In this study, we report the microstructural evolution and shear strength of an Sn-Sb alloy, used for die attach process as a solder layer of backside metal (BSM). The Sb content in the binary system was less than 1 at%. A chip with the Sn-Sb BSM was attached to a Ag plated Cu lead frame. The microstructure evolution was investigated after die bonding at 330 °C, die bonding and isothermal heat treatment at 330 °C for 5 min and wire bonding at 260 °C, respectively. At the interface between the chip and lead frame, Ni3Sn4 and Ag3Sn intermetallic compounds (IMCs) layers and pure Sn regions were confirmed after die bonding. When the isothermal heat treatment is conducted, pure Sn regions disappear at the interface because the Sn is consumed to form Ni3Sn4 and Ag3Sn IMCs. After the wire bonding process, the interface is composed of Ni3Sn4, Ag3Sn and (Ag,Cu)3Sn IMCs. The Sn-Sb BSM had a high maximum shear strength of 78.2 MPa, which is higher than the required specification of 6.2 MPa. In addition, it showed good wetting flow.

최근 국내에서 토목 및 건축구조물의 노후화 및 성능저하에 따른 사회적인 우려가 발생하고 있다. 일반적으로 노후 구조물의 보수보강 방법으로는 외부 부착공법이 가장 많이 사용되고 있으며 시공 용이성을 위하여 GFRP나 CFRP Sheet나 Plate를 활용한 부착 보강방법이 활발히 적용되고 있다. 그러나 이들 방법은 온도에 취약하며 탄소섬유의 경우 경제성이 낮다는 우려가 발생한다. 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 상대적으로 우수한 현무암 섬유(BFRP)를 활용하여 온도변화 및 콘크리트 표면 내 균열발생에 따른 BFRP-콘크리트의 인장 부착성능 및 파괴 패턴을 실험적으로 평가하였다. 그 결과 구조물의 온도가 상승함에 따라 BFRP-콘크리트 계면의 부착성능은 약 30%정도 감소하는 것으로 나타났으며 내열성 수지를 사용한 보강재의 경우 일반 함침용 에폭시 수지보다 부착성능이 다소 우수한 것으로 평가되었다. 콘크리트 표면 내 균열 발생된 경우 균열의 폭이 증가함에 따라 부착 성능은 약 20%씩 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 균열보수제로 보강 후 계면에서의 부착성능의 경우, 보강 전 대비 약 30% 정도의 개선효과를 나타내었다.

The micro-structural changes, strength characteristics, and micro-fractural behaviors at the joint interface between a Sn-4.0wt%Ag-0.5wt%Cu solder ball and UBM treated by isothermal aging are reported. From the reflow process for the joint interface, a small amount of intermetallic compound was formed. With an increase in the isothermal aging time, the type and amount of the intermetallic compound changed. The interface without an isothermal treatment showed a ductile fracture. However, with an increase in the aging time, a brittle fracture occurred on the interface due mainly to the increase in the size of the intermetallic compounds and voids. As a result, a drastic degradation in the shear strength was observed. From a microshear test by a scanning electron microscope, the generation of micro-cracks was initiated from the voids at the joint interface. They propagated along the same interface, resulting in coalescence with neighboring cracks into larger cracks. With an increase in the aging time, the generation of the micro-structural cracks was enhanced and the degree of propagation also accelerated.

Joining of AIN ceramics to W and Cu by active-metal brazing method was tried with use of (Ag-Cu)-Ti alloy as insert-metal. Joints were produced under various conditions of temperature, holding time and Ti-content in (Ag-Cu) alloy Reaction and microstructural development in bonded interface were investigated through observation and analysis by SEM/EDS, EPMA and XRD. Joint strengths were measured by shear test. Bonded interface consists of two layers: an insert-metal layer of eutectic Ag- and Cu-rich phases and a reaction layer of TiN. Thickness of reaction layer increases with bonding temperature, holding time and Ti-content of insert-metal. It was confirmed that the growth of reaction layer is a diffusion-controlled process. Activation energy for this process was 260 KJ/mol which is lower than that for N diffusion in TiN. Maximum shear strength of 108 MPa and 72 MPa were obtained for AIN/W and AIN/Cu joints, respectively. Relationship between processing variables, joint strength and thickness of reaction layer was also explained.

Cu-P계, 4종의 Cu-P-Pn계 및 3종의 Cu-P-Sn-Ag계 용가재를 사용해 Ar분위기 하에서 1003 및 1033K로 1.2Ks동안 노브레이징한 ST304, STS430 및 저탄소강과 동 접합체들을 전단시험 및 조직시험하였다. 계면에서의 미세조직은 제 종류 즉 첫째,균열을 포함하는 반응층 둘째, 분산층 세째, 균열을 포함하는 반응층과 분산층으로 분류된다. 분산층만이 존재할때 40-60MPa 이상의 상대적으로 높은 전단강도가 얻어지며, 동모재파단을 일으킨다. 이 반응층이 형성되었을때는 반드시 균열이 형성되며, 낮은 전단강도를 나타내고 접합부파단을일으킨다. 이 반응층은 Fe-P계의 화합물이다. 이러한 미소조직 및 강도 경향은 용가재내 Sn의 존재 및 모재내 Ni(또한 Cr)의 존재 유무에 따라 변화한다.

