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점탄성 물성치를 고려한 WB-PBGA 패키지의 열-기계적 변형 거동 = Thermo-mechanical Behavior of WB-PBGA Packages Considering Viscoelastic Material Properties
저자
김만기 (충북대학교) ; 주진원 (충북대학교) ; Kim, Man-Ki ; Joo, Jin-Won
발행기관
학술지명
마이크로전자 및 패키징학회지(Jornal of the Microelectronics and Packaging Society)
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
17-28(12쪽)
KCI 피인용횟수
0
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It is known that thermo-mechanical properties of solder material and molding compound in WB-PBGA packages are considerably affected by not only temperature but elapsed time. In this paper, finite element analysis (FEA) taking material nonlinearity into account was performed for more reliable prediction on deformation behavior of a lead-free WB-PBGA package, and the results were compared with experimental results from moire interferometry. Prior to FEA on the WB-PBGA package, it was carried out for two material layers consisting of molding compound and substrate in terms of temperature and time-dependent viscoelastic effects of molding compound. Reliable deformation analysis for temperature change was then accomplished using viscoplastic properties for solder ball and viscoelastic properties for molding compound, and the analysis was also verified with experimental results. The result showed that the deformation of WB-PBGA packages was strongly dependent on material model of molding compound; thus, temperature and time-dependent viscoelastic behavior must be considered for the molding compound analysis. In addition, viscoelastic properties of B-type molding compound having comparatively high glass transition temperature of $135^{\circ}C$ could be recommended for reliable prediction on deformation of SAC lead-free WB-PBGA packages.
더보기WB-PBGA 패키지를 구성하는 솔더볼 재료나 수지 복합재의 열-기계적 물성치는 온도에 대단히 큰 영향을 받을 뿐 아니라, 온도가 유지되는 시간에도 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 무연 솔더 WB-PBGA 패키지의 변형 거동을 신뢰성 있게 해석하기 위하여 재료의 비선형성을 고려한 유한요소 해석을 수행하고 무아레 간섭계 실험결과와 비교하였다. 먼저 수지 복합재의 점탄성 거동을 파악하기 위해 수지 접합재와 패키지 기판으로 구성된 이종접합체를 대상으로 하여 수지 복합재의 온도와 시간에 종속적인 점탄성 거동에 대해 유한요소 해석을 수행하고 결과를 분석하였다. 무연 솔더가 실장된 WB-PBGA의 열-기계적 거동을 파악하기 위하여 솔더는 점소성 물성치를, 수지 복합재는 점탄성 물성치를 적용하여 온도 변화에 따르는 유한요소 변형해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다. 결과적으로 패키지의 변형은 수지 복합재의 재료 모델에 따라 대단히 크게 달라지며, 수지 복합재는 온도와 시간에 영향을 받는 점탄성 물성으로 해석해야 함을 알 수 있었다. 본 논문에서와 같은 SAC 계열 무연 솔더 WB-PBGA 패키지의 경우 유리전이 온도가 $135^{\circ}C$ 정도로 비교적 높은 B-type 수지 복합재의 점탄성 물성치를 적용했을 때 상대적으로 신뢰성 있는 해석 결과를 얻을 수 있는 것으로 밝혀졌다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-06-28 | 학술지명변경 | 한글명 : 마이크전자 및 패키징학회지 -> 마이크로전자 및 패키징학회지외국어명 : The Microelectronics and Packaging Society -> Jornal of the Microelectronics and Packaging Society | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2001-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.48 | 0.48 | 0.43 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.39 | 0.35 | 0.299 | 0.35 |
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