초록 ▼

정보통신기술의 급격한 발달은 첨단전자장비의 수요를 날로 증가시키고 있으며 정보화사회의 도래와 더불어 그 역할의 중요성 또한 사회 각 분야로 넓게 확산되어 가고 있다. 날로 확대되는 사회 전반적인 수요에 부응하기 위하여 반도체기술은 매년 급속히 발전되어 왔으며 현재는 초 미세 가공을 이용한 고밀도배선과 하나의 전자부품내에 여러개의 칩회로들을 복합적으로 연결하는 다중칩모듈이 등장하여 신호처리의 고속화, 기능의 다양화, 제품의 소형화를 꾀하는 방향으로 기술개발이 추진되고 있다. 그러나 다른 한편으로 제품개발 및 사용과정에서 발생하는

정보통신기술의 급격한 발달은 첨단전자장비의 수요를 날로 증가시키고 있으며 정보화사회의 도래와 더불어 그 역할의 중요성 또한 사회 각 분야로 넓게 확산되어 가고 있다. 날로 확대되는 사회 전반적인 수요에 부응하기 위하여 반도체기술은 매년 급속히 발전되어 왔으며 현재는 초 미세 가공을 이용한 고밀도배선과 하나의 전자부품내에 여러개의 칩회로들을 복합적으로 연결하는 다중칩모듈이 등장하여 신호처리의 고속화, 기능의 다양화, 제품의 소형화를 꾀하는 방향으로 기술개발이 추진되고 있다. 그러나 다른 한편으로 제품개발 및 사용과정에서 발생하는 기술적인 문제점들은 전기적인 측면뿐 만 아니라 재료학적인 측면, 기계역학적인 측면에 이르기까지 광범위하게 걸쳐있고 이러한 기술적인 장애를 극복하기 위해서는 하나의 유기적인 복합기술을 요하므로 기계공학자의 참여가 필요하게 되었다. 반도체 패키징에서 야기될 수 있는 가장 큰 기계공학적인 문제점은 패키지의 파손이다. 패키지의 손상은 열원인 칩 및 칩간 연결기능을 하는 다층배선망기판에서 열에의한 도선층과 절연층의 파괴, 서로 다른 재료의 접합면에서의 층간박리, 땜납의 피로파손과 같은 형태로 나타나며 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 효과적인 열방법모색에 관한 것과 파괴역학적인 관점에서 패키지의 손상방지를 위한 것의 두 분류로 나누고 이들을 6개의 구체적인 문제로 세분화하여 연구를 수행하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 온도사이클이 작용하는 플립칩의 소더범프에 걸리는 응력과 변형율조사, 온도사이클 변수가 소더범프의 변형 및 파손에 미치는 기여도 조사 2) 3 중접합면에 작용하는 응력특이성 및 접점근방의 응력장을 구하는 유한요소해석 프로그램개발 3) 계면파괴인성측정을 위한 시편 및 실험기법개발, 계면파괴인성치측정, 습기의 영향을 수치적으로 해석 4) 충진재의 부피비에 따른 EMC재료의 물성치 변화 해석 5) 자연대류하에서 수직핀과 수평핀의 냉각효율 조사, 그루브의 방향 및 형상비에 따른 열전달효과조사 6) 패키지내의 정확한 열분포계산을 위한 접촉열저항개념도입, 수치해석에의 이용모색, 접촉면과 비 접촉면의 비율에 따른 접촉열저항의 변화조사

목차 Contents

• 제1장 서론...15
• 제2장 연구 내용...18
• 제1절 납땜접합부의 피로현상 및 신뢰성향상을 위한 수명예측기법에 관한 연구...18
• 1-1. 개요...18
• 1-2. 유한요소모델링...19
• 1-3. 온도사이클을 받는 소더범프의 응력-변형을 거동...23
• 1-4. 유한요소해석결과와 간단변형모델의 비교...27
• 1-5. 온도사이클을 받는 소더범프의 열피로과정...33
• 1-6. 온도사이클이 피로수명에 미치는 영향도 검토...35
• 1-7. 결론 및 향후과제...41
• 참고문헌...43
• 제2절 다중적층패키징의 재료 접합부에서의 물리적 특성에 관한 연구...46
• 2-1. 개요...46
• 2-2. 탄성론을 이용한 수식화...47
• 2-3. 응력특이성의 계산...50
• 2-4. 보강유한요소법의 수식화...51
• 2-5. 해석의 결과 및 토론...55
• 2-6. 결론 및 향후계획...61
• 참고문헌...62
• 제3절 서로 다른 재료의 접합부분에서의 파괴역학적 연구...63
• 3-1. 개요...63
• 3-2. 에너지방출률과 파괴인성치...64
• 3-3. 변위제어를 이용한 EMC/리드프레임의 계면파괴인성치 측정...65
• 3-4. 습기함유량에 따른 EMC의 파괴인성치측정...71
• 3-5. 온도 및 습기의 영향평가...73
• 3-6. 결론 및 향후계획...81
• 참고문헌...82
• 제4절 반도체 패키지용 EMC의 열응력저하를 위한 연구...84
• 4-1. 개요...84
• 4-2. EMC의 열응력 해석...85
• 4-3. EMC의 재료상수...87
• 4-4. 수치해석...92
• 4-5. 결론 및 향후과제...99
• 참고문헌...101
• 제5절 패키지에서의 핀을 이용한 냉각방법의 연구...103
• 5-1. 개요...103
• 5-2. 연구내용...104
• 5-3. 결론 및 향후계획...116
• 참고문헌...118
• 제6절 전자부품의 열 분포해석...119
• 6-1. 개요...119
• 6-2. 접촉열저항 모형...121
• 6-3. 결과 및 고찰...123
• 6-4. 결론 및 향후과제...132
• 참고문헌...133