전자부품용 구리박막의 기계적 물성 평가 = Characterization of mechanical properties of thin copper foil
저자
발행사항
부산: 부산대학교, 2006
학위논문사항
학위논문(박사)-- 부산대학교 대학원: 기계설계공학과 2006년 8월
발행연도
2006
작성언어
한국어
주제어
DDC
621.811 판사항(21)
발행국(도시)
부산
형태사항
ix, 111장: 삽도; 26 cm.
일반주기명
참고문헌 : 장103-107
DOI식별코드
소장기관
전자부품과 MEMS에서 가장 많이 사용되는 구조물은 박막(Thin Film)이다. 박막은 벌크(Bulk) 재료와 제작공정이 다르며, grain 크기와 유사한 두께를 가지므로 기계적 물성이 벌크재료와 현저히 차이가 난다. 따라서 기계적 물성을 측정하기 위해서는 시험편을 실제 크기와 유사한 크기로 제작하여야 하며, 세계적으로 박막에 대한 기계적 물성 측정에 대한 시험방법이나 시험기, 시험편 등이 규격화 되어 있지 않아서 이 모두를 개발하여야 하는 난관이 있다.
본 연구에서는 휴대전화에 사용되고 있는 연성동박적층판(Flecxible Copper Clad Laminates, FCCL)의 소재인 구리박막에 대한 기계적 물성을 평가하였다. 연성동박적층판의 구리박막은 압연과 전해도금 공정에 의해 제작되었다. 인장시험을 수행하시 위하여 미소 인장 시험기를 개발하였다. 이는 PZT(Piezoelectric) 및 소형모터 액츄에이터, DIC(Digital Image Correlation)을 이용한 비접촉식 변형률 측정장치, 10N 용량의 로드셀, 시편정렬을 위한 그립장치로 구성되어 있다. 인장시험을 통하여 구리박막의 탄성계수, 항복 및 인장강도를 측정하였다. 연성동박적층판은 휴대전화의 사용 중에 반복적인 굽힘하중에 의해 피로 파괴가 발생하며, 이는 제품의 신뢰성에 심각한 영향을 주게 된다. 구리박막의 피로특성은 압연과 전해도금의 공정차이에 따른 효과와 평균응력의 효과에 대한 영향을 평가하였다. 피로 특성에 큰 영향을 미치는 표면 거칠기는 AFM을 이용하여 평가하였다. 나노압입시험은 인장시험에 비해 시험절차와 시험편 제작이 간편한 장점이 있으나, 지지층과 표면거칠기 등의 영향에 의해 시험결과의 해석이 어려운 단점을 가지고 있다. 나노압입시험 결과는 인장시험 결과와 비교하여 평가하였다.
본 연구의 결과는 휴대전화의 연성회로기판(Flexible printed circuit board, FPCB)의 설계와 해석에 필수적인 정보를 제공하며, 나아가 연성회로기판의 신뢰성을 평가할 수 있는 자료가 된다. 또한 개발된 시험기 및 시험 방법은 전자부품 및 MEMS에 활용되는 다양한 박막 소재의 기계적 물성을 평가하는데 활용될 수 있으며, 시험결과로 얻은 물성들은 제품의 신뢰성을 향상시키고 상용화를 이룰 수 있는 기반이 될 것으로 기대한다.
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