잔류응력으로 인한 패키지 기판 굽힘 변형량 예측

김철규,최혜선,김민성,김택수,Kim, Cheolgyu,Choi, Hyeseon,Kim, Minsung,Kim, Taek-Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2013 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.20 No.1

본 연구는 유한 요소 시뮬레이션을 이용하여 계산한 시편의 곡률과 3D 스캐너로 측정한 곡률을 비교하여 패키지 기판 구조의 휨 거동을 예측하는 새로운 분석 방법을 제안한다. 패키지 기판은 프리프레그 경화나 구리 패턴 도금과 같은 다양한 공정을 거치면서 쉽게 휘게 된다. 기판의 휨이 어떤 공정에서 어느 정도 생기는지를 알아보기 위하여 다양한 종류의 시편을 제작하고 각 시편의 형상을 3D스캐너를 이용하여 측정하였다. 그 후 시편의 형상으로부터 film에 걸리는 잔류 응력을 휨을 이용한 수식으로부터 계산하였다. 패키지 기판에 들어가는 절연체는 수지와 서로 직교 존재하는 섬유의 다발로 구성되어 있는 복합재료로서 이방성을 띄게 되는데 이는 패키지 기판의 독특한 굽힘 거동을 일으킨다. 우리는 유한 요소 법에 의한 휨 변형을 시뮬레이션하고 측정 데이터를 이용하여 시뮬레이션 휨을 비교하였다. 측정된 휨으로부터 계산한 전해 구리 도금 응력은 약 58 MPa이다. 솔더 레지스트와 프리프레그의 경화 응력은 각각 실온에서 13 MPa 및 6.4 MPa 정도이다. This study presents new analysis method to predict bending behavior of packaging substrate structure by comparing finite element method simulation and measured curvature using 3D scanner. Packaging substrate is easily bent and deflected while undergoing various processes such as curing of prepreg and copper pattern plating. We prepare specimens with various conditions and measure contours of each specimen and compute the residual stresses on deposited films using analytical solution to find the principle of bending. Core and prepreg in packaging substrate are made up of resin and bundles of fiber which exist orthogonally each other. Anisotropic material properties cause peculiar bending behavior of packaging substrate. We simulate the bending deflection with finite element method and verify the simulated deflection with measured data. The plating stress of electrodeposited copper is about 58 MPa. The curing stresses of solder resist and prepreg are about 13 MPa and 6.4 MPa respectively in room temperature.

유연/신축성 전자패키징 용 폴리머 재료의 기계적 물성 측정 기술 리뷰

김철규,이태익,김택수,Kim, Cheolgyu,Lee, Tae-Ik,Kim, Taek-Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.2

This paper presents an overview of selected advanced measurement technologies for the mechanical properties of polymers used for flexible and stretchable electronic packaging. Over the years, a variety of flexible and stretchable electronics have been developed due to their potential applications for next generation IT industry. To achieve more flexible and wearable devices for practical applications, the usage of polymeric components has been increased significantly. Therefore, accurate measurement of mechanical properties of the polymers is necessary in order to design mechanically reliable devices. However, the measurement has been challenging due to the soft nature and thin applications of polymers. Here, we describe novel measurement technologies of mechanical properties of polymers for flexible and stretchable electronics.

패키징 기판의 휩 분석 방법 개발

김철규(Cheolgyu Kim),이태익(Taeik Lee),김민성(Minsung Kim),김택수(Taek-Soo Kim) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.2

유연 기판 위 적층 필름의 굽힘 탄성계수 측정

이태익,김철규,김민성,김택수,Lee, Tae-Ik,Kim, Cheolgyu,Kim, Min Sung,Kim, Taek-Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.3

본 논문에서는 폴리머 기반의 유연 기판 위 적층 된 다양한 필름의 굽힘 탄성계수의 간접 측정법을 소개한다. 패키징 기판의 다양한 적층 재료들의 탄성계수는 기계적으로 신뢰성 있는 전자기기 개발에 결정적이지만, 기판과 매우 견고히 접합하고 있는 적층 필름을 온전히 떼어 내어 자유지지형(free-standing) 시편을 만들기 어렵기 때문에 그 측정이 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 필름-기판의 복합체 시편에 대한 3점 굽힘을 진행하였고 시편 단면에 면적 변환법(area transformation rule)을 적용한 응력 해석을 수행하였다. 탄성계수를 알고 있는 기판에 대하여, 굽힘 시험으로 얻은 다층 시편의 강성으로부터 필름과 기판의 탄성계수 비를 계산하였으며, 전기 도금 구리 시편을 이용하여 양면 적층, 단면 적층의 두 가지 해석 모델이 실험 평가되었다. 또한 주요 절연체 적층 재료인 prepreg (PPG)와 dry film solder resist (DF SR)의 굽힘 탄성계수가 양면 적층 시편 형태로 측정 되었다. 결과로써 구리 110.3 GPa, PPG 22.3 GPa, DF SR 5.0 GPa이 낮은 측정 편차로 측정 됨으로써 본 측정법의 정밀도와 범용성을 검증하였다. In this paper, we present an indirect method of elastic modulus measurement for various lamination layers formed on polymer-based compliant substrates. Although the elastic modulus of every component is crucial for mechanically reliable microelectronic devices, it is difficult to accurately measure the film properties because the lamination layers are hardly detached from the substrate. In order to resolve the problem, 3-point bending test is conducted with a film-substrate specimen and area transformation rule is applied to the cross-sectional area of the film region. With known substrate modulus, a modulus ratio between the film and the substrate is calculated using bending stiffness of the multilayered specimen obtained from the 3-point bending test. This method is verified using electroplated copper specimens with two types of film-substrate structure; double-sided film and single sided film. Also, common dielectric layers, prepreg (PPG) and dry film solder resist (DF SR), are measured with the double-sided specimen type. The results of copper (110.3 GPa), PPG (22.3 GPa), DF SR (5.0 GPa) were measured with high precision.

