• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.85-90
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• 2011

솔더 접합부의 품질 신뢰성 문제는 얼라인먼트(Alignment)문제로 발생한 오픈불량, 기판 휨에 의한 HIP(Head In Pillow)불량, 열팽차 차이에 의한 솔더자체 크랙과 기계적인 충격에 의한 IMC층의 크랙이 중요한 불량이다. 특히 기판 소형화와 표면처리의 변화가 진행 되면서, 솔더 범프와 기판 사이 IMC층의 취성파괴가 더욱 이슈화가 되면서 연구가 활발하다. IMC의 형성과 성장 및 취성파괴의 메카니즘 연구를 통하여 기존 평가방법의 변별력 향상, 계량화 등의 개선이 필요하고, IMC 취성의 수준 향상 등 크랙에 대한 신뢰성 향상 방향을 위한 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.39-39
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• 2008

이동통신 시스템의 소형화, 다기능화 추세에 따라 이동통신 부품들의 모듈화, 고집적화 추세로 급진전되고 있어, 고집적 세라믹 기판 모듈 제작을 위한 핵심공정 기술인 그린시트의 층간 정밀도 및 소성후 수축율 제어의 중요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 일축가압 이용한 PAS(Pressure Assisted Sintering) 법과 Al2O3를 희생층으로 이용한 Constrained Sintering법을 혼합하여 저온 동시소성 세라믹 기판의 x-y 축 수축율을 zero로 제어하고자하였다. $Al_2O_3$/LTCC/$Al_2O_3$인 샌드위치 구조로 세라믹 시트를 적층하여 Load 값과, LTCC 두께에 따른 x-y축, z축 소성 수축율 및 Edge Curvature의 Radius와 warpage 현상을 관찰하고, 이때 미세구조 및 밀도를 측정하였다. 그 결과 symmetic한 구조일 때 소성온도 $900^{\circ}C$에서 $Al_2O_3$ 두께가 $30{\mu}m$ 이상일 때 LTCC의 글라스가 $Al_2O_3$에 Infiltration 되는 두께는 $30{\mu}m$를 나타내었다. 또한 $Al_2O_3$ 두께 $500{\mu}m$, LTCC 두께 $2,000{\mu}m$, Load값이 800g/$cm^2$ 일 때 x-y 축 수축율<1%, z축 수축율 40%, 소결밀도는 2.99g/$cm^3$로 우수한 무수축 기판 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.7-18
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• 2008

This paper reviews the current development of an ultra-slim SiP for Radio Frequency (RF) application, in which three flip chips, additional passive components and Surface Acoustic Wave (SAW) filters are integrated side-by-side. A systematic investigation is carried out for the design optimization, process and reliability improvement of the package, which comprises several aspects: a design study based on the 3D thermo-mechanical finite element analysis of the packaging, the determination of stress, warpage distribution, critical failure zones, and the figuration of the effects of material properties, process conditions on the reliability of package. The optimized material sets for manufacturing process were determined which can reduce the number of testing samples from 75 to 2. In addition the molded underfilling (MUF) process is proposed which not only saves one manufacturing process, but also improves the thermo-mechanical performance of the package compared with conventional epoxy underfilling process. In the end, JEDEC's moisture sensitivity test, thermal cycle test and pressure cooker tests have also been carried out for reliability evaluation. The test results show that the optimized ultra-slim SiP has a good reliability performance.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.43-48
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• 2016

3-Dimensional System in Package (3-D SiP) structure (Amkor calls it mPossum-molded Possum) using double side Surface Mount Technology (SMT) and double side molding was evaluated in order to achieve small/thin form factor as well as good functionality by integration and double side layout. As the new platform on laminate substrate basis, molding process was challenge in mold flow balance at top and bottom side and package warpage control over the overall assembly process. There were two types of different molding process evaluated with 1) 1-step molding which was done at both side at the same time and 2) 2-step molding which was done at the conventional molding process twice. Mold simulation helped to narrow down the material selections and parameters available before actual sample build. There were many challenges for this first trial in design/ parameter and material types but optimized them to enable this structure.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권1호
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• pp.21-26
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• 2013

본 연구는 유한 요소 시뮬레이션을 이용하여 계산한 시편의 곡률과 3D 스캐너로 측정한 곡률을 비교하여 패키지 기판 구조의 휨 거동을 예측하는 새로운 분석 방법을 제안한다. 패키지 기판은 프리프레그 경화나 구리 패턴 도금과 같은 다양한 공정을 거치면서 쉽게 휘게 된다. 기판의 휨이 어떤 공정에서 어느 정도 생기는지를 알아보기 위하여 다양한 종류의 시편을 제작하고 각 시편의 형상을 3D스캐너를 이용하여 측정하였다. 그 후 시편의 형상으로부터 film에 걸리는 잔류 응력을 휨을 이용한 수식으로부터 계산하였다. 패키지 기판에 들어가는 절연체는 수지와 서로 직교 존재하는 섬유의 다발로 구성되어 있는 복합재료로서 이방성을 띄게 되는데 이는 패키지 기판의 독특한 굽힘 거동을 일으킨다. 우리는 유한 요소 법에 의한 휨 변형을 시뮬레이션하고 측정 데이터를 이용하여 시뮬레이션 휨을 비교하였다. 측정된 휨으로부터 계산한 전해 구리 도금 응력은 약 58 MPa이다. 솔더 레지스트와 프리프레그의 경화 응력은 각각 실온에서 13 MPa 및 6.4 MPa 정도이다.

