• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.89-93
• /
• 2020

반도체 패키지의 경박단소화로 인해 발생하는 복잡한 휨 거동은 내부 응력을 발생시켜 박리나 균열과 같은 다양한 기계적인 결함을 야기한다. 이에 따른 수율 감소를 막기 위해 휨 거동을 정확하게 예측하려는 노력은 다양한 측면에서 그 접근이 이루어지고 있다. 이 중 패키지를 구성하는 주 재료인 실리콘 웨이퍼는 일반적으로 균질한 물질로 취급되어 열에 의한 휨 거동은 전혀 없는 것으로 묘사된다. 그러나 실리콘을 얇게 가공하기 위해서 진행되는 그라인딩과 폴리싱에 의해 상온에서 휨이 발생한다는 사실이 보고되어 있고, 이는 표면에 형성되는 damage layer가 두께 방향으로 불균질함을 발생시키는 것으로부터 기인한다. 이에 본 논문에서는 반도체 패키징 공정 중 최고온 공정 과정인 solder reflow 온도에서 단면 연마된 웨이퍼가 나타내는 휨 거동을 측정하고, 이러한 휨 량이 나타나는 원인을 연마된 면과 그렇지 않은 면의 열팽창계수를 측정함으로써 밝혀내었다. 측정에는 미세 변형률과 형상이 모두 측정 가능한 3차원 디지털 이미지 상관법(Digital Image Correlation; DIC)을 이용하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.108-115
• /
• 2001

본 연구에서는 600V 비닐절연전선에 열적 스트레스를 인가하였을 때 전선의 특성 변화를 분석하였다. 전선의 구조 분석에서 정상 전선은 표면에 방향성을 갖고 있으나, $400^{\circ}c$ 이상에서 열화된 전선의 경우 탄화물, 크랙, 결정 등이 형성되었다. 정상 전선의 표면 조성은 Cu ; 100%였으나, $800^{\circ}c$에서 열화된 전선의 단면 조성은 Cu : 78.89%, O : 21.11%를 나타냈다. 연동선의 시차주사열량 분석 결과 $700^{\circ}c$ 이상에서 열화된 전선에서 새로운 반응 피크가 관측되었다. 절연물의 시차열 분석에서 $150^{\circ}c$로 열화된 전선의 경우 정상 전선의 반응점보다 낮은 $264^{\circ}c$에서 흡열 반응이 나타났다. 등선의 열화에 따른 산소 점유율은 $500^{\circ}c$에서 약 20%이다.

• Composites Research
• /
• 제33권3호
• /
• pp.101-107
• /
• 2020

본 논문에서는 탄화규소로 코팅된 탄소-탄소복합재료의 단열 특성을 고찰하였다. 탄소-탄소 복합재료 상에 탄화규소를 화학증착법(CVD)법으로 코팅하였다. 먼저 탄화규소로 코팅한 복합재와 코팅되지 않은 복합재에 대해, 공기 중에서 1350℃의 온도를 급작스럽게 부가하였을 때의 단열특성을 서로 비교하는 연구를 수행하였다. 또한 본 연구에서는 최대 1700℃ 및 2000℃의 온도에 복합재의 표면을 노출시키는 고온 버너실험을 수행하였다. 버너실험 전, 후의 무게를 측정하여 무게변화를 고찰하였다. 고온 버너실험 후 탄소-탄소 복합재 및 탄화규소로 코팅된 복합재의 손상여부를 비교, 고찰하였다. 그 결과 2000℃의 온도에 노출 시 탄화규소 코팅재에서 박리, 균열, 공동 등의 결함손상들이 발견되었으나, 고온으로부터 탄소-탄소 복합재를 보호하는데 효과적이었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.974-980
• /
• 2015

