고감도 그림자 무아레 기법을 이용한 모바일 전자부품의 변형 측정
Deformation Measurement of Electronic Components in Mobile Device Using High Sensitivity Shadow Moiré Technique
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초록
모바일 기기 내부에 있는 전자부품들은 반도체 칩이나 그 밖의 여러 가지 재료로 구성되어 있다. 이러한 전자부품들은 매우 얇고, 구성된 재료들은 다양한 열팽창 계수를 가지고 있으므로 온도 변화나 외부 하중에 의해서 쉽게 굽힘이 일어난다. 그림자 무아레 방법은 비접촉으로 전체 영역에 걸친 면외변위를 측정하는 광학적 방법이지만 측정 감도를 50 μm/fringe 이내로 하기 어려워서 반도체 패키지의 굽힘변형을 측정하기에는 적당하지 않은 면이 있었다. 본 논문에서는 그림자 무아레 기법의 여러 실험조건들을 최적화하여 25 μm/fringe의 향상된 감도를 갖는 측정 방법을 구현하였다. 또한 이로부터 위상이동에 의해 기록되는 4장의 그림자 무늬를 영상 처리하여 감도가 4배 향상된 그림자 무늬를 얻어내고 이를 스마트폰의 소형 전자부품들에 적용하여 온도변화에 따라 발생하는 굽힘 변위를 5 μm/fringe의 고감도로 측정하였다.
Abstract
The electronic components in mobile device are composed of electronic chips and various other materials. These components become extremely thin and the constituent materials have different coefficient of thermal expansion, so that considerable warpages occurs easily due to temperature change or external load. Shadow moiré is non-contact, whole field technique for measuring out-of-plane displacement, but the measurement sensitivity is not less than 50 μm/ fringe, which is not suitable for measuring the warpage of the electronic components. In this paper, we implemented a measurement method with enhanced sensitivity of 25 μm/fringe by investigating and optimizing various experimental conditions of the shadow moiré. In addition, four moiré fringe patterns recorded by the phase shift are processes to obtain a moiré fringe patterns with a sensitivity four times higher. The measurement technique is applied to small electronic components of a smart phone for measuring warpage with a high sensitivity of 5 μm/fringe at room temperature and at the temperature of 100oC.
참고문헌 (8)
- D. Post, "High Sensitivity moiré: Experimental Analysis for Mechanics and Materials", pp.119~130 (1994), Springer Science & Business Media
- J. W. Joo, "Characterization of Flexural and Thermo- mechanical Behavior of Plastic Ball Grid Array Package Assembly Using Moiré Interferometry", Micrelectronics Reliability, 45(4), pp.637~ (2005)
- 이봉희, "유연 솔더와 무연 솔더의 점소성 변형거동 평가", 마이크로전자 및 패키징학회지, 18(2), pp.17~27 (2011), 한국마이크로전자및패키징학회
- 이봉희, "무아레 간섭계를 이용한 유연 솔더와 무연 솔더 실장 WB-PBGA 패키지의 열-기계적 변형 거동", 마이크로전자 및 패키징학회지, 17(3), pp.17~26 (2010), 한국마이크로전자및패키징학회
- Y. J. Kang, "A Study on the Improvement of Accurasy of Surface Measurement in the Phase-Shifting Shadow Moiré Method", J. of KSPE, 15(10), pp.96~ (1998)
- S. M. Lee, "A Study on the Measurement of PWB Warpage Using Shadow Moiré", Proc. KSME 2002Meeting for Material & Fracture, 146 (2002)
- 이동선, "반도체 패키지의 굽힘변형 측정을 위한 그림자 무아레의 감도향상 기법연구", 마이크로전자 및 패키징학회지, 22(3), pp.57~65 (2015), 한국마이크로전자및패키징학회
- K. Creath, "Phase-measurement Interferometry Techniques", Progress in optics, 26, pp.349~ (1988)