• 제목/요약/키워드: 3D stacking

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샌드위치 복합재로 구성된 CT(Computed Tomography) 장비 Cradle 제작기술 및 X선 투과성능 평가 (Manufacturing Technology and Evaluation for X-ray Transmission Performance of CT Cradle composed of Sandwich Composites)

  • 이상진;김종철;김민우;박자연
    • Composites Research
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    • 제22권6호
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    • pp.13-17
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    • 2009
  • 본 연구에서는 컴퓨터 단층촬영 장비의 크레이들에 대한 샌드위치 복합재 3차원 형상을 결정하였고, 유한요소해석을 통해 구조성능 기준을 만족하는 적층 패턴을 제안하였으며, 균일한 X선 투과 성능을 만족하는 생산공법을 제안하였다. 크레이들 설계는 다른 부품과의 공간, 고정 방법, 헤드레스트 부품과의 조립조건을 고려하였다. 정해진 위치에 135 kg 하중이 가해질 때, 크레이들 끝단부 처짐이 20 mm 이하인 기준을 만족하는 적층패턴을 결정하였다. 생산공법 측면에서 우선 카본 소재/폴리에스터 수지로 핸드레이업을 하였으나, 기포 및 과잉수지로 불균일한 X선 투과성능을 보였다. 이를 해결하기 위해 첫 번째 층은 동일소재를 인퓨전 공법으로 하고 나머지 층은 카본 소재/에폭시 수지의 프리프레그 적용으로 X선 투과성능을 개선하였다.

저온 및 고전류밀도 조건에서 전기도금된 구리 박막 간의 열-압착 직접 접합 (Thermal Compression of Copper-to-Copper Direct Bonding by Copper films Electrodeposited at Low Temperature and High Current Density)

  • 이채린;이진현;박기문;유봉영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.102-102
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    • 2018
  • Electronic industry had required the finer size and the higher performance of the device. Therefore, 3-D die stacking technology such as TSV (through silicon via) and micro-bump had been used. Moreover, by the development of the 3-D die stacking technology, 3-D structure such as chip to chip (c2c) and chip to wafer (c2w) had become practicable. These technologies led to the appearance of HBM (high bandwidth memory). HBM was type of the memory, which is composed of several stacked layers of the memory chips. Each memory chips were connected by TSV and micro-bump. Thus, HBM had lower RC delay and higher performance of data processing than the conventional memory. Moreover, due to the development of the IT industry such as, AI (artificial intelligence), IOT (internet of things), and VR (virtual reality), the lower pitch size and the higher density were required to micro-electronics. Particularly, to obtain the fine pitch, some of the method such as copper pillar, nickel diffusion barrier, and tin-silver or tin-silver-copper based bump had been utillized. TCB (thermal compression bonding) and reflow process (thermal aging) were conventional method to bond between tin-silver or tin-silver-copper caps in the temperature range of 200 to 300 degrees. However, because of tin overflow which caused by higher operating temperature than melting point of Tin ($232^{\circ}C$), there would be the danger of bump bridge failure in fine-pitch bonding. Furthermore, regulating the phase of IMC (intermetallic compound) which was located between nickel diffusion barrier and bump, had a lot of problems. For example, an excess of kirkendall void which provides site of brittle fracture occurs at IMC layer after reflow process. The essential solution to reduce the difficulty of bump bonding process is copper to copper direct bonding below $300^{\circ}C$. In this study, in order to improve the problem of bump bonding process, copper to copper direct bonding was performed below $300^{\circ}C$. The driving force of bonding was the self-annealing properties of electrodeposited Cu with high defect density. The self-annealing property originated in high defect density and non-equilibrium grain boundaries at the triple junction. The electrodeposited Cu at high current density and low bath temperature was fabricated by electroplating on copper deposited silicon wafer. The copper-copper bonding experiments was conducted using thermal pressing machine. The condition of investigation such as thermal parameter and pressure parameter were varied to acquire proper bonded specimens. The bonded interface was characterized by SEM (scanning electron microscope) and OM (optical microscope). The density of grain boundary and defects were examined by TEM (transmission electron microscopy).

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2단계 절단과 두개의 적층 기준형상을 이용한 전자동 VLM-$_{ST}$ 공정 개발에 관한 연구 (Investigation into the development of automatic VLM-$_{ST}$ process utilizing two step cutting and two reference shapes)

  • 안동규;이상호;김효찬;양동열;박승교
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.62-65
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    • 2003
  • VLM-ST process requires an additional human interaction due to the manual stacking and bonding. Hence, building time, building cost and the part quality are dependent on the skill of labor. In this present work, a novel rapid prototyping (RP) process, as an automatic VLM-ST (VLM-STA), has been proposed to improve building efficiency of VLM-ST process and reliability of products. The apparatus of VLM-STA is designed to embody the process. Several characteristics of the proposed process and the apparatus are discussed. In order to examine the efficiency and the applicability of the proposed process, various three-dimensional shapes, such as a piston and a human head shape, are fabricated on the apparatus.