해양환경 하에서 강재에 대한 방식 목적으로 Al-3%Mg 용사선재를 이용하여 아크 용사코팅을 실시하였다. 그리고 Al-3%Mg 용사코팅 층의 내식성을 개선하기 위하여 유/무기 복합 세라믹 후처리를 실시하였다. 후처리 적용에 따른 용사코팅 층의 다양한 전기화학적 실험 결과, 양극분극과 음극분극 실험 시 모든 전위구간에서 후처리 적용 시 전류밀도가 작게 나타나 내식성 개선이 확인되었다. 그리고 후처리된 용사코팅 층의 표면에서 관찰된 마이크로 크랙의 영향으로 자연전위 계측 시 심한 전위변동이 나타났으며, 양극분극 실험 시에는 후처리 층의 탈리손상이 용이하게 발생하였다. 그럼에도 불구하고 타펠분석을 기반으로 외부 환경차단 효과를 나타내는 코팅 효율이 92.11%로 산출되어 Al-3%Mg 용사코팅 층의 내식성이 향상되었다.

• 열처리공학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.247-255
• /
• 2005

Although heat treatment is a process of great technological importance in order to obtain desired mechanical properties such as hardness, the process was required a tedious and expensive experimentation to specify the process parameters. Consequently, the availability of reliable and efficient numerical simulation program would enable easy specification of process parameters to achieve desired microstructure and mechanical properties without defects like crack and distortion. In present work, the developed numerical simulation program could predict distributions of microstructure and thermal stress in steels under different cooling conditions. The computer program is based on the finite difference method for temperature analysis and microstructural changes and the finite element method for thermal stress analysis. Multi-phase decomposition model was used for description of diffusional austenite decompositions in low alloy steels during cooling after austenitization. The model predicts the progress of ferrite, pearlite, and bainite transformations simultaneously during quenching and estimates the amount of martensite also by using Koistinen and Marburger equation. To verify the developed program, the calculated results are compared with experimental ones of casting product. Based on these results, newly designed heat treatment process is proposed and it was proved to be effective for industry.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.1-11
• /
• 2009

본 연구에서는 MMA 계열의 폴리머 콘크리트를 콘크리트 교량 상판의 박층 교면포장용으로 적용 가능성에 대한 검토를 수행하였다. 아크릴수지와 경화재, 충진재(탄산칼슘 및 규사)로 구성되어진 아크릴 콘크리트의 성분 종류 및 배합비율 등이 아크릴 콘크리트의 물리적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 점도시험, 압축강도시험, 휨시험 등을 수행하였으며, 시험을 통해 최적 배합비율을 결정하였다. 최적 배합비율로 생산된 아크릴 콘크리트에 대해 투수저항성, 염소이온 침투 저항성, 경화수축량, 열팽창계수, 부착강도 시험 등의 물리적 특성 시험을 실시하였다. 시험결과 폴리머 콘크리트가 기존의 일반 시멘트 콘크리트에 비해 방수성능이 우수하고 염소이온 침투 저항성도 우수한 것으로 나타났다. 또한 기존 바닥 콘크리트와의 부착성도 우수하고 균열 저항성도 우수한 것으로 나타났다. 기존의 아크릴 수지는 경화시 수축량이 크고, 열팽창계수 또한 일반 시멘트 콘크리트에 비해 큰 단점이 있으나 본 연구에서 새롭게 개발한 아크릴 수지를 적용한 결과 대폭 증가된 연성으로 인해 균열발생 가능성을 낮출 수 있을 것으로 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제20권2호
• /
• pp.88-104
• /
• 1988

