• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.186-194
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• 2004

Experiments were conducted to determine the structural static and dynamic characteristics of air foil bearings. The housing of the bearing on the journal was driven by an impact hammer which was used to simulate dynamic forces acting on the bump loll with various leading condition. Two different bump foils (Cu-coated bump and viscoelastic bump) were tested and the static and dynamic coefficients of two bump foils compared, based on the experimental measurements for a wide range of operating conditions. The static and dynamic characteristics of air foil bearings were extracted 0rpm the frequency response function by least square method and IV(Instrumental Variable) method. The experiment was tested at 0rpm and $10,000\~16,000rpm$, and loaded on $50\~150N$. From the test results, the possibility of the application of high load and high speed condition is suggested.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.49-56
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• 2012

최근 전자 제품의 소형화, 박형화 및 집적화에 따라 칩과 기판을 연결하는 범프의 미세화가 요구되고 있다. 그러나 범프의 미세화는 직경 감소와 UBM의 단면적 감소로 인하여 전류 밀도를 증가시켜 전기적 단락을 야기할 수 있다. 특히 범프에서 형성되는 금속간화합물과 KV의 형성은 전기적 및 기계적 특성에 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 플립칩 범프의 열변형을 분석하였다. 우선 TCT의 온도조건을 통하여 플립칩 패키지의 열변형 특성을 분석한 결과, 범프의 열 변형이 시스템의 구동에 큰 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 그리고 범프의 열변형 특성에 큰 영향을 미칠 것을 생각되는 IMC층의 두께와 범프의 직경을 변수로 선정하여 온도변화, 열응력 및 열변형에 대한 해석을 수행하였으며, 이를 통하여 IMC층이 범프에 영향을 미치는 원인에 대한 분석을 수행하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권3호
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• pp.21-27
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• 2007

이방성 전도필름(ACF) 접합에 사용되는 니켈 범프를 무전해 및 전해 도금법으로 제작한 다음, 이 범프들의 기계적 특성과 충격안전성을 압축시험, 범프전단시험, 낙하충격시험을 통하여 연구하였다. Nano indenter를 이용한 압축시험에서 얻은 하중-변형량 데이터를 변환시켜 니켈범프의 응력-변형량 곡선을 구하였다. 전해 니켈 범프는 무전해 니켈 범프에 비해 매우 작은 탄성한계응력과 탄성계수를 나타냈었다. 무전해 니켈 범프의 탄성한계응력과 탄성계수가 각각 600-800MPa, $9.7{\times}10^{-3}MPa/nm$인 반면 전해 니켈 범프의 경우에는 각각 70MPa, $7.8{\times}10^4MPa/nm$이었다. 범프전단 시험에서 무전해 니켈 범프는 소성변형이 거의 일어나지 않고 낮은 전단하중에서 범프가 패드 층에서 튕기듯이 떨어져 나간 반면 전해 니켈 범프는 큰 소성변형을 일으키며 범프가 잘려나갔으며 높은 전단하중을 보여주었다. 낙하충격시험 결과 ACF 플립칩 방법으로 본딩한 무전해 및 전해 범프 모두 높은 충격 신뢰성을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.17-24
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• 2008

열처리 및 electromigration에 따른 Cu pillar 범프 내 금속간화합물의 성장거동을 비교하기 위해서 각각 $150^{\circ}C$와 $150^{\circ}C,\;5{\times}10^4\;A/cm^2$의 조건에서 실험을 실시하였다. 또한 금속간화합물의 성장이 Cu pillar 범프 접합부의 기계적 신뢰성에 미치는 영향을 평가하기 위해 4점굽힘강도실험을 실시하여 열처리에 따른 계면접착에너지를 평가하였다. 리플로우 후에 Cu pillar/Sn 계면에서는 $Cu_6Sn_5$만이 관찰되었지만, 열처리 및 electromigration 실험 시간이 경과함에 따라 $Cu_3Sn$이 Cu pillar와 $Cu_6Sn_5$ 사이의 계면에서 생성되어 $Cu_6Sn_5$와 함께 성장하였다. 전체($Cu_6Sn_5+Cu_3Sn$)금속간화합물의 성장거동은 Cu pillar 범프 내 Sn이 모두 소모될 때 변화하였고, 이러한 금속간화합물 성장거동의 변화는 electromigration의 경우가 열처리의 경우보다 훨씬 빠르게 나타났다. 열처리 전 시편의 계면접착에너지는 $3.37J/m^2$이고, $180^{\circ}C$에서 24시간동안 열처리한 시편의 계면접착에너지는 $0.28J/m^2$로 평가되었다. 따라서 금속간화합물의 성장은 접합부의 기계적 신뢰성에 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.7-14
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• 2002

A new foil bearing, ViscoElastic Foil Bearing(VEFB) is suggested with the need for a high damping foil bearing. Sufficient damping capacity is a key technical hurdle to super-bending-critical operation as well as widespread use of foil bearings into turbomachinery. The super-bending-critical operation of the conventional bump foil bearing and the VEFB is examined, as well as the structural dynamic characteristics. The structural dynamic test results show that the equivalent viscous damping of the VEFB is much larger than that of the bump bearing, and that the structural dynamic stiffness of the VEFB is comparable or larger than that of the bump bearing. The results of super-bending-critical operation of the VEFB indicate that the enhanced structural damping of the viscoelastic foil dramatically reduces the vibration near the bending critical speed. With the help of increased damping resulting from the viscoelasticity, the suppression of the asynchronous orbit is possible beyond the bending critical speed.

