반도체 공정에서 패키징은 왜 필요한가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.웨이퍼에서 갓 잘라낸 칩을 생각해보세요. 손톱보다 작은 실리콘 조각인데 회로 선폭이 나노미터 수준이라 맨손으로 만지면 그대로 망가져요. 그래서 패키징이 필요해요.패키징의 첫번재 역할은 보호예요. 습기나 먼지, 충격, 정전기로 부터 칩을 감싸주는 갑옷인 셈이죠. 두번쨰는 연결, 칩의 미세한 전극을 기판에 꽂을 수 있는 크기의 단자로 키워주는 다리 역할을 해요. 세번째가 요즘 특히 중요한 방열인데, 칩이 일하면서 내는 열을 밖으로 빼주지 못하면 성능이 뚝 떨어지거든요.그럼 성능에는 어떤 영향이 있을까요. 신호가 칩에서 기판까지 가는 거리가 짧을 수록 속도가 빨라지고 전력 손실도 줄어요. 그래서 최근에는 칩 여러개를 수직으로 쌓거나 아주 가깝게 붙이는 첨단 패키징이 반도체 경쟁력이 됐어요. 회로를 더 작게 마드는게 한계에 부딪히자 패키징으로 성능을 끌어올리는 시대가 된거죠 :)
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자동차 유리창에 김이 서리는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.자동차 유리의 김서림은 공기 속 수증기가 차가운 유리를 만나 작은 물방울로 변하는 응결 현상이에요. 포인트는 유리의 어느 쪽 공기가 더 따뜻하고 습한지에 있어요.겨울에는 바깥 공기가 차가워 유리도 차가워 집니다. 반면 차 안은 난방과 사람의 호흡 때문에 따뜻하고 습하죠. 이 습한 실내 공기가 차가운 유리에 닿으면서 안쪽에 김이 서립니다. 그래서 에어컨이나 제습 기능을 켜고 앞유리로 바람을 보내면 습도가 내려가 김이 빠르게 사라져요. 여름 장마철에는 반대 현상이 생길 수 있는데, 에어컨 때문에 유리가 차가워진 상태에서 바깥의 덥고 습한 공기가 유리 표면에 닿으면 이번에는 바깥쪽에 물방울이 맺혀요. 차가운 음료수 컵 바깥에 물방울이 생기는 것과 같은 원리죠.겨울에는 차가운 유리와 실내 습기 때문에 안쪽에! 여름에는 에어컨으로 차가워진 유리와 바깥의 높은 습도 때문에 바깥쪽에 김이 잘 생긴다고 이해하면 좋아요 :)
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비올때 실내 공간에 빗소리가 큰이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.울림도 어느 정도 영향을 주지만, 가장 큰 이유는 창문이 빗소리를 막는 효과가 생각보다 크기 떄문이에요.창문을 닫으면 빗방울이 바닥이나 건물에 부딪히며 만든 소리 중 상당 부분이 유리에 반사되거나 차단된답되요ㅠ_ㅠ 그런데 창문을 조금만 열어도 그 틈은 소리가 직접 실내로 들어오는 통로가 돼요. 특히 빗소리처럼 여러 방향에서 계속 발생하는 소리는 작은 틈으로도 상당량 들어올 수 있어요 +_+실내의 특성도 영향을 주는데, 들어온 소리는 벽이나 천장, 바닥에서 여러 번 반사되는데 가구나 커튼처럼 소리를 흡수할 물건이 적은 방일수록 더 크게 느껴질 수 있어요 :)
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수학 추론 문제 풀어주세요요요요ㅛㅛㅇ
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.3분!! 이에요.고양이 3마리가 3분동안 3마리 쥐를 잡는다는 것은 고양이 한마리가 3분동안 쥐 한마리를 잡는 다는 뜻으로 볼수 있어요.따라서 고양이가 100마리 있다면 각각 쥐 한마리씩 동시에 잡으면 됩니다. 고양이 한마리가 쥐 한마리를 잡는데 걸리는 시간이 3분이므로, 100마리가 동시에 100마리를 잡아도 3분이죠 ㅎ_ㅎ
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관성이 왜 생기는지는 설명할수 없나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.현재 물리학에서 관성을 자기장 같은 별도의 힘이 만들어 낸다고 보지는 않아요. 오히려 관성은 물체의 기본적인 성질로 취급합니다. 외부 힘이 없으면 정지한 물체는 정지하고, 움직이던 물체는 같은 속도로 계속 움직인다는 것이죠.여기서 중요한 점은 관성 자체가 힘은 아니라는 거에요. 물체가 원래 운동상태를 유지하는 성질이고, 그 상태를 바꾸려면 힘이 필요해요. 질량이 클수록 같은 가속도를 만들기 어려운 것도 관성이 크기 떄문입니다.현대 물리학은 한단계 더 들어가 질량이 어디서 오는지 꽤 설명해요. 기본입자의 질량 일부는 힉스 장과의 상호작용에서 나오고, 양성자, 중성자 질량 대부분은 내부 쿼크와 강한 상호작용의 에너지에서 생겨요. 하지만 왜 질량을 가진 물체는 관성을 가져야 하는가라는 더 근본적인 질문에는 아직 완전히 별개의 원인으로 환원되는 설명이 없어요 ㅠ_ㅠ
