• 비파괴검사학회지
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• 제30권3호
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• pp.236-243
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• 2010

Fiber Bragg grating(FBG) sensor arrays can be used to monitor the mechanical behavior of the large composite structures such as wind turbine rotor blades and aircrafts. However, brittle FBG sensors, especially multiplexed FBG sensors are easily damaged when they are installed in the flexible structures. As a protection of brittle FBG sensors, epoxy packaged FBG sensors have been presented in this paper. Finite element analysis and experiments were performed to evaluate the effects of adhesives, packaging materials and the bonding layer thickness on the strain transmission. Two types of epoxy were used for packaging FBG sensors and the sensor probes were attached with various bonding layer thickness. It was observed that thin bonding layer with high elastic modulus ratio of the adhesive to packaging provided good strain transmission. However, the strain transmission was significantly decreased when elastic modulus of the adhesive was much lower than the packaged FBG sensor probe's one.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1048-1058
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• 2017

우주용 전장품의 주요 고장 메커니즘 중 하나는 발사진동에 의한 기판의 반복적인 굽힘에 의한 솔더 접합부 피로파괴이며, 상기의 잠재적 위험요소에 대해 피로수명 평가를 통한 조기진단의 필요성이 증대되고 있다. 종래 연구에서 제안된 솔더부 수명예측 기법은 실장기법이 달라지면 예측결과의 정확성을 장담할 수 없으며, 다수의 실장기법이 적용된 고집적 기판의 유한요소모델 구축에 많은 시간과 노력이 수반되는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 연구의 한계점 극복을 위해 우주용 전장품 구조 신뢰성 평가의 새로운 접근법으로 상용 신뢰성 수명예측 도구인 Sherlock을 이용한 기판의 수명예측을 실시하고 발사진동 수명시험을 통해 분석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 전자소자 및 솔더 높이에 따른 피로수명 영향성 분석을 통해 Sherlock이 우주용 전장품의 구조 신뢰성 평가에 있어서 유용한 도구임을 입증하였다.

• 한국포장학회지
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• 제23권3호
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• pp.191-200
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• 2017

적정포장설계는 포장 원자재 사용량 및 폐기물 발생량뿐만 아니라 재료비 및 물류비 절감이 가능하여 포장재의 환경성과 경제성을 모두 충족시킨다. 유한요소해석은 구조해석, 열전달, 유체운동, 전자기 등 다양한 분야에 유용한 도구로 적용되고 있지만, 포장분야에서는 그 적용이 미비하다. 이에 따라 포장분야에 유한요소해석 적용은 컴퓨터 시뮬레이션으로 포장 설계가 가능하기 때문에 향후 연구에 있어 비용과 시간 절약이 가능하며 적정포장설계를 통해 포장 폐기물과 물류비 절감이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 향후 포장분야에서 유한요소해석(FEM) 프로그램을 활용한 연구 설계에 도움이 되고자 하는 목적으로 국내에서 발표된 유한요소해석 관련 논문을 조사하였다. 1991년부터 2017년까지의 국내 학술지 및 학위논문에 게재된 유한요소해석 관련 논문 중 포장과 직접적인 연관성이 있다고 판단된 32편의 논문을 분석하여 연구의 동향을 살펴보았다. 그 결과 각 논문을 사용한 연구주제 및 내용, 유한요소해석 프로그램, 해석방법 등으로 분석하고 향후 포장분야에 활용할 수 있는 방향에 대하여 제시하였다. 포장 영역에 유한요소해석의 적용은 포장재에 가해지는 응력 및 진동해석을 통해 구조변경 및 두께 감량을 가능하게 하고 이에 따라 기계적 강도 향상 및 포장소재 사용량 감소를 통해 적정포장설계로 원가 절감이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 향후 포장 분야의 연구에 있어, 유한요소해석을 함께 병행한다면 경제적이고 합리적인 포장 설계를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권1호
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• pp.13-18
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• 2003

본 논문에서는 파워 아일랜드(power island)에서 발생되는 잡음 전달을 개선하는 방법에 대해서 연구하였다. 일반적으로 파워 아일랜드는 각 파워 버스(power bus)의 구조적 공진에 의해 잡음 전달이 증가하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 두 가지의 잡음 전달 개선 방법을 제시하였다. 첫 번째로 잡음원의 위치를 변화시킴으로서 구조적 공진을 억제하였다. 두 번째로 공진이 발생할 경우 잡음 전달을 감소시키기 위해서 EGI(Elevated Ground Island)를 제안하였다. 해석결과, 잡음원의 위치에 따라 파워 버스의 공진을 최소로 감소시켰으며, EGI를 이용하여 잡음 전달을 효과적으로 감소할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권3호
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• pp.63-70
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• 2004

