• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권2호
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• pp.33-38
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• 2013

In this study, both a finite element analysis and an experimental analysis are executed to investigate the mechanical characteristics of dielectric material effects on warpage. Also, viscoelastic material properties are measured by DMA and are considered in warpage simulation. A finite element analysis is done by using both thermal elastic analysis and a thermo-viscoelastic analysis to predict the nonlinear effects. For experimental study, specimens warpage of non-symmetric structure with body size of $22.5{\times}22.5$ mm, $37.5{\times}37.5$ mm and $42.5{\times}42.5$ mm are measured under the reflow temperature condition. From the analysis results, experimental warpage is not similar to FEA results using thermal elastic analysis but similar to FEA results using thermo-viscoelastic analysis. Also, its effect on substrate warpage is increased as core thickness is decreased and body size is getting larger. These FEA and the experimental results show that the nonlinear characteristics of dielectric material play an important role on substrate warpage. Therefore, it is strongly recommended that non-linear behavior characteristics of a dielectric material should be considered to control warpage of FCBGA substrate under conditions of geometry, structure and manufacturing process and so on.

• 소성∙가공
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• 제17권6호
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• pp.443-448
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• 2008

Fiber reinforced injection molded parts are widely used in recent years because of their improved properties of materials such as specific stiffness, specific strength, and specific toughness. The demand for products with high precision is increasing and it is important to minimize the warpage of the products. The warpage of short-fiber reinforced product is caused by anisotropy induced by fiber orientation as well as the residual stresses induced during the molding process. In order to reduce the warpage of the part, it is important to achieve successful mold design, processing control, and part design. In the present study, the design of gating system, molding condition, and part structure were carried out and verified with numerical analysis using a commercial CAE code Moldflow. The numbers and locations of gates were iteratively determined, and the molding conditions which can decrease the warpage of the part were investigated. Finally, slight structural modification of the part was conducted to reduce the locally concentrated warpage.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1968-1799
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• 2000

A warpage analysis program has been developed for fiber-reinforced injection molded parts. The warpage is predicted from the residual stress and anisotropic thermo-mechanical properties coupled with fiber orientation in the integrated injection molding simulation. A simple elastic model is used for the calculation of thermally and pressure-induced residual stresses which are employed as the initial conditions in the structural analysis. To improve the reliability of warpage analysis, a new triangular flat shell element superimposing well-known efficient plate bending and membrane element is presented. The numerical examples address the necessity to use anisotropic models for fiber-reinforced materials and show that predicted warpage is in good agreement with experimentally measured one.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.745-750
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• 2000

A warpage analysis program has been developed for fiber-reinforced injection molded parts. The warpage is Predicted from the residual stress and anisotropic thermo-mechanical properties coupled with fiber orientation in the integrated injection molding simulation. A simple elastic model is used for the calculation of thermally and pressure-induced residual stresses which are employed as the initial conditions in the structural analysis. To improve the reliability of warpage analysis, a new triangular flat shell element superimposing well-known efficient plate bending and membrane element is presented. The numerical examples address the neccesity to use anisotropic models for fiber-reinforced materials and show that predicted warpage is in good agreement with experimentally measured one.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.61-67
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• 2020

본 논문에서는 FEM(유한요소) 기법을 사용하여 칩이 실장되는 않은 substrate와 칩이 실장된 substrate의 warpage를 해석하여 칩의 실장이 warpage에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 또한, warpage를 감소시키기 위한 substrate의 층별 두께의 영향도 분석과 층별 두께 조건을 다구찌법에 의한 신호 대 잡음 비로 분석하였다. 해석 결과에 의하면 칩이 실장되면 substrate의 warpage는 패턴의 방향이 변할 수 있고, 칩이 실장되면서 패키지의 강성도(stiffness)가 증가하고, 패키지 상·하의 열팽창계수의 차이가 작아지면서 warpage는 감소하였다. 또한, 칩이 실장되지 않은 substrate를 대상으로 설계 파라메타의 영향도 분석 결과에 의하면 warpage를 감소시키기 위해서는 회로층 중에서 내층인 Cu1과 Cu4를 중점 관리하고, 다음으로 바닥면의 solder resist 층의 두께와 Cu1과 Cu2 사이의 프리프레그 층의 두께를 관리해야 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.61-68
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• 2015

