• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권3호
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• pp.357-369
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• 2004

The purposes of the paper are to analyze the fracture phenomenon by delamination and cracking when the encapsulant of plastic IC package with polyimide coating shows viscoelastic behavior under hygrothermal loading in the IR soldering process and to suggest more reliable design conditions by the approaches of stress analysis and fracture mechanics. The model is the plastic SOJ package with the polyimide coating surrounding chip and dimpled diepad. On the package without cracks, the optimum position and thickness of polyimide coating to decrease the maximum differences of strains at the bonding surfaces of parts of the package are studied. For the model delaminated fully between the chip and the dimpled diepad, C(t)-integral values are calculated for the various design variables. Finally, the optimal values of design variables to depress the delamination and crack growth in the plastic IC package are obtained.

• 한국레이저가공학회지
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• 제16권2호
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• pp.7-11
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• 2013

Recently advanced laser processing is widely introduced to improve the efficiency of micro part production and to reduce the rate of inferior goods. In this paper the trend of delamination of single layer with both thin copper and polyimide according to the variation of copper thickness was investigated using the coupled thermal-structural analysis of ANSYS. From these analyses results, some conclusions were obtained. Firstly, the maximum temperature was increasing with respect to decrease of copper thickness. Secondly the maximum strain which was in general estimation the main effect of the delamination was observed in case of the copper thickness of $5{\mu}m$. Finally the trend of the delamination was decreasing with increasing the thickness of copper layer.

• 한국레이저가공학회지
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• 제13권3호
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• pp.13-18
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• 2010

In this paper, polyimide (PI) surface was modified by UV Laser with a low laser fluence and investigated changes of surface geometry and chemical characteristics by SEM (scanning electron microscope), X-ray diffraction (XRD), XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) and the measurements of contact angle of water. PI surface was peeled off and modified with microstructure fabrications by photochemical ablation over the laser fluence of 50 mJ/cm2. As laser fluence increased, delamination of PI surface was occurred largely and strongly. In chemical characteristics, the O/C and N/C atomic ratios increased and contact angle decreased from $80^{\circ}$ to $40^{\circ}$.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권5호
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• pp.59-63
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• 2013

A bendable electronic module has been developed for a mobile application by using a low-cost roll-to-roll manufacturing process. In flexible embedded electronic module, a thin silicon chip was embedded in a polymer-based encapsulating adhesive between flexible copper clad polyimide layers. To confirm reliability and durability of prototype bendable module, the following tests were conducted: Moisture sensitivity level, thermal shock test, high temperature & high humidity storage test, and pressure cooker tester. Those experiments to induce failure of the module due to temperature variations and moisture are the experiment to verify the reliability. Failure criterion was 20% increase in bump resistance from the initial value. The mechanism of the increase of the bump resistance was analyzed by using non-destructive X-ray analysis and scanning acoustic microscopy. During the pressure cooker test (PCT), delamination occurred at the various interfaces of the bendable embedded modules. To investigate the failure mechanism, moisture diffusion analysis was conducted to the pressure cooker's test. The hygroscopic characteristics of the encapsulating polymeric materials were experimentally determined. Analysis results have shown moisture saturation process of flexible module under high temperature/high humidity and high atmosphere conditions. Based on these results, stress factor and failure mechanism/mode of bendable embedded electronic module were obtained.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.49-60
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• 1991

본 연구에서는 "피로계수" (Fig.1)라는 새로운 개념을 도입하여 피로수명을 예측하였다. 먼저, 임의의 피로주기에서 피로계수 감소율은 피로주기의 지수함수를 따른다는 가정을 사용하고, 이를 적분하여 피로계수의 함수로 표현되는 피로수명식을 얻었다. 그리고 이 식에 변형률 파괴기준을 적용하여 최종적인 피로수명 예측식을 유도하였다. 이렇게 유도된 식은 재료상수가 결정되었을 때 임의의 응력상태하에서 의 피로수명을 예측할 수 있게 된다. 제안된 식을 탄소섬유 복합적층판에 적용하여 단일 응력에서의 피로 수명을 예측한 결과, 본 연구에서 제안한 피로수명 예측식(H '||'&'||' H curve)이 기존의 식보다 실험치와 더 잘 일치함을 알 수 있었다. 아울러 탄소섬유 강화 복합재료의 제반 피로특성을 살펴보았다.다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.49-54
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• 2021

The display industry is transitioning from traditional rigid products such as flat panel displays to flexible or wearable ones designed to be folded or rolled. Accordingly, colorless and optically transparent polyimide (CPI) films are one of the prime candidates to substitute traditional cover glass as a passivation layer to accommodate product flexibility. However, CPI films subjected to repetitive pure bending loads inevitably entail an accumulation of residual strain that can eventually cause wrinkles or delamination in the underlying component after a certain number of static and cyclic loading. The purpose of this study is to establish an experimental method to systematically evaluate the bending residual strain of CPI films. Films were monotonically and cyclically wrapped on mandrels of various diameters to ensure a constant strain in each. After unwrapping the wound CPI film, the residual radius of curvature remaining on the film was measured and converted into residual strain. The critical radius of curvature at which residual strain does not remain was about 5 mm, and the residual strain decreased in proportion to the log time. It is expected that flexible displays can be reliably designed using the data between the applied bending strain and the residual strain.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2011