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오픈된 트럭 짐칸에서 드론이 떠있다면 뒤로 밀릴까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.네 뒤로 밀려요. 버스 안 드론이 같이 움직이는 건 버스 내부 공기가 버스와 함께 이동하고 있어서예요. 드론은 공기에 떠 있는 물체라 주변 공기가 기준이 되거든요.그런데 오픈된 트럭 짐칸은 사방이 뚫려 있어서 바깥의 정지한 공기가 그대로 지나가요. 트럭이 시속 80km로 달리면 드론 입장에서는 시속 80km 맞바람을 맞는 셈이라 순식간에 뒤로 밀려나죠. 짐칸 바로 안쪽은 와류 때문에 공기 흐름이 복잡해서 이리저리 요동치다 튕겨나갈 가능성이 커요. :)
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같은 물건을 인터넷으로 볼 때보다 직접 매장에서 보면 크기가 다르게 느껴지는 이유는 주변 환경과 비교 대상 때문일까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.둘 다 영향을 줘요. 특히 사진에서는 실제 크기를 판단할 수 있는 정보가 많이 사라지는 것이 큰 이유예요.사람의 뇌는 물체 크기를 볼 때 물체 자체만 보는 게 아니라 주변 사물과 비교합니다. 매장에서는 사람의 손이나 몸, 진열대, 바닥 같은 익숙한 물체가 함게 보여서 실제 크기를 쉽게 짐작할 수 있어요. 직접 움직이면서 보면 거리와 입체감도 계속 변하기 때문에 깊이와 크기를 훨씬 정확하게 파악할 수 있어요 :)
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나노 기술이 극도로 발전하여 자기 복제가 가능한 나노 로봇도 탄생할 수 있을까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.이론적으로는 가능성을 완전히 배제할 수는 없지만, 현재 과학 기술 수준에서는 매우 먼 미래의 이야기에요.자기 복제 나노 로봇을 만들려면 주변에서 원자나 분자를 모아 부품을 만들고, 에너지를 얻고, 정보를 저장하며, 스스로 조립까지 하는 기능을 모두 갖춰야 해요. 이는 사실상 살아있는 세포와 비슷한 수준의 복잡성을 요구해요. 현재의 나노기술은 특정 약물을 전달하거나 분자를 조작하는 수준이지, 스스로 복제하는 기계는 아직 만들지 못했습니다.다만 생명체는 이미 자기복제하는 '나노기계'의 좋은 예입니다. 세포 안의리보솜이나 DNA복제 효소는 나노미터 크기에서 작동하며 생명체의 자기 복제를 가능하게 하죠. 미래에는 이런 생물학적 원리를 응용한 인공 나노시스템이 등장할 가능성은 있습니다.하지만 영화처럼 무한히 증식하는 나노로봇은 안전 문제 때문에 실제 개발과정에서도 강력한 제어장치와 복제 제한 기능이 반드시 포함될 것으로 보는 견해가 많습니다.
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무산소동 선택 규격과 코팅 기준을 알고 싶어요
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.OFHC는 보통 UNS C10100과 C10200을 기준으로 봐요. C10100은 전자, 진공용 고순도 급으로 산소 최대 약 5ppm, 구리 99.99% 이상, 연질 상태 전도도 최소 101% IACS가 대표 기준이에요. C10200은 일반 무산소동으로 산소 최대 10ppm, 구리 99.95%이상, 전도도는 통상 100% IACS 이상입니다. 고진공, 수소 분위기 브레이징, RF 전자관 처럼 가스 방출과 수소 취성이 민감하면 C10100을, 일반 부스바나 고전도 부품이면 C10200을 많이 선택해요. 제품형상별 적용 규격은 ASTM F68, B170, B152 등을 함께 확인해야해요.은도금은 ASTM B700 또는 ISO 4521을 기준으로 지정하지만, 모든 용도에 공통인 한 가지 두께는 없어요. 정적 전도 납땜용은 대략 2~5um, 일반 접점은 5~10um, 반복 마찰이나 고전류 접점은 10~25u,이상을 검토하는 편이에요. 구리 위에는 은의 확산과 변색을 막기 위해 니켈 차단층을 추가하기도 하고, 수명은 두께보다 접촉압력, 개폐횟수, 온도, 황화가스, 마모량에 더 크게 좌우되서 "몇 년 보증"식으로 정해지지 않고, 요구수명은 접촉저항 한계와 마모시험 조건으로 역산해 두께를 정하는 방식이 안전해요.
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기름을 거의 두르지 않아도 음식이 겉면에 들러붙지 않는 프라이팬의 원리
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.코팅 팬이 미끄러운 이유는 표면에너지가 아주낮은 물질을 입혔기 때문인데, 대표적인게 테플론이라 불리는 불소 수지 인데, 이 물질은 탄소와 불소가 워낙 단단히 결합 해 있어서 다른 물질과 달라 붙으려는 성질 자체가 거의 없어요. 연잎 위에서 물방울이 굴러가는 거소가 비슷한 원리에요.음식이 팬에 붙는 건 단백질이나 전분이 뜨거운 금속 표면과 화학적으로 결합하면서 생기는 현상이거든요. 그런데 코팅층이 금속을 덮고 있으면 음식 성분이 붙잡을 자리가 사라져서 계란이 그냥 미끄러지는거죠. 요즘은 세라믹 코팅이나 다이아몬드 입자를 섞은 코팅도 같은 개념으로 만들어져요 :)
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