• 제목/요약/키워드: PCB(printed circuit board)

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Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더링에서 플럭스 잔사가 전기화학적 마이그레이션에 미치는 영향 (Flux residue effect on the electrochemical migration of Sn-3.0Ag-0.5Cu)

  • 방정환;이창우
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권5호
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    • pp.95-98
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    • 2011
  • Recently, there is a growing tendency that fine-pitch electronic devices are increased due to higher density and very large scale integration. Finer pitch printed circuit board(PCB) is to be decrease insulation resistance between circuit patterns and electrical components, which will induce to electrical short in electronic circuit by electrochemical migration when it exposes to long term in high temperature and high humidity. In this research, the effect of soldering flux acting as an electrical carrier between conductors on electrochemical migration was investigated. The PCB pad was coated with OSP finish. Sn3.0Ag0.5Cu solder paste was printed on the PCB circuit and then the coupon was treated by reflow process. Thereby, specimen for ion migration test was fabricated. Electrochemical migration test was conducted under the condition of DC 48 V, $85^{\circ}C$, and 85 % relative humidity. Their life time could be increased about 22% by means of removal of flux. The fundamentals and mechanism of electrochemical migration was discussed depending on the existence of flux residues after reflow process.

Haar 웨이블릿 기반 MRTD를 이용한 PCB 전원 공급면에서의 Ground Bounce 해석 (Analysis of the Ground Bounce in Power Planes of PCB Using the Haar-Wavelet MRTD)

  • 천정남;이종환;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1065-1073
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Haar 웨이블릿 기반 MRTD(MultiRes빼lion Time-Domain)를 이용하여 다층 PCB (Printed C Circuit Board)의 전원 공급면내에서 발생할 수 있는 Ground Bounce 문제를 해석하였다. 기존의 FDTD법을 이용한 모델링에서는 PCB 전원 공급연을 구성하는 $V_{cc}$연과 접지면 사이의 좁은 간격을 표현하기 위해 수직 방향으로 매우 작은 셀이 필요하다. 이에 따라 안정 조건(Stability Con며tion)에 의한 시간간격 $\Deltat$가 매우 작아 일정 시간 동안의 응답을 관찰하기 위해 많은 수의 반복 계산(Iteration)을 수행해야 한다. 이러한 문제 에 대해 MRTD를 적용하여 수직 방향 셀 크기를 두 배로 증가시켜 해석함으로써 계산 시간을 현저하게 감 소시킬 수 있다. 또한 MRTD에 의한 결과는 FDTD법에 의한 결과 및 해석적인 해와 매우 잘 일치한다. 본 논문의 결과는 PCB 상의 EMI/EMC 문제의 해석에 있어 MRTD의 정확성과 효율성을 잘 나타낸다.

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적층형 초탄성 형상기억합금 보강재 기반 고댐핑 전자기판의 실험적 성능 검증 (Experimental Validation of High Damping Printed Circuit Board With a Multi-layered Superelastic Shape Memory Alloy Stiffener)

  • 신석진;박성우;강수진;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.661-669
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    • 2021
  • 종래 우주용 전장품 개발과정에서는 발사진동환경에 대한 탑재 전자소자 솔더 접합부의 피로수명 보장을 위해 기판 상에 보강재를 적용하여 강성을 증가시킴으로써 기판의 동적거동을 최소화하였다. 그러나 종래의 설계는 전장품의 부피 및 무게의 증가를 야기하여 소형/경량화 설계에 한계를 갖는다. 선행 연구에서 제안된 점탄성 테이프 기반 고댐핑 적층형 전자기판은 굽힘변위 저감을 통한 소자의 피로수명 연장에 효과적임을 입증하였으나 고댐핑 부여를 위한 적층구조가 기판에 직접 장착되는 관계로 소자 실장 공간의 효율이 저하되는 한계를 지닌다. 본 연구에서는 전장품 소형/경량/고집적화 설계 구현을 위해 일반 금속 대비 높은 댐핑과 복원 특성을 갖는 초탄성 형상기억합금에 점탄성 테이프를 적용한 적층구조의 초탄성 형상기억합금 보강재 기반 고댐핑 전자기판을 제안하였다. 제안 기판의 기본특성 파악을 위해 정하중시험 및 자유진동시험을 수행하였으며, 랜덤진동시험을 통해 진동환경 하 고댐핑 특성 및 설계 유효성을 입증하였다.

