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MEMS 신뢰성 설계기술 연구

연구 개요

MEMS 소재는 동일한 조성을 가지는 소재이더라도, 제조 공정에 따라서 기계적 물성이 크게 바뀌는 특성을 가지고 있다. 이 때문에 MEMS의 고장물리가 공정변수에 영향을 받게 되어 해석이 힘들다. MEMS 소재의 기계적 물성은 재료 내부의 미세조직 인자에 크게 지배 받는다. 따라서 제조공정변수 및 이에 따라 결정되는 미세조직 인자에 따라 MEMS용 소재의 물성을 평가하고, 이를 이용하여 고장물리를 해석하고자 한다. MEMS용 소재의 물성을 미세인장시험, 나노인덴테이션 시험 및 MEMS용 재료에 적합한 물성 시험방법을 개발하여 소재의 기계적 물성을 평가한다. 특히 chip test를 위한 고집적, 고신뢰성 MEMS probe card를 개발하기 위해 micro-cantilever형 MEMS 소재의 물성 평가방법을 확립한다. 제조공정에 따라서 미세조직이 바뀌는 것을 평가하고 해석하며, 이를 측정된 기계적 특성에 적용 해석하여 소재 물성에 미치는 미세조직의 영향을 해석한다. 이를 이용하여 제조공정 변수가 MEMS용 소재 물성에 미치는 영향을 해석하고, 이를 기반으로 제조공정 변수가 고려된 MEMS의 고장물리 및 신뢰성 예측 모델을 개발한다.


Fig.1 (a) LIGA공정에 의해 제조된 Cu Microcantilever 시편 (b) Microcantilever시편의 Load-deflection curve


Fig.2 (a) Nanoindentation mark(Ni-Co) (b) Nanoscratch profile(p-Si)


Fig.3 (a) Cu 전해박막(t=9㎛)의 집합조직 (b) 결정방향에 따른 탄성계수 예측결과와 실험결과와의 비교



Last CGI Updated: January 26, 2011
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