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제안 방법
- 1 은 chip 이 실장된 PCB 의 개략도를 나타낸다. Chip 과 PCB 의 표면적과 두께를 유지하도록 2 차원 축대칭 모델의 치수를 결정하였으며, ABAQUS 6.7 (SIMULIA Inc., USA)을 사용하여 과도 (transient) 열전달 유한요소해석을 수행하였다.
- 설계 parameter 로는 core 재료, PTH 위치, PTH sectional density를 고려하였다. Fig. 8 과 같이 PTH 위치가 chip 하부에 균일하게 분포, chip 중앙의 하부에 집중, chip 가장자리의 하부에 집중될 때를 비교하였다. Fig.
- 본 연구에서는, 발열 chip 이 실장된 PCB 의 열전달 유한요소해석 (finite element analysis)을 수행하여 package 의 온도 분포를 simulation 하였다. Thermal via 의 위치와 밀도, 그리고 core 재료를 달리 하여 chip 온도에 미치는 영향을 알아보았다.
- 본 연구에서는 열전달 simulation 을 통해 thermal via 의 개수와 위치, core 재료에 따른 방열특성을 비교하였다. 이로부터, chip 하부의 thermal via 를 최대한 늘리는 것이 중요하고, 그 다음으로 thermal via 를 chip 중앙 하부에 집중하거나 chip 하부에 균일하게 배치하는 것이 유리하며, 열전도도가 높은 core 재료를 사용하여 chip 온도를 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.
- 본 연구에서는, 발열 chip 이 실장된 PCB 의 열전달 유한요소해석 (finite element analysis)을 수행하여 package 의 온도 분포를 simulation 하였다. Thermal via 의 위치와 밀도, 그리고 core 재료를 달리 하여 chip 온도에 미치는 영향을 알아보았다.
- 이상의 예비 simulation 으로부터, PTH 는 SR 층을 통과하고, chip 하부의 PTH 만 고려하며, 15 분 경과시의 chip 상부 표면 온도로써 PCB 의 방열특성을 비교하고자 하였다. 설계 parameter 로는 core 재료, PTH 위치, PTH sectional density를 고려하였다. Fig.
- 이상의 예비 simulation 으로부터, PTH 는 SR 층을 통과하고, chip 하부의 PTH 만 고려하며, 15 분 경과시의 chip 상부 표면 온도로써 PCB 의 방열특성을 비교하고자 하였다. 설계 parameter 로는 core 재료, PTH 위치, PTH sectional density를 고려하였다.
대상 데이터
- 절연층과 SR 층의 재료는 각각 glass/epoxy 복합재료와 epoxy 수지가 사용되었고, core 재료로는 glass/epoxy 복합재료, 알루미늄, 구리를 사용하였다. 열전달 해석에 필요한 각 재료의 밀도, 비열, 열전도도 물성치는 측정치 및 문헌자료 [1]를 활용하였다. 발열은 chip 내부에서 균일한 body heat flux로 주었고, 경계조건은 표면에서 외부 공기와의 온도 차에 비례하는 surface heat flux로 주었다.
- PCB 에 대한 PTH 의 부피비를 PTH sectional density 로 정의하였다. 절연층과 SR 층의 재료는 각각 glass/epoxy 복합재료와 epoxy 수지가 사용되었고, core 재료로는 glass/epoxy 복합재료, 알루미늄, 구리를 사용하였다. 열전달 해석에 필요한 각 재료의 밀도, 비열, 열전도도 물성치는 측정치 및 문헌자료 [1]를 활용하였다.
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