• 제목/요약/키워드: Quantitative strain measurement

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접촉 공진 힘 현미경 기술을 이용한 플립 칩 범프 재료의 국부 탄성계수 측정 (Measurement of Local Elastic Properties of Flip-chip Bump Materials using Contact Resonance Force Microscopy)

  • 김대현;안효석;한준희
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권4호
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    • pp.173-177
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    • 2012
  • We used contact resonance force microscopy (CRFM) technique to determine the quantitative elastic properties of multiple materials integrated on the sub micrometer scale. The CRFM approach measures the frequencies of an AFM cantilever's first two flexural resonances while in contact with a material. The plain strain modulus of an unknown or test material can be obtained by comparing the resonant spectrum of the test material to that of a reference material. In this study we examined the following bumping materials for flip chip by using copper electrode as a reference material: NiP, Solder (Sn-Au-Cu alloy) and under filled epoxy. Data were analyzed by conventional beam dynamics and contact dynamics. The results showed a good agreement (~15% difference) with corresponding values determined by nanoindentaion. These results provide insight into the use of CRFM methods to attain reliable and accurate measurements of elastic properties of materials on the nanoscale.

Estimation of Interfacial Adhesion through the Micromechanical Analysis of Failure Mechanisms in DLC Film

  • Jeong, Jeung-Hyun;Park, Hae-Seok;Ahn, Jeong-Hoon;Dongil Kwon
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제3권2호
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    • pp.73-81
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    • 1997
  • In this paper, it is intended to present more reproducible and quantitative method for adhesion assemssement. In scratch test, micromechanical analysis on the stress state beneath the indenter was carried out considering the additional blister field. The interface adhesion was quantified as work of adhesion through Griffith energy approach on the basis of the analyzed stress state. The work of adhesion for DLC film/WC-Co substrate calculated through the proposed analysis shows the identical value regardless of distinctly different critical loads measured with the change of film thickness and scratching speed. On the other hand, uniaxial loading was imposed on DCL film/Al substrate, developing the transverse film cracks perpendicular to loading direction. Since this film cracking behavior depends on the relative magnitude of adhesion strength to film fracture strength, the quantification of adhesion strength was given a trial through the micromechanical analysis of adhesion-dependence of film cracking patterns. The interface shear strength can be quantified from the measurement of strain $\varepsilon$s and crack spacing $\lambda$ at the cessation of film cracking.

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계장화 압입시험: 금속재료의 유동 응력-변형률과 잔류응력 평가를 위한 신 비파괴 측정 기술 (Instrumented Indentation Technique: New Nondestructive Measurement Technique for Flow Stress-Strain and Residual Stress of Metallic Materials)

  • 이경우;최민재;김주영;김광호;권동일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.306-314
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    • 2006
  • 가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.

플라즈마 디스플레이 패널의 플리커 발생에 대한 예측 (Prediction of Flicker for PDP Devices)

  • 김광욱;강성호;홍기상
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권2호
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • Flicker 란 인체가 느끼는 빛과 색상의 변화이다. 이런 변화는 일반적으로 일정하지 않으며 시간이 변함에 따라 변한다. 이는 눈의 피로와 두통을 일으키는 원인이 된다. Flicker 현상은 PDP를 포함하는 많은 display에 존재하며 특히 50Hz로 동작 하는 PDP의 경우에 심각한 문제를 발생시킨다. Flicker를 감소하기 위해서 많은 연구가 진행되었지만 Flicker에 대한 객관적인 정의를 내리기 어렵기 때문에 flicker에 대한 객관적인 측정방법이 필요하며 이는 display 화질 향상에 큰 도움이 될 것이다. 본 논문에서는 luminance flicker를 측정하는 수학적인 모델을 제안한다. 이 모델을 통하여 flicker가 생길 확률에 대한 정량적인 결과를 보여준다. vision 분야의 최근의 연구와 고전적인 연구결과를 적용하여 모델을 구축하였으며 인체의 눈의 임시 민감도에 초점을 맞추었다. 본 연구를 통하여 flicker-free한 PDP 개발을 위한 실제적인 툴을 만들 수 있을 것이다.

X선 프렉토그래피기법을 이용한 금속복합재료의 피로손상 해석에 관한 연구 (A Study on the Evaluation Technique of Damage of Metal Matrix Composite Using X-Ray Fractography Method)

  • 박영철;윤두표;박동성;김득진;김광영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.172-180
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    • 1998
  • 본 연구에서는 비파괴방법중 대단히 효과적인 방법이라 할 수 있는 X선 프렉토그래피 방법을 이용하여 파괴역학적 파라메타인 ${\Delta}K$, $K_{max}$의 정량적인 평가의 가능성에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 A12009-15v/o $SiC_w$ 복합재료와 SS41 불림재를 이용하여 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과로부터 파면상의 X선 프렉토그래피 파라메타와 파면형성시의 파괴역학적 파라메타를 비교 검토하여 X선 프렉토그래피에 의한 ${\Delta}K$$K_{max}$의 평가 방법에 대하여 연구하였다. 또한, 정적하중부하에 의한 소성변형률의 비파괴적 평가법에 대하여도 검토하였다. 이를 위하여 인장시험으로 소성변형을 부하한 후, X선 프렉토그래피 파라메타를 이용하여 부하된 소성변형량의 비파괴평가법에 대하여 검토하였다. 그 결과 피로파괴시의 부하된 $K_{max}$와 피로손상 정도를 X선 프렉토그래피에 의하여 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

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