• Composites Research
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• 제29권1호
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• pp.7-15
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• 2016

고분자 재료로 된 자동차부품들은 주로 사출성형으로 제작되며, 이 과정에서 뒤틀림, 침전 흔적, 용입선, 수축, 잔류응력 등의 결함이 발생한다. 본 연구를 통해서 이들 결함을 제거할 수 있는 차량용 폴리카보네이트 버튼의 사출성형 공정변수를 실험계획법을 이용하여 최적화 하였다. 공정변수로는 충전압력, 금형온도, 용융온도, 충전시간을 고려했으며 FEM, 다구치법, ANOVA를 사용하여 해석하고 최적화 하였다. 최적화 결과, 충전압력은 140 MPa, 금형온도는 $105^{\circ}C$, 용융온도는 $292.5^{\circ}C$, 충전시간은 1초, 등의 공정변수 값을 얻었으며, 10.2의 S/N 비를 얻었다. 수지의 용융온도가 가장 큰 영향을 미치며, 그 다음으로 금형의 온도였다.

• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.220-227
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• 2020

탄소 섬유 강화 복합재료 성형 시 섬유는 열변형이 거의 없는 반면에 수지는 시간 및 온도변화에 따라 물성이 변화하며 제품에 잔류응력이 발생한다. 잔류응력의 원인은 경화 과정에서의 섬유와 수지의 열팽창 계수 차이, 수지의 화학 수축이며 이로 인해 스프링 인, 뒤틀림 등의 열 변형이 발생한다. 열 변형은 제품의 품질을 결정하는 주요한 요인으로 복합재료 공정에 있어 반드시 고려되어야 한다. 본 연구는 잔류응력에 의한 열 변형을 예측하기 위해 3-D 점탄성 모델을 적용하여 서브루틴을 제작하고 기존의 2-D 점탄성 모델의 평판 유한 요소 해석결과와 비교해 유한 요소 해석 기법을 검증하였다. 검증된 기법으로 L-형상 구조를 해석하여 스프링 인 현상을 예측, 분석하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권6호
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• pp.63-68
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• 2017

The purpose of this study is to improve the whitening phenomenon around the PET preform gate for blow molding. CAE analysis of plastic injection molding has been applied to design of preform shape and select the injection molding conditions. A ceramic insulation gate with lower thermal conductivity than metal is applied to improve the whitening phenomenon created around the gate in the injection molding process. According to the results of CAE analysis, the warpage deformation at the square corner was estimated to be about 0.34 mm at the bottom. From the results of the temperature history analysis, it was confirmed that the resin near the gate cooled more rapidly than the cavity. Ceramic insulated gates were fabricated to reduce the cooling rate and experiments were conducted to confirm the effectiveness of the whitening phenomenon improvement. As a result of the ceramic insulation gate experiment, it was confirmed that the whitening phenomenon was significantly reduced around the gate.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권2호
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• pp.11-19
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• 2009

모아레 간섭계를 이용하여 와이어 본딩 플라스틱 볼 그리드 (WB-PBGA) 패키지의 열-기계적인 거동 특성을 연구하였다. 실시간 모아레 간섭계를 이용하여 각 온도단계 에서 변위분포를 나타내는 간섭무늬를 각각 얻고, 그로부터 굽힘변형 거동 및 솔더볼의 변형률에 대한 해석을 비교하여 수행하였다. 본 실험에서는 full grid와 perimeter with central connections 및 perimeter의 배열 형태를 갖는 세 가지 패키지를 사용하였으며, 이 배열 형태를 비교하여 굽힘변형 및 솔더볼의 평균변형률을 자세하게 해석하였다. 솔더볼의 유효변형률은 WB-PBGA-FG의 경우 칩 가장자리 바로 바깥쪽 솔더볼에서, WB-PBGA-P/C의 경우 가운데 연결 솔더볼의 가장 바깥 솔더볼에서, WB-PBGA-P의 경우는 칩과 가장 기까운 안쪽 솔더볼에서 최대값을 가지는 것으로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권3호
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• pp.43-49
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• 2016

박형 package-on-package에 대해 T/H (temperature/humidity) 시험, TC (temperature cycling) 시험과 HTS(high temperature storage) 시험을 사용하여 신뢰성을 분석하였다. T/H 시험은 $85^{\circ}C/85%$의 조건으로 500시간, TC 시험은 $-40{\sim}100^{\circ}C$의 조건으로 1000회, HTS 시험은 $155^{\circ}C$의 조건으로 1,000시간 범위에서 평가하였다. 폴리이미드 써멀테이프를 사용하여 제작한 24개의 package-on-package (PoP) 시편에 대해 신뢰성 시험 전에 측정한 솔더접속 배선의 평균저항은 $0.56{\pm}0.05{\Omega}$이었으며, 24개 시편에서 모두 유사한 값이 측정되었다. 500시간까지의 T/H 시험, 1000회의 TC 시험 및 1,000시간까지의 HTS 시험후에도 솔더 접속부의 오픈 불량은 발생하지 않았다.