• 제목/요약/키워드: CTE

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휨을 고려한 칩 패키지의 EMC/PCB 계면 접합 에너지 측정 (Measurement of EMC/PCB Interfacial Adhesion Energy of Chip Package Considering Warpage)

  • 김형준;안광호;오승진;김도한;김재성;김은숙;김택수
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.101-105
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    • 2019
  • 칩 패키지에는 생산 공정 및 운송, 보관 과정에서 발생하는 외부 환경 변화로부터 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 보호하기 위해 에폭시 몰딩(epoxy molding compound, EMC)이 사용된다. PCB와 EMC의 접합 신뢰성은 제품의 품질 및 수명에 중요한 요소이며 이를 보증하기 위해 제품 설계 및 생산 단계에서 그 접합 에너지를 정밀하게 측정하고, 이에 영향을 끼치는 요소를 통제하여 공정을 최적화 시켜야 한다. 본 논문은 이중 외팔보(double cantilever beam, DCB) 시험을 이용하여 휨(warpage)이 있는 칩 패키지의 EMC와 PCB의 계면 접합 에너지를 측정하고 보정하는 방법에 대해 소개한다. DCB 시험법은 이종 재료의 계면 접합 에너지를 측정하는 전통적인 방법이며 정밀한 접합 에너지 측정을 위해 평평한 기판이 필수적이다. 그러나 칩 패키지는 내부 구성 요소들의 열팽창 계수 차이로 인해 휨이 발생하기 때문에 평평한 기판을 제작하여 정밀한 접합 에너지를 측정하는데 어려움이 있다. 이를 극복하고자 본 연구에서는 휨이 있는 칩 패키지로 DCB 시험법을 위한 시편을 제작하고, 기판의 복원력을 보정하여 접합 에너지를 계산하였다. 보정된 접합에너지는 동일 조건에서 제작된 칩 패키지 중 휨이 없는 시편을 선별하여 측정한 접합 에너지와 비교, 검증하였다.

4개의 칩이 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력 특성에 관한 연구 (Numerical Analysis of Warpage and Stress for 4-layer Stacked FBGA Package)

  • 김경호;이혁;정진욱;김주형;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.7-15
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    • 2012
  • 최근 모바일 기기에 적용되는 반도체 패키지는 초소형, 초박형 및 다기능을 요구하고 있기 때문에 다양한 실리콘 칩들이 다층으로 수직 적층된 패키지의 개발이 필요하다. 패키지 및 실리콘 칩의 두께가 계속 얇아지면서 휨 현상, 크랙 및 여러 다른 형태의 파괴가 발생될 가능성이 많다. 이러한 문제는 패키지 재료들의 열팽창계수의 차 및 패키지의 구조적인 설계로 인하여 발생된다. 본 연구에서는 4층으로 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력을 수치해석을 통하여 상온과 리플로우 온도 조건에서 각각 분석하였다. 상온에서 가장 적은 휨을 보여준 경우가 리플로우 공정 조건에서는 오히려 가장 큰 휨을 보여 주고 있다. 본 연구의 물성 조건에서 패키지의 휨에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 EMC의 열팽창계수, EMC의 탄성계수, 다이의 두께, PCB의 열팽창계수 순이었다. 휨을 최소화하기 위하여 패키지 재료들의 물성들을 RMS 기법으로 최적화한 결과 패키지의 휨을 약 $28{\mu}m$ 감소시킬 수 있었다. 다이의 두께가 얇아지게 되면 다이의 최대 응력은 증가한다. 특히 최상부에 위치한 다이의 끝 부분에서 응력이 급격히 증가하기 시작한다. 이러한 응력의 급격한 변화 및 응력 집중은 실리콘 다이의 파괴를 유발시킬 가능성이 많다. 따라서 다이의 두께가 얇아질수록 적절한 재료의 선택 및 구조 설계가 중요함을 알 수 있다.