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Experimental and numerical study of effect of the fibers orientation of the different types of composite plates notched of U-shape repaired by composite patch

  • Berrahou Mohamed;Amari Khaoula;Belkaddour Leila;Serier Mohamed
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권3호
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    • pp.201-208
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    • 2023
  • In this work, the effect of the correction fibers direction on the efficiency of repairing damaged composite plates was highlighted. The composite plates studied in this work consist of eight layers of graphite/epoxy, while the patch used in this repair consists of four layers of the same type. The results obtained in this work, whether with regard to the experimental or analytical side, showed that the fibers orientation affects the repair efficiency, so the closer the angle of fibers inclination is to the tensile strength direction, the performance of the composite material is ideal. Hence, we conclude that the composite materials with longitudinal fibers (Parallel to tensile strength) is the most powerful and efficient material in performance.

금속 분말을 이용한 마이크로 광 조형 기술의 개발 (Development of Micro-stereolithography Technology using Metal Powder)

  • 이진우;이인환;조동우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1155-1158
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    • 2005
  • Micro-stereolithography is a newly proposed technology as a means that can fabricate a 3D micro structure of free form. It makes a 3D micro-structure by dividing the shape into many slices of relevant thickness along horizontal surfaces, hardening each layer of slice with a focused laser beam, and stacking them up to a desired shape. However, we do not anticipate the electric conductivity of the final product at the existing micro-stereolithography. The reason is that this technology uses polymer to make the product. Thus the new suspension which was mixed conventional photopolymer with metal powder was developed in this study. The developed suspensions were based on SL5180 which is commercialized resin and IMS03 that is made in our laboratory. And Triton X-100 was added at the suspension for getting the scattering effect and stabilizing effect. The layer recoating device was developed to be flat the mixed high viscosity suspension. A 3D micro structure was manufactured by using recoating system and micro-stereolithography system. The fabricated product was sintered to get the electric conductivity. After sintering, a pure copper product was made. In this study, new process was developed by making metal micro structure having an electric conductivity. This technology broadened the realm of the micro-stereolithography technology. And it will be applied to make the 3D micro structure of free form which has a high hardness and an electric conductivity in the near future.

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Micro CT 이미지 분석을 통한 경량 골재 콘크리트의 공극 분포 분석 (Evaluation of Void Distribution on Lightweight Aggregate Concrete Using Micro CT Image Processing)

  • 정상엽;김영진;윤태섭;전현규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.121-127
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    • 2011
  • 콘크리트 내부에 존재하는 공극(void)의 공간적 분포는 콘크리트의 역학적, 물리적 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 콘크리트 재료 물성의 파악과 건정성 평가를 위해 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 파악하는 것은 매우 중요하다. 콘크리트에는 육안으로 보이는 재료 표면의 공극 이외에도 내부 공극이 존재한다. 본 연구에서는 경량골재 콘크리트의 공극 분포를 파악하기 위하여 micro CT(X-ray microtomography)를 활용하여 생성된 3차원 콘크리트 디지털 시편을 사용하였다. 흑백처리된 단면 이미지를 중첩하여 공극을 묘사할 수 있는 3차원 시편을 생성하였다. 공극의 분포 상태를 확률적으로 묘사하기 위하여 확률 분포 함수 two-point correlation function과 lineal-path function으로 분석하였다. 또한, 이미지 분석을 통해서 콘크리트 시편의 공극의 밀도 분포를 파악하였다. 콘크리트 내부에 있는 개별 경량 골재의 공극도 이미지 처리와 확률 분포함수를 사용하여 분석하였다. Micro CT와 3차원 이미지 분석 방법을 통하여 콘크리트 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 효과적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

자동적층 공정에 의한 3차원 직교 섬유배열구조 복합재의 충격특성 (Impact Performance of 3D Orthogonal Composites by Automated Tape Placement Process)

  • 송승욱;이창훈;엄문광;황병선;변준형
    • Composites Research
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    • 제18권3호
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    • pp.38-46
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    • 2005
  • 3차원 복합재료의 뛰어난 특성을 확인하기 위하여 저속충격 시험을 하였다. 복합재료의 3차원 구조는 자동적층 공정 (ATP, Automated Tape Placement)과 스티칭 (stitching) 방법으로 제조하였다. 이 방법은 일정한 폭을 가지는 탄소섬유/에폭시 프리프레그 테이프를 균일한 간격을 두고 층 별로 서로 직교 적층한 후 비어 있는 공간 사이를 케블라 섬유로 스티칭하는 성형법이다. 새로운 3차원 복합재료와 기존의 프리프레그 시트(sheet)를 사용한 2차원 복합재료와의 충격특성을 비교하기 위하여 저속충격 시험을 하였으며, C-scan에 의한 충격손상 면적 확인 및 충격 후 압축시험을 하였다. 3D 복합재는 스티칭을 하기 위한 간격으로 인하여 복합재료의 전체 섬유 체적율이 낮아졌기 때문에 충격 전 압축 강도는 2D 복합재에 비해 낮았으나 충격 후 파손면적은 약 $30-40\%$의 감소를 보였으며, 충격 전 압축 강도에 패한 충격후 압축강도 비율은 약 $5-10\%$의 증가를 보였다. 스티칭에 의해 충격 후 압축강도는 전반적으로 향상되었으나, 30J의 충격 에너지부터는 그 효과가 감소하였으며 35J 이상의 충격에서는 스티칭 효과가 없었다.