이차원의 유한요소법을 이용하여 axisymmetric R-$\theta$system으로 나누어서 정상과 부하추종 운전시에 핵연료 페렛트와 피복관의 열역학적 거동을 분석하기 위해서 FURA전산코드를 개발하였다. 온도분포와 내부압력을 정확히 계산하기 위해서 페렛트와 피복관의 변형과 핵분열의 기체방출을 전체 핵연료봉 길이로 고려하였다. 열역학적 평 형방정식을 얻기 위해서 Galerkin's Technique과 가상일의 원리를 사용하였고 역학적 해석을 위해서 탄성-소성, 크리프뿐만아니라 스엘링, 재배열, 고밀화 현상등을 고려하였다. 기하학적 모델에서는 4-결점 요소라 페레트 길이의 1/2만을 택하였다. 비선형식을 안정하게 해석하기 위해서 음해법을 도입하여 뉴튼-랩손 반복법을 적용하였다 이 코드의 검증은 해석해와 실험데이타로 비교하였다. 핵연료봉의 일반적인 거동은 axisymmetry system으로 계산하였고 균열된 페레트에 접촉하는 피복관의 거동은 R-$\theta$system을 사용하였다. 부하추종에 의한 피복관의 변형시효의 민감도는 출력율, 진동수, 진폭등으로 비교하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.379-388
• /
• 2014

본 연구의 목적은 실험 및 FEM 해석을 통해 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 매스콘크리트의 수화열 및 온도균열 평가하는 것이다. 자재, 시멘트 혼입, 콘크리트 혼입 단계에서의 수화열 평가 실험을 진행하였으며, FEM 해석을 위해 압축강도시험을 실시하였다. 실험 결과를 토대로 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 콘크리트의 발열함수계수를 FEM 역해석에 의해 도출하였으며, 도출된 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트 FEM 해석에 적용하였다. PCM 소재 단계 실험을 통해 $31^{\circ}C$ PCM이 과냉각 현상 없이 흡열, 발열 특성이 정상적으로 나타나는 것을 확인하였다. PCM의 시멘트 혼입 단계에서는 PCM 1g당 34.61J 만큼의 수화열을 흡열하는 것으로 나타났으며, 콘크리트 혼입 단계에서는PCM 혼입율이 증가함에 따라 최고수화온도 도달시간은 지연되고, PCM 6% 혼입 시 수화열 저감성능이 가장 높게 나타났다. 실험결과를 토대로 역해석을 실시한 결과, PCM 혼입율이 증가함에 따라 반응속도계수는 낮게 도출되었으나, 최고온도계수는 6%에서 최소로 나타나고, 초과할 경우 오히려 증가하는 것으로 해석되었다. 역해석을 통해 도출한 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트의 수화열 해석에 적용한 결과, PCM 1% 혼입 당 온도균열 지수가 0.05 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제13권3호통권33호
• /
• pp.68-76
• /
• 1999

The welding residual stresses produced by the welding frequently caused a crack and promote stress corrosion etc. in HAZ(heat affected zone) contained with external load and weakness of material. Therefore, PWHT(post welding heat treatment) is widely used to reduce wekdubg residuss, to relax hardening of heat affected zone and to get rid of impurity. In this study, in order to define the effect on shappes of T-welded joint, during the post welding heat treatment, we have carried out numerical analyses on the several test pieces by using computer program which was based on thermal-elasto-plato-plasto-creep theories for the study. The main results obtained form this study is as follows: 1) The mechanical difference for change the thickness of plate and groove angle did not appear. 2) The distribution modes of welding residual stresses are same on the all test specimens during the post welding heat treatment. 3) In a mecharical point of view, minimum groove groove angle($40^{circ}$) is more suitable than maximum groove angle($60^{circ}$). 4) Therefore, it is appropriate to minimize the size of groove shape in strength and safety.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.36-43
• /
• 2016

Carbon fiber-reinforced silicon carbide (Cf-SiC) and SiC / SiC composites have high thermal conductivity, and excellent corrosion and wear resistance, a low coefficient for thermal expansion and are lightweight. This is why they are commonly used in parts of the aerospace industry to develop an aircraft thrust deflector, jet vane, combustion chamber, elevens, body flap, and a shingle. So, understanding how this state-of-the-art Cf-SiC affects both internal and external crack detection and determining issues during the manufacturing process of composite materials, should be evaluated according to valuation techniques in the external environment. In this paper, we apply a non-contact air ultrasonic technique of non-destructive testing techniques to perform a study on internal defect detection identification and assessment of carbon-fiber reinforced silicon carbide composites to perform basic research and applied research.