• 제목/요약/키워드: Thermal Cycling Test

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153 FC-BGA에서 솔더접합부의 신뢰성 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Solder Joint Reliability for 153 FC-BGA)

  • 장의구;김남훈;유정희;김경섭
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.31-36
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    • 2002
  • PBGA에 비해 상대적으로 큰 칩을 실장하는 고속 SRAM용 153 FC-BGA을 대상으로 2차 솔더접합부의 신뢰성을 평가하였다. 실험은 열사이클 시험에서 발생하는 단면과 양면 실장, 패키지 구조, 언더 필 재료, 기판의 종류와 두께, 솔더 볼의 크기에 따른 영향을 분석하였다. BT기판의 두께가 0.95mm에서 1.20mm로 증가하고, 낮은 영률 의 언더 필 재료에서 솔더접합부의 피로 수명이 30% 향상됨을 확인하였다. 또한 솔더 볼의 크기가 0.76 mm에서 0.89mm로 증가하면, 솔더접합부에서 균열에 대한 저항성은 2배 정도 증가하였다.

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TRIO-CINEMA의 환경시험 및 결과 분석

  • 금강훈;우주;이성환;이용석;전제헌;채규성;진호;선종호;이동훈
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.167.2-167.2
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    • 2012
  • 경희대학교와 UC Berkeley, Imperial College London에서 공동으로 진행하는 TRIO-CINEMA Mission(TRiplet Ionosphere Observatory-Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields)은 총 3기의 초소형 위성으로 구성되어 있다. 3기의 위성은 고도 650~800km 상공의 태양동주기 궤도운동을 예상하고 있으며, 지구 근접공간의 입자 검출과 자기장 측정의 과학 임무를 맡게 된다. TRIO-CINEMA 비행 모델(Flight Model)의 환경시험은 진동시험과 열진공시험으로 진행되었다. 진동시험은 X, Y, Z 세 축에 대해 Sine 과 Random 모드로 진행되었다. TRIO-CINEMA가 탑재 될 러시아의 드네프르 로켓의 요구사항은 각 축에서 20Hz 이상의 고유진동수, Sine의 경우 최대 0.8G와 4oct/min Sweep Rate, Random의 경우 5.2Grms 와 35초의 지속시간에서의 안정성을 만족하는 것이다. 시험 결과 TRIO-CINEMA가 요구사항을 모두 만족시키는 것을 확인하였다. 또한, 열 주기 시험(Thermal Cycling Test)을 진행하여 우주공간에서 위성 시스템이 정상 동작하는지에 대한 신뢰성을 검증하였다. 열주기 시험은 미국 MIL표준 값을 참고하여 $10^{-6}Torr$에서 $-20{\sim}30^{\circ}C$의 온도를 주었으며, 시험을 진행하는 동안과 시험 후에 위성이 정상작동 함을 확인하였다. 이에 본 연구의 시험 방법과 그 결과를 기술하였다.

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반도체 광스위치 모듈의 제작 및 특성연구 (Fabrication of semiconductor optical switch module using laser welding technique)

  • 강승구
    • 한국광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.73-79
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    • 1999
  • 1$\times$2, 1$\times$4 및 4$\times$4 LD-gate형 반도체 광스위치 모듈을 제작하였다. 스위치 소자와 광섬유와의 광결합을 위해서 테이퍼드 광섬유를 어레어로 제작하여 사용하였으며 30핀 버터플라이형 패키지로 완성하였다. 광 부푼 정렬 및 고정에서는 레이저 용접법 및 햄머링 공정을 이용하여 최초의 광정렬 값에서 평균 82%까지 복원하였다. 완성된 모듈에 대한 평가를 위해 전송 실험을 수행하였는데 1$\times$2 스위치 모듈이 삽입되었을 때 223-1의 단어길이를 갖는2.5Gbps 광신호에 대해서 전송패널티가 약0.5dB~2dB로 나타났으며, 광섬유의 분산특성에 의하여 발생하는 전송 패널티에 대해서는 50km 및 90km 광섬유에 대해서 각각 0.6dB 및 0.7dB의 작은 패널티가 발생하였다. 1$\times$4 및 4$\times$4 스위치 모듈을 이용한 전송특성 평가에서도 모두 -30dB 이하의 수신감도를 갖는 우수한 결과를 보였다.

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Enhancement of delamination strength in Cu-stabilized coated conductor tapes through additional treatments under transverse tension at room temperature

  • Shin, Hyung-Seop;Bautista, Zhierwinjay;Moon, Seung-Hyun;Lee, Jae-Hun;Mean, Byoung-Jean
    • 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.