직조 섬유 라미네이트 기판의 이방성 열탄성 물성에 의한 박형 패키지 기판의 대각 휨

이태익(Tae-Ik Lee),김철규(Cheolgyu Kim),표재범(Jae-Bum Pyo),김민성(Min Sung Kim),김택수(Taek-Soo Kim) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.4

Flow cytometry 기법을 이용한 간 손상 평가법 연구

김철규,신동환,한범석,김준규,조용연,김신희,이근영,안진홍,조미행,고진경,조정식 식품의약품안전청 2001 식품의약품안전청 연보 Vol.5 No.-

화학물질f) 의해 발생하는 간발암 과정중 initiation 단계와 PrOmOtiOH 단계에서 간세포의 증식은 중요한 역할을 한다. 설치류에f·1 혈중 지방감소제나 플라스틱가소제인 phthalate 예스테르 같은 과산화쇼체 증가물질(peroxisome proliferator)을 장기간 투여했을 때, 간 종양이 발껑한다고 알려져 있다.diisodecyl phthalate(DIDP)는 현재 대량생산되어 사용되고 있는 플라스틱 가소제로 주로 풍선, 비닐잉 3, 렌트, 장난감, 직물류의 코.팅 등에 이용되고 있다. 다른 프탈레이트 계통의 가소제와 같이 DIDP 또 할 Pt'c에 혼합되어 이용퇴고 있고 곽산화소체 증가물질로 알려져 있다. 파산화소체 증가물질인 DIDP에 의끌 간세포꼭 DNA함량 변화 및 세포증식 변화를 관찰하고, flolr c반emoter를 이용한 DNA합성지표 및 세포증식지표의 2차원적 분석 기댑을 확립하고자 본 연구를 수행하였다. 430-4509의 Sprague Bawley 랫드를 4 군으로 나누어 DIDP를 0, 300, 600, 1200 mgAg 씩 corn oil에 희석하여 2주간 투여하였다. 극치군에저 대조군자 비교하여 20%, 24%, 33% 정도 간장의 비대에 의한 무게 증가를 나타내었다. 2차원적 리ow cytometer 분석을 이용하여 묘rd린 표지 세포왁 PCNA 발현 양성 간세포의 수와 각각의 세포 주기의 분포는 대조군과 투여군에서 관간 유의차를 나타내지 않았다. BrdU 표지 세포와 PCNA 발현 양성 세포가 대조군과 비교하여 투여굴에서 유의차를 나타내지 않은 것은 DIDP의 영향보 다 성장에 의한 간세포 증식이 활발하여 나타난 결과라 생각된다. 본 실험에서 과산화소체 증가물질인 DIDP의 반닦투여에 의한 간세포의 DNA함쏠 변화 및 세포증식 변후에 미치는 유의차는 관찰되지 않았고, 포르말린 고정한 표본이나 신선하게 분리한 간세포에서 flow c?·tometer를 이용한 DNA합성지표 및 세포증식지표의 2차원적 분석 기댑은 유해물질의 세포증식에 대한 영향을 독성병리학적 관점에서 평가할수 있는 유용글 지표라 생각한다. Peroxisome proliferators are belived to induce liver tumors in rodents due to sustained increase in cell proliferation and oxidative stress resulting from the induction of peroxisomal enzymes. Diisodecyl phthalate(DIDP), a plasticizer produced in a large amount, is use for balloon, ink, tent, toys, coated fabrics and wire cable. Liver effects, including indications of an increase in certain subcellular structure(peroxisomes), occurred in rats fed DIDP. The objective of this study was to conduct a analysis of the changes in cell cycle and rat liver DNA synthesis after treatment with a peroxisome proliferator. Immunofluorescent detection of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation into DAN during S phase were used to assess rat heapatocyte proliferation in vivo during administration of DIDP, a known peroxisome proliferator in rodents. Sprague Dawley rat at 430-450g were exposed to 0, 300, 600 and 1200mg/kg body weight DIDP in corn oil for 2 weeks and fed a commercial diet. DIDP treated rats showed marked hepatomegaly wih liver weight increased approximately 20, 24, 33% in groups of 300, 600, 1200 mg/kg, respectively. Isolated liver nuclei labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC)-anti-BrdU/PI and FITC-anti-PCNA/PI were analyzed for S-phase kinetics using flow cytometry. BrdU labeling index, PCNA lebeling index and distribution of cells in G_(0)-G₁, S phase, G₂-M did not differ significantly from controls. S-phase cells constitute approximately 35% of the total population in control rat liver, a significantly higher number than reported earlier. The use of relatively young rat in the present study might have led to high levels of S-phase nuclei in control rats and too no differences in distribution of cells. It is reasonable to conclude that the marked hepatomegaly, associate with DIDP treatment, that the flow cytometric analysis of isolated nuclei from formalin fixed samples and freshly isolated hepatocytes and potentially other useful markers would provide a useful tool for retrospective assessment of the cell proliferation in toxicological pathology.

