were analyzed using the Mann-Whitney U test at a significance level of 95%. Results: PTU showed significantly greater toughness, followed by DPT and G6 (p < 0.05). G6 showed the lowest resistance in ultimate torsional strength, while it showed a higher fracture angle than the other files (p < 0.05). In the cyclic fatigue test, DPT showed a significantly higher number of cycles to failure than PTU or G6 (p < 0.05). Conclusions: Within the limitations of this study, it can be concluded that the torsional resistance of NiTi files was affected by the cross-sectional area, while the cyclic fatigue resistance of NiTi files was influenced by the surface treatment.

스터드 간격과 강판두께의 비를 변수로 한 보강 강판-콘크리트 구조의 압축실험 (Compression Tests for Stiffened Steel Plate-Concrete Structures with Variation of B/t Ratio)

  • 최병정;한홍수;김원기;이승준;김우범
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.549-559
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    • 2008
  • 본 연구는 보강 강판-콘크리트로 이루어진 구조의 압축실험을 통해 압축강도 및 비탄성 파괴모드를 파악하기 위한 것이 주목적이다. 강판두께(t)에 대한 스터드 간격(B)비를 세가지(25, 33, 50)로 분류하여 압축강도 실험을 실시하였다. 실험을 통해서 보강 강판-콘크리트 구조의 압축강도는 콘크리트와 강판의 누가방식으로 예측하는 것이 타당하다고 판단되었다. 강판의 좌굴은 스터드와 스터드 사이의 취약한 부분에서 비탄성국부좌굴이 발생하였다. 그리고 압축하중 지배하의 보강 SC 구조물에 대한 압축강도의 경험적 계산치를 제시하였다. 좌굴 거동을 유한요소해석 결과와 비교하였으며 비교결과 실제 시험체의 좌굴거동과 유한요소해석 결과와 유사한 것으로 나타났다.

속빈 PC 슬래브와 채널을 사용한 매입형 합성보의 휨 거동 (Flexural Behaviour of Encased Composite Beam with Precast Hollow Core Slabs and Channels)

  • 허병욱;곽명근;배규웅
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.493-504
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    • 2008
  • 본 연구는 속빈 PC 슬래브와 채널을 사용한 매입형 합성보의 휨거동에 관한 것이다. 철골보와 PC슬래브의 경계면에 발생하는 전단력은 채널에 의해서 전달된다. 철골보의 춤에 따라서 총 3개의 실대형 실험체를 제작하여 실험을 수행하였으며 기존에 수행된 전단접합 방식과 비교검토를 수행하였다. 채널 용접형 매입형 합성보의 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않아도 자체가 가지고 있는 기계적․화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 가까운 거동을 나타내었다. 또한, 기존의 합성보의 거동과 같이 탄성구간, 항복구간, 매우 큰 연성, 휨파괴모드(소성힌지), 경계면에서의 매우 낮은 상대슬립 및 연성적인 파괴거동을 나타내었다. 따라서 제안된 전단연결 방식의 경우, 실제 건물에 적용시 규준에서 요구하는 구조적 성능을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.