플립 칩 패키지 솔더의 탄소성 거동과 크립 해석 (Elastoplastic Behavior and Creep Analysis of Solder in a FC-PBGA Package)

  • 최남진;이봉희;주진원
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 온도 사이클이 진행되는 동안 비선형 거동과 크립 거동을 보이는 FC-PBGA 패키지 솔더볼의 변형거동을 알아보기 위하여 시간에 종속하는 거동을 적용 시킬 수 있는 점소성 모델과 크립 모델에 대하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과의 신뢰성을 평가하기 위하여 무아레 간섭계를 이용하여 온도변화에 따른 열변형 실험을 수행하였다. 전체적인 굽힘변위는 Anand 모델과 변형률 분리 모델 모두 실험결과와 잘 일치하였으나 솔더볼의 변형률은 Anand 모델의 경우 큰 차이를 보이고 변형률 분리 모델의 경우 상당히 일치하는 계산결과를 얻었다. 따라서 본 논문에서는 변형률 분리 모델을 이용하여 시간에 종속하는 FC-PBGA 패키지 솔더볼의 크립 거동을 검토하였다. 솔더를 포함한 패키지에 온도변화가 생길 때 고온에서는 시간이 지남에 따라 크립 거동에 의해 솔더의 응력이 점차 완화되는 현상을 나타내고 있음을 알 수 있었다.

솔더볼 배치에 따른 절연층 재료가 WLCSP 신뢰성에 미치는 영향 (The Effect of Insulating Material on WLCSP Reliability with Various Solder Ball Layout)

  • 김종훈;양승택;서민석;정관호;홍준기;변광유
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • WLCSP(wafer level chip size package)는 웨이퍼 레벨에서 패키지 공정이 이루어지는 차세대 패키지 중 하나이다. WLCSP는 웨이퍼 레벨에서 패키지 공정이 이루어진다는 특징으로 인하여 웨이퍼당 생산되는 반도체 칩의 수에 따라 그 패키징 비용을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 응력 버퍼 역할을 하는 기판을 없애는 혁신적인 구조로 인하여 솔더 조인트의 신뢰성이 기존의 BGA 패키지에 비하여 취약하게 되는데, 이러한 솔더 조인트 신뢰성에 대하여 반도체 칩과 솔더볼을 연결하는 폴리머 절연층은 열팽창계수 차이에 의해 발생하는 응력을 흡수하는 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 하이닉스에서 개발한 Omega-CSP를 사용하여 솔더볼 배열 변화와 제 1 절연층의 특성에 따른 솔더 조인트의 열피로 특성을 평가하였다. 그 결과 절연층의 특성 변화가 솔더 조인트의 열피로 특성에 주는 영향은 솔더볼 배열 구조에 따라 변화되는 것을 확인하였다.

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Press-fit 단자 접합특성 및 신뢰성 (Bonding Property and Reliability for Press-fit Interconnection)

  • 오상주;김다정;홍원식;오철민
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.63-69
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    • 2019
  • 전자부품에 대한 보드실장은 아직까지 솔더를 이용한 접합기술을 주로 이용하고 있다. 그러나, 솔더의 크? 및 피로특성으로 인한 접합부 내구한계로, 자동차 전장모듈에서는 반영구적인 접합기술인 프레스 핏(Press-fit) 접합기술 적용을 확대하고 있다. 프레스 핏 접합은 프레스 핏 금속단자를 보드내 쓰루 홀(Through hole)에 기계적으로 삽입하여 체결하는 접합기술로써, 적절한 금속단자의 소성변형으로 쓰루 홀 내부 표면접합을 밀착시킴으로써 강건한 접합을 유도한다. 본 논문에서는 보드내 쓰루 홀 크기 및 표면처리에 따른 프레스 핏 접합 특성 및 신뢰성을 솔더링과 함께 비교하기 위해, 보드 쓰루 홀 크기에 따른 삽입강도 및 삽발강도를 평가하였으며, 열충격 시험을 통한 실시간 저항변화를 통해 프레스 핏 및 솔더링 접합부의 저항변화를 관찰하였다. 또한, 각 접합부위 분석을 통한 프레스 핏 및 솔더링 접합열화를 분석하여 주요 파손모드를 고찰하고자 하였다.