납의 반복투여에 의한 랫드 신장과 간장에서 GST 발현에 미치는 영향

조정식,김철규,신동환,한범석,김준규,조용연,김신희,이근영,안진홍,조미행,고진경,양기화 식품의약품안전청 2001 식품의약품안전청 연보 Vol.5 No.-

납은 체내에 축적쓸 결우 겄강을 해치는 것뜨로 알려진 대표적인 환경오염물질이다. 특히 신경계, 생식기계, 면역계, 조혈잠기 및 신장에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다- 껑리적인 상태나 이 물질에 대한 적응 과정이 일껄을 통하여 계속 변화하기 때문에 최근에는 은해물질에 대한 연령단계별 독성 발현 연구가 활밭히 이루어지고 있다. 납의 주오-한 표적장기인 신장과 간장에서 연령별 GST 활성도 변화와 GSff 및 지방과산화의 변화를 관찰하기 위하여 1, 2, 5, 8 개월령의 수컷 랫드에 음수로 0, 0.04, 0.?, 0.8%의 lead acetate를 투여하였다. 간장의 GST는 1,2,5개월령의 고농도 lead acetate 투여군예서만 활성이 존가하는 것으로 나타났고 8개월령은 다른 연령군과 비교하여 증가한 증향을 나타내었는 페 보상성 증가라 생각된다. 진장의 GST 활성도는 투여농도에 따른 영항은 나타내지 않았고 대조군의 8개월령에서 감소하는 경향을 나타낸 것은 연령에 의한 강소라 생각된다. MDA 생성은 간장과 신장에서 또두 투여농도글 따른 변화는 관찰되지 않았고 8개월령의 랫드 간장에서 MDA 생성이 다른 연령군에 비하여 증가한 경향을 나타낸 것은 고령에 따른 지방과산화의 증가라 생각된다. 간장쑥서의 GSll 수즌은 연령예 따른 변하와 투여농도에 따른 변화를 나타내지 않았고, 8개월령의 0.8%음수 투여군에서 증가하브는데 그것은 창산화 작용의 감소에 따른 생체 보상적 반응에 의하여 증가한 것으로 생각된다 음수릎 통한 납-쏜복투여 실험에서 1, 2, 5, 8개월령의 랫드에 특징적인 G5 활성도의 변화극 4'?팔할누 .었으며, 깥찰된 변확는 연령에 따른 변화라 생각된다. 연령과 낟의 oxidative stress에 끽란 상관관계를 관찰f'기 위하여 여러 종류의 항깐화 효소 및 항산화 물질을 분석하고 고령의 랫드에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다. Recent studies shown that lead causes oxidative stress by inducing of reactive oxygen species, reducing the antioxidant defense system of cells via depleting glutathione, inhibiting sulfhydry-dependent enzymes, interfering with some essential metals needed for antioxidant enzyme activities, and increasing susceptibility of cells the oxidative attack by altering the membrane integrity and fatty acid composition. The age related changes in the oxidative status of glutahione, lipid peroxidation, and the activity of the enzymatic antioxidant defense system, as well as the influence of aging on the susceptibility to the effects of lead acetate were investigated in rats of different ages. The effect of repeated exposure to lead acetate on the expression of glutathione S-transferase(GST) and the levels of reduced glutathione(GSH) and malondialdehyde(MDA) was determined. Male Sprague Dawley rat at 1, 2, 5 and 8 months were exposed to 0, 0.04, 0.2 and 0.8% lead acetate in drinking water for 13 weeks and fed a commercial diet. The activity of GST was elevated in liver 1, 2 and 5 months highly exposed groups and the age associated increases in 8 months groups may be an attempt by the organism to counter balance the decreases in the reducing power of liver. MDA levels were not effected by lead exposure in liver and kidney. The increased liver MDA levels in 8 months groups compared with young rats means that increased lipoperoxidation is a consequence of aging. Glutathione levels responsible for the regulation of intracellular level of lipid peroxidation during ageing were not effected by lead exposure in liver. The increase of GSH in 8 months highly dosed group may be an adaptive response. This study demonstrates that repeated lead exposure by drinking water dose not cause dramatic changes in expression of GST, and that some changes are not a result of oxidative stress.