진공 플라즈마 용사법을 통해 형성된 NiCoCrAlY 오버레이 코팅의 반복 산화 거동 (Cyclic Oxidation Behavior of Vacuum Plasma Sprayed NiCoCrAlY Overlay Coatings)

  • 유연우;남욱희;박훈관;박영진;이성훈;변응선
    • 한국표면공학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.283-288
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    • 2019
  • MCrAlY overaly coatings are used as oxidation barrier coatings to prevent degradation of the underlying substrate in high temperature and oxidizing environment of the hot section of gas turbines. Therefore, oxidation resistance in high temperature is important property of MCrAlY coatings. Also, coefficients of thermal expansion (CTE) of MCrAlY have middle value of that of Ni-based superalloys and oxides, which have the effect of preventing the delamination of the surface oxides. Cyclic oxidation test is one of the most useful methods for evaluating the high temperature durability of coatings used in gas turbines. In this study, NiCoCrAlY overlay coatings were formed on Inconel 792(IN 792) substrates by vacuum plasma spraying process. Vacuum plasma sprayed NiCoCrAlY coatings and IN 792 susbstrates were exposed to 1000℃ one-hour cyclic oxidation environment. NiCoCrAlY coatings showed lower weight gain in short-term oxidation. In long-term oxidation, IN 792 substrates showed higher weight loss due to delamination of surface oxide but NiCoCrAlY coatings showed lower weight loss. X-ray diffraction (XRD) analysis showed α-Al2O3 and NiCr2O4 was formed during the cyclic oxidation test. Through cross-section observation using scanning electron microscopy (SEM) and electron back scatter diffraction (EBSD) analysis, thermally grown oxide (TGO) layer composed of α-Al2O3 and NiCr2O4 was formed and the thickness of TGO increased during 1000℃ cyclic oxidation test. β phase in upper side of NiCoCrAlY coating was depleted due to oxidation of Al and outer beta depletion zone thickness also increased as the cyclic oxidation time increased.

알킬기가 도입된 올리고 아믹산 구조를 가진 고내열 친유기 층상 실리케이트의 제조 및 이를 이용한 나노복합재의 특성평가 (Synthesis and Characterization of Heat Resistant Organophilic Layered Silicate Modified with Oligo(amic acid)s Having Alkyl Side Chains and Their Nanocomposites)

  • 한지연;원종찬;이재홍;서경도;김용석
    • 폴리머
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    • 제29권5호
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    • pp.451-456
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    • 2005
  • 폴리이미드 나노복합재의 나노충전제를 설계함에 있어 가장 중요한 요소는 나노충전제의 내열성 및 매트릭스 고분자인 폴리이미드와의 상용성이다. 본 연구에서는 두 가지의 요소를 만족시키기 위하여, 알킬사슬을 가지며 말단기가 아민인 올리고 아믹산을 설계하였고 이를 이용하여 층상 실리케이트의 표면을 개질하는 연구를 수행하였다. 분자량이 2000g/mol로 조절되고 말단기가 아민인 올리고 아믹산을 제조하였고 이후 이온 교환반응을 통하여 고내열 친유기 층상 무기소재를 제조하였다. 본 연구에서 제조된 고내열 친유기 층상 무기물은 TGA로 분석한 결과 초기분해 온도가 $280^{\circ}C$ 이상이었으며, XRD로 분석한 결과, 개질하지 않은 층상 무기물에 비해 최소 $4{\AA}$ 이상의 층간거리 증가를 나타내었다. 또한 이들의 나노복합필름의 경우 X선 실험을 통해 친유기성 층상 무기물이 고르게 분산되어 있음을 알았으며, 친유기성 층상 무기물의 함량이 증가함에 따라 CTE 역시 최대 $26\%$ 감소함을 TMA실험 결과를 통해 확인하였다.