The structural, electrical properties of $(Ba, Sr)TiO_3[BSTO]/RuO_2$ thin films were examined by the addition of amorphous BSTO layer between crystlline BSTO film and $RuO_2$ substrate. We prepared BSTO films with double-layered structure, that is, amorphous layers deposited at $60^{\circ}C$ and crystalline films. Crystalline films were prepared at 550 on amorphous BSTO layer. The thickness of the amorphous layers was varied from 0 to 170 nm. During the deposition of crystalline films, the crystallization of the amorphous layers occurred and the structure was changed to circular while crystalline BSTO films showed columnar structure. Due to insufficient annealing effect, amorphous BSTO phase was observed when the thickness of the amorphous layers exceeded 30 nm. Amorphous BSTO layer could also prevent the formation of oxygen deficient region in $RuO_2$ surface. Leakage current of total BSTO films decreased with increasing amorphous layer thickness due to structural modifications. Dielectric constant showed maxi-mum value of 343 when amorphous layer thickness was 30 nm at which the improvement by grain growth and the degradation by amorphous phase were balanced.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.31-34
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• 2013

외팔보의 형상적인 해석과 압전효과에 의거하여, 최대 전력량 산출을 위한 에너지 수확기를 설계하였다. 두가지의 외팔보 형상으로 에너지 수확기의 구조가 설계되었다. 에너지 수확기의 성능을 좌우하는 주요 변수는 외팔보 형상과 끝단에 부착된 질량이다. 수확되는 전하량은 압전재료의 압전상수와 외팔보의 기계적인 변형량에 비례한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권10호
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• pp.876-882
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• 2018

이 연구의 목적은 상업적으로 가장 많이 쓰이는 패키징의 하나인 PBGA 구조가 발사중 인공위성에서 발생하는 강력한 임의 진동하에서 구조적 신뢰성을 유지하는가에 대한 검증에 있다. 실험시편을 만들기 위해 데이지 체인이 형성된 회로기판에 두 가지 큰 사이즈의 PBGA칩들을 실장시킨 후, 인공위성의 전자장비 채결에 사용되는 일반적인 알루미늄 프레임에 고정하여 실험에 필요한 샘플을 제작하였다. 이 샘플을 진동 시험기에 고정시키고 22.7 Grms의 수락수준 및 32.1 Grms의 인증수준 등 두 단계로 구성된 임의진동을 사용하여 주어진 시간에 따라 실험을 실시하였다. 실험 결과 모든 샘플에서 솔더의 균열이 발생되지 않았으며, 차후 항공 및 우주용 전자장비를 대치할 수 있는 효과적인 패키징 구조의 가능성을 보여 줬다. 또한 유한요소법을 이용하여 솔더의 응력을 계산하고 그 발생 메커니즘을 해석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권2호
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• pp.47-53
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• 2012

최근 정보전송량이 증대됨에 따라 PCB는 고속 정보전송 및 박형화가 요구되고 있다. 하지만 기존의 전기적 PCB는 EMI, 실장밀도 등의 문제로 고속전송에 한계가 있어 기존의 전기 회로층에 광 회로층을 접목한 광 PCB가 그 해결책으로 대두되고 있다. 광 PCB 구현에서 가장 중요한 요소는 광 접속기술로 고효율, 수동정렬에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 광도파로에 렌즈를 일체형으로 제작하고 이를 보호하는 구조물을 정렬키로 사용한 장착형 광도파로 구조를 제안하였고, 광 및 구조 시뮬레이션을 통해 제안한 구조의 접속효율 및 구조적 안정성을 해석하였다. 광 시뮬레이션 결과 제안된 구조는 렌즈가 없는 구조와 비교해 송신부에서 약 1.86배, 수신부에서 약 1.42배의 높은 접속효율을 가지며, 구조 해석에서는 탈착과정에서 내부의 렌즈에 응력 및 변형이 발생하지 않음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안된 구조가 높은 접속효율을 가지고, 구조적 안정성을 가짐을 보였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.39-47
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• 2002

Heat is always the root of stress acting upon the electronic package, regardless of the heat due to the device itself during operation or working under the adverse environment. Due to the significant mismatch in coefficient of thermal expansion (CTE) and the thermal conductivity (K) of the packaging components, on one hand intensive research has been conducted in order to enhance the device reliability by minimizing the mechanical stressing and deformation within the package. On the other hand the effectiveness of different thermal enhancements are pursued to dissipate the heat to avoid the overheating of the device. However, the interactions between the thermal-mechanical loading has not yet been address fully. in articular when the temperature gradient is considered within the package. To address the interactions between the thermal loading upon the mechanical stressing condition. coupled-field analysis is performed to account the interaction between the thermal and mechanical stress distribution. Furthermore, process induced defects are also incorporated into the analysis to determine the effects on thermal conducting path as well as the mechanical stress distribution. It is concluded that it feasible to consider the thermal gradient within the package accompanied with the mechanical analysis, and the subsequent effects of the inherent defects on the overall structural integrity of the package are discussed.