유공압 부품이 내장된 인쇄회로기판을 활용한 내시경 수술용 기복기의 개발 (Development of the Insufflator for Endoscopic Surgery using the Fluidic System in Printed Circuit Board)

  • 이희남;김인영;지영준
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.32-36
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    • 2011
  • The insufflators in endoscopic surgery supply carbon dioxide to make the air-filled cavity in the abdomen. It contains many kinds of pneumatic and electronic parts and they are connected with the air tubes and electrical wires. The printed circuit boards (PCB) perform wiring, holding and cooling tasks in electronic systems. In this study, the PCB is used as the air channel for insufflators to decrease the cost, volume, and the malfunction according to aging of the device. Three layers of PCB made of FR4 are combined with prepreg as adhesive which has the internal airway channel according to the design. By mounting the pressure sensors and valves, the PCB based fluidic system is implemented. After calibration of flow sensor, the flow rate of the gas also can be measured. The climate test, temperature test, and biocompatibility test showed this idea can be used in insufflators for laparoscopic surgery.

인쇄회로기판 $B^2it$(Buried Bump Interconnection Technology) 구조의 열적-기계적 거동특성 해석 (Thermo-mechanical Behavior Characteristic Analysis of $B^2it$(Buried Bump Interconnection Technology) in PCB(Printed Circuit Board))

  • 조승현;장태은
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.43-50
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    • 2009
  • 최근 인쇄회로기판(PCB)의 제품트랜드는 박형화, 고밀도화로 대표되지만 휨(Warpage) 억제, 신뢰성확보와 같은 기술적 난제로 인해 박형화와 고밀도화에 많은 제약을 받고 있다. $B^2it$(Buried Bump Interconnection Technology) 공법은 기판의 핵심공정 중 하나인 드릴링 공정이 생략되어 인쇄회로기판을 낮은 제조비용으로 박형화할 수 있는 기술로 개발되고 있다. 본 논문은 $B^2it$공법이 적용된 인쇄회로기판의 열적-기계적 거동특성을 유한요소해석(FEA)을 통해 고찰한 논문으로서 패키징레벨에서 방열효과와 신뢰성 등에 벙프의 재료, 형상 등이 미치는 영향 등을 분석하였다. 해석결과에 의하면 $B^2it$공법이 적용한 인쇄회로기판은 기존 비아구조를 가진 인쇄회로기판에 비해 칩에서 발생하는 열의 확산이 신속하고 패키징의 휨을 억제하는데도 유리하며 칩에서 발생하는 응력도 낮추지만 솔더-조인트의 응력은 증가시키게 된다. 따라서 패키징의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 범프의 형상, 재료 등을 패키징을 구성하고 있는 모든 요소들을 고려하여 최적화하는 것이 필요하다.

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연성 기판을 전류 집전체로 사용한 평판형 연료전지 스택 (Miniature planar stack using the flexible Printed Circuit Board as current collectors)

  • 김성한;차혜연;;차석원;장재혁
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1-4
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    • 2008
  • Fuel cells have the potential of providing several times higher energy storage densities than those possible using current state-of-the-art lithium-ion batteries, but current energy density of fuel cell system is not better than that of lithium-ion batteries. To achieve the high energy density, volume and weight of fuel cell system need to be reduced by miniaturizing system components such as stack, fuel tank, and balance-of-plant. In this paper, the thin flexible PCB (Printed circuit board) is used as a current collector to reduce the stack volume. Two end plates are made from light weight aluminum alloy plate. The plate surface is wholly oxidized through the anodizing treatment for electrical insulation. The opening rate of cathode plate hole is optimized through unit cell performance measurement of various opening rates. The performances are measured at room temperature and ambient pressure condition without any repulsive air supply. The active area of MEA is 10.08 $cm^2$ and active area per a unit cell is 1.68 $cm^2$. The peak power density is about 210 mW/$cm^2$ and the air-breathing planar stack of 2 Wis achieved as a small volume of 18 cc.

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Build-up PCB 특허출원동향 (Patent Survey on Build-up PCB)

  • 여운동;김강회;김재우;배상진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.269-272
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    • 2004
  • Printed circuit boards (PCB) replaced conventional wiring in most electronic equipment I, reducing the size and weight of electronic equipment while improving reliability, uniformity, precision and performance. PCB is used in all kinds of electronic products because they can be mass-produced with very high circuit density and also enable easier trouble-shooting. This paper presents the analyses of the patent information of Build-up PCB which is seen as the most promising solution, as its substrate supports multi-level packaging, thinner board profiles and smaller pitches.