Effect of ferrule on the fracture resistance of mandibular premolars with prefabricated posts and cores

  • Kim, Ae-Ra;Lim, Hyun-Pil;Yang, Hong-So;Park, Sang-Won
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제9권5호
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    • pp.328-334
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    • 2017
  • PURPOSE. This study evaluated fracture resistance with regard to ferrule lengths and post reinforcement on endodontically treated mandibular premolars incorporating a prefabricated post and resin core. MATERIALS AND METHODS. One hundred extracted mandibular premolars were randomly divided into 5 groups (n=20): intact teeth (NR); endodontically treated teeth (ETT) without post (NP); ETT restored with a prefabricated post with ferrule lengths of either 0 mm (F0), 1 mm (F1), or 2 mm (F2). Prepared teeth were restored with metal crowns. A thermal cycling test was performed for 1,000 cycles. Loading was applied at an angle of 135 degrees to the axis of the tooth using a universal testing machine with a crosshead speed of 2.54 mm/min. Fracture loads were analyzed by one-way ANOVA and Tukey HSD test using a statistical program (${\alpha}=.05$). RESULTS. There were statistical differences in fracture loads among groups (P<.001). The fracture load of F2 ($237.7{\pm}83.4$) was significantly higher than those of NP ($155.6{\pm}74.3N$), F0 ($98.8{\pm}43.3N$), and F1 ($152.8{\pm}78.5N$) (P=.011, P<.001, and P=.008, respectively). CONCLUSION. Fracture resistance of ETT depends on the length of the ferrule, as shown by the significantly increased fracture resistance in the 2 mm ferrule group (F2) compared to the groups with shorter ferrule lengths (F0, F1) and without post (NP).

The effect of thermocycling on the degree of conversion and mechanical properties of a microhybrid dental resin composite

  • Ghavami-Lahiji, Mehrsima;Firouzmanesh, Melika;Bagheri, Hossein;Jafarzadeh Kashi, Tahereh S.;Razazpour, Fateme;Behroozibakhsh, Marjan
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제43권2호
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    • pp.26.1-26.12
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    • 2018
  • Objective: The purpose of this study was to investigate the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a microhybrid Filtek Z250 (3M ESPE) resin composite after aging. Method: The specimens were fabricated using circular molds to investigate Vickers microhardness (Vickers hardness number [VHN]) and DC, and were prepared according to ISO 4049 for flexural strength testing. The initial DC (%) of discs was recorded using attenuated total reflectance-Fourier transforming infrared spectroscopy. The initial VHN of the specimens was measured using a microhardness tester under a load of 300 g for 15 seconds and the flexural strength test was carried out with a universal testing machine (crosshead speed, 0.5 mm/min). The specimens were then subjected to thermocycling in $5^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$ water baths. Properties were assessed after 1,000-10,000 cycles of thermocycling. The surfaces were evaluated using scanning electron microscopy (SEM). Data were analyzed using 1-way analysis of variance followed by the Tukey honest significant difference post hoc test. Results: Statistical analysis showed that DC tended to increase up to 4,000 cycles, with no significant changes. VHN and flexural strength values significantly decreased upon thermal cycling when compared to baseline (p < 0.05). However, there was no significant difference between initial and post-thermocycling VHN results at 1,000 cycles. SEM images after aging showed deteriorative changes in the resin composite surfaces. Conclusions: The Z250 microhybrid resin composite showed reduced surface microhardness and flexural strength and increased DC after thermocycling.

Effect of surface treatments on the bond strength of indirect resin composite to resin matrix ceramics

  • Celik, Ersan;Sahin, Sezgi Cinel;Dede, Dogu Omur
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제11권4호
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    • pp.223-231
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    • 2019
  • PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength (SBS) of an indirect resin composite (IRC) to the various resin matrix ceramic (RMC) blocks using different surface treatments. MATERIALS AND METHODS. Ninety-nine cubic RMC specimens consisting of a resin nanoceramic (RNC), a polymer-infiltrated hybrid ceramic (PIHC), and a flexible hybrid ceramic (FHC) were divided randomly into three surface treatment subgroups (n = 11). In the experimental groups, untreated (Cnt), tribochemical silica coating (Tbc), and Neodymium-Doped Yttrium Aluminum Garnet (Nd:YAG) laser irradiation (Lsr) with 3 W (150 mJ/pulse, 20 Hz for 20 sec.) were used as surface treatments. An indirect composite resin (IRC) was layered with a disc-shape mold ($2{\times}3mm$) onto the treated-ceramic surfaces and the specimens submitted to thermal cycling (6000 cycles, $5-55^{\circ}C$). The SBS test of specimens was performed using a universal testing machine and the specimens were examined with a scanning electron microscope to determine the failure mode. Data were statistically analyzed with two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey HSD test (${\alpha}=.05$). RESULTS. According to the two-way ANOVA, only the surface treatment parameter was statistically significant (P<.05) on the SBS of IRC to RMC. The SBS values of Lsr-applied RMC groups were significantly higher than Cnt groups for each RMC material, (P<.05). Significant differences were also determined between Tbc surface treatment applied and untreated (Cnt) PIHC materials (P=.039). CONCLUSION. For promoting a reliable bond strength during characterization of RMC with IRC, Nd:YAG laser or Tbc surface treatment technique should be used, putting in consideration the microstructure and composition of RMC materials and appropriate parameters for each material.