최근 유연 기판을 이용한 태양전지 및 TFT 등 전자소자 개발에 관한 연구가 주목받고 있다. 본 연구에서는 공정 시 유리한 유리기판상 전자소자 제작 후 폴리이미드막 박리를 통한 유연전자 소자 구현을 목적으로 한다. 폴리이미드막 박리를 목적으로 희생층으로서 a-Si:H을 사용하였다. 유리기판상에 60 nm 두께의 a-Si : H을 ICP (Induced coupled plasma) 공정으로 증착한 후 a-Si : H층 상부에 30 ${\mu}m$ 두께로 폴리이미드를 코팅하여 Hot plate와 furnace에서 열처리를 거쳤다. 이후 각기 다른 파장을 갖는 레이저의 파워를 가변하며 유리 기판 후면에 조사하였다. 실험 결과 355 nm UV 레이저로 가공한 경우 희생층으로 사용 된 a-Si : H층 내에 존재하는 수소가 레이저 빛 에너지에 의해 결합이 끊어지면서 유리기판과 폴리이미드막이 분리됨을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.105-111
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• 2023

차세대 전자기기는 기계적인 굽힘이나 말림(rolling) 변형이 반복적으로 가능한 형태로 발전하고 있다. 이에 따라 전자기기 내부 소자들 간의 연결을 위한 금속 배선의 기계적인 신뢰성 확보가 필수적이며, 특히, 실제 사용 환경을 모사한 압축 환경에서의 굽힘 피로 변형에 대한 신뢰성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 구리(Cu)와 폴리이미드(Polyimide, PI) 기판 간의 접착력을 향상시키고, 굽힘 피로 변형 환경에서 구리 배선의 신뢰성을 높이기 위한 방법을 탐구했다. 접착력 향상을 위해 폴리이미드 기판에 산소 플라즈마 처리와 크롬(Cr) 접착층 도입이라는 두 가지 방법을 적용하고, 이들이 압축 상황에서의 피로 거동에 미치는 영향을 비교 분석했다. 연구 결과, 접착력 향상 방법에 따라 압축 피로 거동에서 차이가 발생하는 것을 확인했다. 특히, 크롬 접착층을 도입한 경우 1.5% 변형률에서는 크랙 생성이 주된 변형 메커니즘이며, 피로 특성이 취약한 결과를 얻었으나, 2.0%의 높은 변형률에서는 플라즈마 처리법에 비해 박리가 발생하지 않아 가장 개선된 피로 특성을 나타냈다. 본 연구의 결과는 유연 전자기기의 사용 환경에 적합한 피로 저항 개선법을 제시하고, 크랙 발생 정도를 포함한 전자기기의 신뢰성 향상에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.619-624
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• 2013

이동용 전자기기에 적용 가능한 유연성 전자모듈이 롤투롤 공정에 의해 개발되었다. 개발된 전자모듈은 모듈 내의 폴리이미드층이 유연성 기판 역할을 하고 그 사이에 동선과 이방성도전필름과 박막 실리콘 칩과 모듈의 봉지재 역할을 하는 접착재료로 구성된다. 개발된 유연성 전자모듈의 신뢰성을 평가하기 위하여 일련의 인증시험을 수행하였다. 시험수행 결과 열 습도 복합하중 조건인 오토클레이브 시험 후에 시편 모듈 내에 박리가 발생하였다. 오토클레이브 시험에서 열과 습기가 유연성 전자모듈에 어떤 응력을 발생시키는지를 범용 유한요소 프로그램으로 연구하였다. 열 흡습 복합하중조건에서 열과 흡습에 의한 영향을 분리하여 상대적으로 평가해 보기 위하여 오토클레이브 조건 중 온도조건에 해당하는 $121^{\circ}C$ 온도조건 만을 적용하여 해석을 별도 수행하고 두 결과를 비교하였다. 또한 비교 해석결과를 바탕으로 유연성 전자모듈의 고장메커니즘을 추정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.523-528
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• 2012

이동용 전자기기에 적용 가능한 유연성 전자모듈이 롤투롤 공정에 의해 개발되었다. 개발된 전자 모듈은 최 외곽의 두 폴리이미드 층과 그 사이의 동선과 이방성도전필름과 박막 실리콘 칩과 모듈의 봉지재 역할을 하는 접착재료로 구성된다. 개발된 유연성 전자모듈의 신뢰성을 평가하기 위하여 열충격시험, 고온고습 시험, 오토클레이브 시험을 수행하였다. 시험수행 결과 두 시험에서는 문제가 발생하지 않았으나, 오토클레이브 시험에서는 대부분의 시편 모듈 내에 박리가 발생하였다. 발생한 박리의 고장 메커니즘을 연구하기 위하여 봉지재의 흡습 관련 물성치를 실험적으로 분석하고 오토클레이브 시험조건에서의 모듈 내 습기확산과정을 범용 유한요소 프로그램을 이용하여 분석하였다. 해석결과로부터 오토클레이브 시험조건에서 모듈 내에 발생하는 습기확산과정을 밝혀낼 수 있었다.