박형 package-on-package의 상부 패키지와 하부 패키지에 대하여 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)에 따른 warpage 특성을 분석하였다. 또한 동일한 EMC로 몰딩한 패키지들의 warpage 편차를 측정하고 박형 상부 기판과 하부 기판 자체의 warpage 편차를 측정함으로서, 박형 패키지에서 warpage 편차를 유발하는 원인을 분석하였다. 박형 기판을 사용한 상부 및 하부 패키지에서는 기판 자체의 큰 warpage 편차에 기인하여 EMC의 물성이 패키지의 warpage에 미치는 영향을 규명하는 것이 어려웠다. EMC의 몰딩 면적이 $13mm{\times}13mm$로 기판($14mm{\times}14mm$)의 대부분을 차지하는 상부 패키지에서는 온도에 따른 warpage의 변화 거동이 유사하였다. 반면에 EMC의 몰딩 면적이 $8mm{\times}8mm$인 하부 패키지의 경우에는 (+) warpage와 (-) warpage가 한 시편에 모두 존재하는 복합적인 warpage 거동에 기인하여 동일한 EMC로 몰딩한 패키지들에서도 상이한 온도-warpage 거동이 측정되었다.

• 소성∙가공
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• 제15권1호
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• pp.76-81
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• 2006

In this study, warpage characteristics of mobile phone cover through injection molding process were investigated using design of experiments in injection molding process. Warpage in plastic injection molding has a significant effect on quality of product. Effects of injection time, packing pressure, packing time, mold temperature and melt temperature on the warpage of mobile phone cover were considered by numerical analysis and experiment with Taguchi method. The degree of warpage for the injection molded part was measured by using three dimensional coordinate measurement machine. It was shown that temperature control factor has more significant effect on the warpage of mobile phone cover than pressure control factor.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 금형가공,미세가공,플라스틱가공 공동 심포지엄
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• pp.126-131
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• 2005

In the present study, warpage characteristics of mobile phone cover through injection molding process were investigated by using design of experiments. Warpage in plastic injection molding process has a significant effect on quality of product. Effects of injection time, packing pressure, packing time, mold temperature ana melt temperature on warpage of mobile phone cover were considered by CAE analysis and experiment with Taguchi method. The degree of warpage for the injection molded product was measured by using three dimensional CMM. It was shown that temperature parameter has more significant effect on the warpage of mobile phone cover than pressure parameter.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.23-27
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• 2024

본 연구에서는 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB) 내 prepreg의 점탄성 특성에 따라 발생하는 time-dependent warpage 거동 양상을 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 응력 완화 시험(stress relaxation test)을 통해 prepreg의 정확한 점탄성 물성을 측정하였으며, 이를 시뮬레이션에 반영하여 warpage 분석을 진행하였다. PCB에 반복적인 열 사이클이 가해지는 상황에서 prepreg의 탄성 특성만을 반영한 경우에는 PCB의 warpage가 초기 상태로 원복되었지만, prepreg의 점탄성 특성까지 반영하였을 때는 그 warpage가 원복되지 못하고 영구적인 warpage 변화가 발생함을 확인하였다. 각기 다른 3개 종류의 prepreg 원자재에 대한 warpage 해석을 진행하여 그 기계적 신뢰성을 비교 분석하였으며, 그 결과 탄성 특성이 점탄성 특성보다 우세한 재료일수록 warpage가 더욱 적게 발생하여 기계적 신뢰성이 우수하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권1호
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• pp.67-73
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• 2020

본 논문에서는 FEM(유한요소) 기법을 사용하여 FCCSP용 임베디드 PCB의 캐비티 구조와 프리프레그 재료의 종류에 따라 PCB에서 발생한 warpage와 von Mises 응력 해석을 수행하였다. 유한요소 해석에는 1/2 substrate 모델과 정적해석이 적용되었다. warpage 해석 결과에 의하면 칩이 실장되는 캐비티와 칩의 간격이 증가할수록 warpage가 증가하였고, 탄성계수와 열팽창계수가 높은 프리프레그 재료를 적용했을 때 warpage가 증가하였다. 응력의 해석결과에 따르면 칩이 실장되는 캐비티와 칩의 간격의 영향은 프리프레그 재료에 따라 다르게 나타났다. 즉 열팽창계수가 코어재료보다 월등히 높은 재료를 적용했을 때 칩이 실장되는 캐비티와 칩의 간격이 증가할수록 응력이 증가하였고, 열팽창계수가 코어재료보다 낮은 프리프레그를 적용하면 응력이 감소하였다. 이와 같은 결과는 신뢰성 관점에서 실장된 칩이 실장되는 캐비티의 구조와 프리프레그 재료간 상관관계가 있음을 시사하고 있다.