적층식 모듈러주택의 시공 프로세스 분석을 통한 품질관리 중점사항 제안 (Suggestions for Quality Management through Analysis of Construction Process of Multi-layer Modular Housing)

  • 손정락;이동건;방종대;김진원
    • 토지주택연구
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    • 제10권3호
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    • pp.67-75
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    • 2019
  • The modular construction means that more than 70% of the parts such as walls, windows, electrical wiring, facility piping, bathrooms, and kitchen appliances are pre-assembled at the factory and transported to the site. It is possible to shorten the construction period than general construction work and to secure high quality through modular mass production since the modular construction works in the field at the same time as the modular production. However, there are only four domestic modular manufacturers, and each company's modular components and construction methods are different, so it is necessary to standardize them. Therefore, this study investigated the construction process centering on the stacking method of modular housing construction work applied to D site in Cheonan-si, and proposed the key points of quality management by construction stage. As the project was conducted as a pilot project for government R&D projects, some differences may occur from general modular housing construction. However, the construction process and quality control focus of each unit box type modular house analyzed in this study can be used as basic data in the future of modular housing construction. In addition, the results of this study can be used to establish construction standards, such as the development of checklists and establishment of standard processes.

무선 LAN용 원형편파 패치안테나에 이중 적층 상부덮개를 적용한 이득 향상 (Gain Enhancement of a Circularly-Polarized Patch Antenna with a Double-Layered Superstrate for Wireless LAN)

  • 이상록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2427-2433
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    • 2015
  • 무선 LAN 대역에서 동작하는 이중 적층 상부덮개를 적용한 고이득 원형편파 패치 안테나를 제안한다. 상부덮개는 단위 셀을 주기적으로 배열하는 구조를 갖고, 패치안테나 위에 일정한 높이의 공기층을 두고 배치된다. 제안된 안테나는 최대 9.59dBi의 안테나 이득을 얻을 수 있는데 이는 패치안테나만 있는 경우에 비해 6.48dB 향상된 결과이다. 또한, 제안된 안테나는 높은 안테나 이득을 유지하면서 3dB 이하의 낮은 축비를 갖는데 이는 패치안테나의 원형 편파 특성이 잘 유지됨을 의미한다. $4{\times}4$ 배열구조를 갖는 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이는 25mm에서 최적이고, 이는 2.45GHz 주파수에서 대략 $0.2{\lambda}$에 해당된다. 결과적으로 상부덮개를 이중으로 적층함으로써 유효 개구면 크기가 증가되고, 이에 따라 패치안테나의 이득이 향상됨을 확인하였다.

수신함수와 표면파 분산의 연합 역산을 사용한 강원도 지역 하부의 지각속도구조 분석 (Analysis of Crustal Velocity Structure Beneath Gangwon Province, South Korea, Using Joint Inversion of Receiver Functions and Surface Wave Dispersion)

  • 황정연;장성준
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.277-291
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    • 2023
  • 강원도 지역과 그 주변에 설치된 21개의 광대역 지진관측소 하부에 대한 지각속도구조를 분석하기 위해 2019년 3월 18일부터 2022년 12월 31일 사이에 발생한 139개 원거리 지진자료(Mw ≥ 5.8, 진앙거리 30° - 90°)에 H-κ 중합법을 적용하여 각 관측소 하부에서의 모호면 깊이와 Vp/Vs 비를 추정하였다. H-κ 중합법으로 추정한 모호면 깊이는 24.9 - 33.2 km, Vp/Vs 비는 1.695 - 1.760으로 나타났으며, 추정한 Vp/Vs 비를 수신함수와 표면파 분산의 연합 역산에 적용하여 각 관측소 하부에 대한 1차원 지각속도 모델을 획득하였다. 이에 따른 모호면 깊이는 25.9 - 33.7 km로 H-κ 중합법과 유사한 결과를 보여주었고, 두 방법의 모호면 깊이 결과는 에어리의 지각평형설을 대체적으로 따르는 일치된 양상을 보인다. 1차원 지각속도 모델 해석 결과 태백산 분지에 위치한 일부 관측소의 직하부에서 P파 속도 5 km/s 이하의 저속도층이 2 km 두께로 존재함을 확인하였으며, 강원도 북부에 위치한 CHNB, GAPB 관측소도 같은 결과를 보이는데 이 관측소들은 신생대에 생성된 퇴적층 위에 위치하고 있다. SH2B 관측소는 퇴적층 위에 위치하지 않음에도 불구하고 표층의 P파 속도가 낮게 나왔으며, 이는 기반암의 풍화와 같은 여러 요인으로 인한 것으로 보인다. 계산된 1차원 모델들을 살펴볼 때 모든 관측소의 4 - 12 km 깊이 사이에서 깊어짐에 따라 속도가 감소되는 속도역전층이 관측되었고, 이중 일부 관측소의 하부 10 km 부근에서 암석의 밀도차로 인한 것으로 여겨지는 중간지각 불연속면이 나타났다.