첨가원소를 달리한 두 종류의 삽입금속 Cu-10tw% Ti합금과 Cu-7.5wt% Zr 합금을 사용하여 알루미나와 304 스테인레스강을 활성브레이징법으로 접합하였을 때 두 접합체 계면의 반응층생성구조를 비교조사하여 다으모가 같은 결과를 얻었다. Cu-10tw% Ti삽입금속을 사용한 접합체의 알루미나쪽 반응층은 단층구조를 이루고 있었으나 Cu-7.5wt% Zr삽입금속을 사용한 경우 반응층은 이중구조를 이루고 있었다. 이는 두 종류의 서로 다른 삽입금속이 용융상태에서 알루미나 표면에 갖는 젖음성(wettability)차이에 기인하는 것으로 사료되며 이러한 반응층의 생성구조는 접합강도에 지대한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. Cu-10wt% Ti 삽입금속을 사용한 경우 모든 접합조건에서 열응력에 의한 모서리 균열(dege crack)이 관찰되었으나 Cu-7.5wt% Zr 삽입금속을 사용한 경우 적정 접합조건을 선정하면 반응층의 이중구조를 통애 열응력을 완화시킴으로써 균열발생을 억제하여 1323K × 0.6Ks의 접합조건에서 비교적 높은 약 86MPa의 전단강도값을 얻을 수 있었다.

In this study, an experimental evaluation was made on the change of the pull - out performance of BFRP concrete interface after repairing cracks on the lower surface of reinforced concrete by using basalt fiber which is environment friendly and heat - resistant compared to glass fiber. The test standard was ASTM D7522 / D7522M, and the influence factor was considered as the crack thickness. Test results showed that the fracture pattern was the same regardless of the crack thickness and the bond stress was measured similarly.

This research developed the fiber pullout impact test machine to investigate interfacial bond strength between fiber and cement based matrix under high velocity. To achieve the goal, firstly the existing pullout test machines were investigated. And then, these drawback were comprehended. Finally, Fiber pullout impact test machine base on strain energy frame impact machine was proposed.

This research developed the fiber pullout impact test machine to investigate interfacial bond strength between fiber and cement based matrix under high velocity. To achieve the goal, firstly the existing pullout test machines were investigated. And then, these drawback were comprehended. Finally, Fiber pullout impact test machine base on strain energy frame impact machine was proposed.

이 연구에서는 초고성능 콘크리트 (UHPC)와 보통 콘크리트 (NSC)간 계면부착강도에 관한 연구를 수행하였다. UHPC를 보수⋅보강재 로 활용하기 위한 기존의 부착강도에 관한 연구와 달리, UHPC를 프리캐스트 합성부재로 활용하기 위한 연구에 초점을 맞추었으며, 여기 에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인에 대하여 검토하였다. 기존 연구들을 분석한 결과, UHPC-NSC 계면 부착강도에 영향을 미칠 수 있는 요인으로는 계면의 형상, 합성 전 UHPC의 경화 진행상태, 합성 전 UHPC의 수분 흡수상태, 그리고 합성 후 양생장소와 같이 크게 4가지 로 구분되었다. 계면의 형상을 변수로 한 실험에서는 형상에 따라 각기 다른 파괴모드가 나타났으며, 기존 연구에서 확인되지 않았던 거칠 게 처리한 UHPC 계면 일부가 파괴되는 새로운 파괴모드가 발견되었다. 합성 전 UHPC의 경화진행 상태가 부착강도에 영향을 미치는 것 으로 나타났으며, 이러한 영향은 부착 파괴모드에 따라 다르게 나타났다. 또한, 합성 전 UHPC의 수분상태가 부착강도에 영향을 주었으며, UHPC의 양생방법에 따라 서로 상반되는 결과를 보였다. 마지막으로, 합성한 시편의 양생조건 역시 계면 부착강도에 영향을 미친다는 것 을 확인하였다.

GFRP 보강근의 역학적 성능은 고온과 콘크리트의 알칼리 환경에서 크게 감소된다. 본 연구에서는 GFRP 보강근이 열손상 뒤, 알칼리 환경에 추가로 노출되었을 때의 계면전단강도변화를 고찰하는데 집중하였다. 이를 위하여 GFRP 보강근 시편은 270도의 열에 1시간동안 노출된 후 알칼리 용액에 장기간 노출되었으며, 전단시험에 의하여 파괴되었다. 비교를 위하여 열손상이 없는 시편도 같은 기간 동안 알칼리 용액에 노출된 후 전단에 의하여 파괴되었다. 결과에서, 열손상을 받은 GFRP보강근의 계면전단강도의 감소가 열손상이 없는 보강근 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 본 실험을 근거로 하여, 열손상을 미리 받은 GFRP 보강근이 알칼리에 노출되었을 때, 장기 잔존계면전단강도의 예측을 위한 2차식을 제시하였다.

It is reported that alkalinity of concrete decreases inter-laminar shear strength of FRP rebar. This could be more significant on thermally damaged FRP rebar. In this study, accelerated ISS test was conducted on FRP specimens previously exposed to temperature of 270℃ for 60 days. For 60 days, the ISS of thermally damaged FRP rebar was not significant

In spite of advantages of the use of CNT, one of the largest obstacles to improve strength of CNT composites is the difficulty of getting a good dispersion of the carbon nanomaterials in a matrix. We tried to mix CNT composites with some of surfactant for getting a good dispersion and compared the results of compressive strength test.

In this study, a reduction in inter-laminar shear strength of FRP reinforcing bars, which is domestically produced, subjected to high temperatures was investigated. The inter-laminar shear tests were conducted on the rebar specimens conditioned in a chamber for specified times at high temperatures. The exposure temperatures were 100℃∼300℃, The exposure time were 0.5 hours to 4 hours. It was found that the critical temperature was for both GFRP and CFRP reinforcing bars, 270℃. Based on the results, a linear equation for evaluation of the effect of exposure time is proposed.