에폭시 수지가 적용된 유리섬유 복합재료의 극저온 환경 기계적 특성 분석을 통한 LNG CCS 적용성 평가 (Applicability Assessment of Epoxy Resin Reinforced Glass Fiber Composites Through Mechanical Properties in Cryogenic Environment for LNG CCS)

  • 염동주;방승길;정연제;김희태;박성보;김용태;오훈규;이제명
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권4호
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    • pp.262-270
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    • 2021
  • Consumption of Liquefied Natural Gas (LNG) has increased due to environmental pollution; therefore, the need for LNG carriers can efficiently transport large quantities of LNG, is increased. In various types of LNG Cargo Containment System (CCS), Membrane-type MARK-III composed of composite materials is generally employed in the construction of an LNG carrier. Among composite materials in a Mark-III system, glass-fiber composites act as a secondary barrier to prevent the inner hull structure from leakage of LNG when the primary barrier is damaged. Nevertheless, several cases of damage to the secondary barriers have been reported and if damage occurs, LNG can flow into the inner hull structure, causing a brittle fracture. To prevent those problems, this study conducted the applicability assessment of composite material manufactured by bonding glass-fiber and aluminum with epoxy resin and increasing layer from three-ply (triplex) to five-ply (pentaplex). Tensile tests were performed in five temperature points (25, -20, -70, -120, and -170℃) considering temperature gradient in CCS. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Coefficient of Thermal Expansion (CTE) analyses were carried out to evaluate the microstructure and thermos-mechanical properties of the pentaplex. The results showed epoxy resin and increasing layer number contributed to improving the mechanical properties over the whole temperature range.

전자소재 접착제용 에폭시에 두 종의 다른 당량수를 갖는 아미노 변성 실록산이 미치는 영향 (Effect of Amino Modified Siloxanes with Two Different Molecular Weights on the Properties of Epoxy Composites for Adhesives for Micro Electronics)

  • 유기환;김대흠
    • 공업화학
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    • 제22권1호
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    • pp.104-108
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    • 2011
  • 소형 반도체 접착에 쓰이는 비전도성 고분자 접착제에서 발생하는 문제점으로는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹 및 접착력 부족 등이 있다. 이러한 결점의 보완을 위하여 실리카, 나노클레이 등의 무기입자를 첨가한 고분자 복합소재를 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착소재에 유연성 첨가제를 첨가하는 방법 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 양 말단에 아민기를 가지는 아미노 변성 실록산(AMS)을 유연제로 활용하기 위한 실험으로서, 다른 당량을 갖는 두 종류의 AMS의 함량을 1, 3, 5, 7, 9, 10 phr로 변화시켜 AMS/에폭시 복합체를 제조하였다. 그 결과, 당량이 작은 AMS인 KF-8010과 에폭시 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $122^{\circ}C$까지, 당량이 큰 AMS인 X-22-161A와 에폭시의 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $121^{\circ}C$까지 감소하여 AMS의 당량 변화에 대한 영향이 크지 않음을 확인하였다. KF-8010/에폭시 복합체의 모듈러스는 2648에서 2143 MPa까지 X-22-161A/에폭시 복합체는 2648에서 2015 MPa까지 감소하여 큰 당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체가 적은당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체보다 더 큰 폭의 모듈러스 감소율을 확인하였다.

재배지역에 따른 검정콩 부위별 추출물의 항산화 활성 (Antioxidant Activities of Various Black Soybean Tissues (Glycine max L.) Harvested from Different Cultivation Regions)

  • 김현영;우소연;양지영;송승엽;서우덕;이미자;최만수
    • 한국식품영양학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.331-339
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    • 2021
  • With the aim of developing region specialized crops, this study was conducted to clarify effects of variant and cultivation region on antioxidative activities in various black soybean (Glycine max L.) seed tissues. Three black soybean varieties (SCEL-1, Wonheug, and Cheongja 3) were each cultivated in 4 different regions (Jeonju, Pyeongchang, Paju, and Cheonan). Harvested seeds were used to assess DPPH and ABTS radical scavenging activity, and total polyphenol, flavonoid and anthocyanin content. SCEL-1 soybean hull contained higher DPPH and ABTS radical scavenging activity (61% and 85% respectively) compared to Wonheug (40% and 50% respectively). SCEL-1 cultivated in Pyeongchang displayed the highest total polyphenol and flavonoid content (1,189 mg GAE/100g sample and 951 mg CTE/ 100g sample, respectively). Total anthocyanin content was ranked in the following order: SCEL-1>Wonheug>Cheongja 3. All black soybeans showed much higher antioxidant activity in the soybean hull than in the dehulled soybean. The antioxidant activity of black soybeans cultivated at high latitudes was high. These results suggest that the best black soybean variant for high beneficial biological activities is the SCEL-1 variant. For a complete understanding of the potential of black soybean as functional foods, we plan to further analyze their antioxidant activities in future studies.

Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조 연구 (A Study on the Method of Evaluating Optical-system Performance and an Athermal Structure through Thermal Analysis of the Korsch Telescope)

  • 김규호;박성우;박승한;이경묵;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.266-275
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    • 2021
  • 본 논문은 Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조를 연구하였다. 비대칭성의 복잡한 구조를 가진 광학계의 경우, 광학 설계 소프트웨어에 열팽창 계수를 적용하여 인공위성 구조를 구현하는데 한계가 있어 온도 변화에 대한 광학계 성능 평가가 이루어지기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계 설계 소프트웨어를 이용하여 온도에 따라 광학계에 영향을 주는 모든 구조체에 길이 변화를 구현하였고, 온도 변화에 대한 광학 부품 사이의 거리 변화량을 정리하였다. 또한 광학 설계 소프트웨어를 이용하여 온도 변화에 대한 광학 부품의 형상 및 두께 변화량을 정리하였다. 두 소프트웨어에서 도출한 모든 변화량을 광학 소프트웨어에 적용하여 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 공간 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수(MTF)가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 25% 이상 유지되는 것을 확인하였다. 또한 광학계 성능 변화에 가장 영향을 많이 주는 구조체를 찾아, 영향을 줄이도록 비열화 구조를 도출하여 개선된 구조물을 적용한 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과, 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 67% 이상 유지되는 것을 확인하였다.

서울근교 약수터에서 분리한 Pseudomonas속균의 혈청생화학적 특성 및 항균제 감수성 (Serobiological Characteristics and Antibiotic Sensitivity of Pseudomonas spp. Isolated from Spring Waters in Seoul Area)

  • 박석기;김무상;함희진;김은정;황광호
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.305-312
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    • 1998
  • 서울시내 약수에서 Pseudomonas속균의 균종분포, 생화학적 특성, 혈청학적 특성 및 항생제 감수성을 조사하기 위하여 약수 57개소에 대하여 봄, 여름, 가을에 걸쳐 조사하였다. 총 57개 약수를 조사한 결과, 33개 (57.9%)의 약수에서 Pseudomonas속균이 검출되었다. 봄, 여름, 가을에 모두 검출된 곳은 1곳(1.8%) 이었으며, 2회에 걸쳐 검출된 곳은 9곳 (15.8%)이었으며, 1회만 검출된 곳은 13곳 (22.8%)이었다. 지역별로는 청계산이 50%의 검출율을 나타내었으며, 북한산, 35.7&, 대모산 33.3%, 도봉산 29.6%, 수락산 25.9%, 우면산 22.2%, 불암산 7.4% 순이었다. 분리된 균종은 Ps. putidark 22주(50%)로 가장 많았으며, Ps. aeruginosa, Ps. fluorescens 및 Ps. mendocins 각 6주(13.6%), Ps.aureofaciens 4주(9.1%)이었다. 분리된 Ps. aeruginosa6주의 혈청형은 모두 5종으로 A형 2주 , B, C,E 및 G형 각 2주씩이었다. 분리된 Ps. aeruginosa의 항생제에 대한 내성은 Amoxicillin 90.9%, Chloramphenicol 84.1%, Carbenicillin 81.8%, Nalidixic acid 68.2%, Neomycin 38.6%, Streptomycin 31.8%, Gentamicin 4.6%, Kanamycin 4.6% 그리고 Colistin 2.3%이었다. Ps.aeruginosa는 다른 슈도모나스균에 비해 carbenicillin에 대한 감수성이 있으나 kanamycin에 대한 내성이 높았다. Ps. aureofaciens는 다른 슈도모나스균에 비해 streptomycin에 대하여 내성이 없었다. 분리된 Ps.aeruginosa의 항생제에 대한 다제내성양상은 5제내성이 31.8%로 가장 높았으며, 내성양상에서는 NA-CB-CTE-AMC가 18.2%로 가장 높게 나타났다.

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