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점탄성 테이프를 적용한 고댐핑 적층형 전자기판의 기본 특성 검증 (Characteristic Validation of High-damping Printed Circuit Board Using Viscoelastic Adhesive Tape)

  • 신석진;전수현;강수진;박성우;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.383-390
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    • 2020
  • 다양한 산업분야에서 전자기판과 전장품의 기계적 체결을 위해 적용되는 웨지락(Wedge Lock)은 우주용 전장품에서도 장·탈착 용이성, 발사진동저감 효과 때문에 폭넓게 적용되고 있다. 그러나 기판의 가장자리에만 제한적으로 구속 가능한 장착 조건 때문에 기판의 크기가 증가할수록 극심한 발사환경에서의 굽힘거동에 의한 전자소자 솔더부의 피로수명 보장에 한계가 존재한다. 종래에는 상기 굽힘거동 최소화를 위해 기판에 별도의 보강재를 적용하였으나, 이는 전장품의 무게 및 부피증가가 불가피하다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자, FR-4 재질의 박판을 기판의 배면부에 다층으로 적층하고, 각 층간에 점탄성 테이프를 적용하여 발사환경에서 소자의 피로수명 확보에 유리한 고댐핑 적층형 전자기판을 제안하였다. 본 적층형 기판의 설계 유효성 검증을 위해 상이한 온도조건에 따른 자유감쇠시험 및 인증 수준의 발사진동시험을 수행하였으며, 시험 결과에 기반한 고집적화 소자의 피로수명을 예측하였다.

2축 짐벌식 X-band 안테나 구동용 전장품 APD 제어보드의 피로수명 평가 (Estimating Fatigue Life of APD Electronic Equipment for Activation of a Spaceborne X-band 2-axis Antenna)

  • 전영현;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 위성은 임무수행을 위하여 발사체에 탑재되어 목표하는 궤도상에 도달하게 된다. 발사체의 비행동안 위성은 사인, 랜덤, 충격과 같은 극심한 발사 진동환경에 노출되게 되며, 이에 따라 위성체 내부에 위치한 전장품 및 전장품 기판에는 각 진동요소에 의한 발사 하중이 작용하게 된다. 발사하중 작용시, 전장품 내부에 장착된 기판은 체결부를 경계로 수직방향의 굽힘 거동을 주로 일으키게 되며, 이로 인한 상대변위로 기판 위 소자의 납땜부 파괴와 도선의 단선, 기판 자체의 균열을 초래한다. 성공적인 임무 수행을 위해서, 위성의 전장품 설계는 상기 현상들에 대해 기판의 구조 건전성 및 피뢰파괴 신뢰도가 확보되어야한다. 본 논문에서는 기존에 구조해석이 기 수행되었던 다목적실용위성 3호에 탑재되는 고해상도 위성카메라용 X-band 안테나 구동장치인 APD(Antenna Pointing Driver) 전장품의 제어 보드를 대상으로 하여, 스테인버그의 식을 통해 진동 하중에 의한 허용 처짐과 최대 처짐을 도출해내고, 팔머그렌 마이너 방정식을 이용하여 수명관점에서 피로파괴 예측의 유효성을 입증하였다.

6.78MHz, 거리 60cm, 50W급 무선 전력 전송 시스템용 High Quality Factor PCB 코일 개발 (Development of 50W High Quality Factor Printed Circuit Board Coils for a 6.78MHz, 60cm Air-gap Wireless Power Transfer System)

  • 이승환;이경표
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.468-479
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    • 2016
  • 고압 전선 등에 장착된 시스템에 전원을 공급하기 위해서는 절연 이격 거리 이상의 거리에 무선으로 수십 Watt 급의 전력을 보낼 수 있는 시스템이 필요하다. 이러한 무선 전력 전송 시스템은 대개 코일의 크기가 10cm 이상의 대형이다. 본 연구에서는 이처럼 대형 코일을 Printed circuit board를 이용해 제작할 경우 발생하는 손실 발생원 들을 분석하고 그 중 가장 주요한 손실원인이 Dielectric loss 라는 것을 밝혔다. 또한 이 dielectric loss를 최소화 하기 위해서 PCB의 재질 선정 방법 및 Distributed tuning capacitor method를 제시해 $40cm{\times}40cm$ 크기의 4턴 및 5턴 코일의 설계 방법을 제시했고, 실험을 통해 Quality factor를 300 이상으로 만들 수 있음을 보였다.