• 한국재료학회지
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• 제17권2호
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• pp.91-95
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• 2007

Electromigration characteristics of Sn-3.5Ag flip chip solder bump were analyzed using flip chip packages which consisted of Si chip substrate and electroplated Cu under bump metallurgy. Electromigration test temperatures and current densities peformed were $140{\sim}175^{\circ}C\;and\;6{\sim}9{\times}10^4A/cm^2$ respectively. Mean time to failure of solder bump decreased as the temperature and current density increased. The activation energy and current density exponent were found to be 1.63 eV and 4.6, respectively. The activation energy and current density exponent have very high value because of high Joule heating. Evolution of Cu-Sn intermetallic compound was also investigated with respect to current density conditions.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.215-219
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• 2009

A packaging technology based on flip-chip bonding and Pb-free solder for silicon pressure sensors on printed circuit board (PCB) is presented. First, the bump formation process was conducted by Pb-free solder. Ag-Sn-Cu solder and the pressed-screen printing method were used to fabricate solder bumps. The fabricated solder bumps had $189-223{\mu}m$ width, $120-160{\mu}m$ thickness, and 5.4-6.9 standard deviation. Also, shear tests was conducted to measure the bump shear strength by a Dage 2400 PC shear tester; the average shear strength was 74 g at 0.125 mm/s of test speed and $5{\mu}m$ shear height. Then, silicon pressure sensor packaging was implemented using the Pb-free solder and bump formation process. The characteristics of the pressure sensor were analogous to the results obtained when the pressure sensor dice are assembled and packaged using the standard wire-bonding technique.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-38
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• 2007

본 실험에서는 Non-Conductive Adhesive (NCA) 와 고분자 범프를 이용한 COG (Chip-on-glass) 접합에 대하여 연구하였다. 산화막이 증착된 Si 기판 위에 고분자 범프를 사진식각 방법으로 형성하고, 고분자 범프 위에 직류 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속 박막층을 증착하였다. 기판으로는 Al을 증착한 유리기판을 사용하였다. 두 종류의 NCA를 사용하여 $80^{\circ}C$에서 하중을 변화시켜가며 접합을 실시하였다. 접합부의 특성을 평가하기 위하여 4단자 저항 측정법을 이용하여 접합부의 접속 저항을 측정하였으며, 주사전자현미경을 이용하여 접합부를 관찰하였다. 신뢰성은 $0^{\circ}C$ 와 $55^{\circ}C$ 사이에서 열충격 실험을 2000회까지 실시하여 평가하였다. 신뢰성 측정 전 접합부의 저항 값은 $70-90m{\Omega}$을 나타내었다. 200MPa 이상의 접합 압력에서는 고분자 범프가 NCA 의 필러 파티클에 의해 손상된 것을 관찰하였다. 신뢰성 측정 후 일부 범프가 fail 되었는데 범프의 fail 원인은 범프의 윗부분보다 상대적으로 금속층이 얇게 증착된 범프의 모서리 부분의 금속층의 끊어졌기 때문이었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.146-152
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• 1998

Recently, for the development of vehicle structures and components there is a tendency to increase using numerical simulation methods compared with practical tests for the estimation of the fatigue strength. In this study, an integrated powerful methodology is suggested for fatigue strength evaluation through development of the interface program to integrate dynamic analysis quasi-static stress analysis and fatigue analysis, which were so far used independently. To verify the presented evaluation method, a single and zigzag bump run test, 4-post road load simulation and driving durability test have been performed. The prediction results show a good agreement between analysis and test. This research indicates that the integrated life prediction methodology can be used as a reliable design tool in the pre-prototype and prototype development stage, to reduce the expense and time of design iteration.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.267-272
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• 2014

In this paper, we analyze the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle through the bump test. Prior to the experiment, theoretical analysis was performed by using the SRS(shock response spectrum) and VRS(vibration response spectrum) analysis method. And we estimated the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle. Bump test was performed using the acceleration sensor and the driving test at a different speed. We evaluated the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle based on the result. And predicted values were compared with the theoretical analysis. In addition, we evaluated the results of the theoretical prediction of the SRS and the VRS analysis. And we evaluate the suitability of the prediction method at military vehicle shock analysis.