Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-05-21T17:31:45Z No. of bitstreams: 1 Fabiano Alex Colling.pdf: 5692188 bytes, checksum: 8354ca65e4e9e9a92a55f10b5e92b187 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-21T17:31:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiano Alex Colling.pdf: 5692188 bytes, checksum: 8354ca65e4e9e9a92a55f10b5e92b187 (MD5) Previous issue date: 2014-11-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / NUCMAT - Núcleo de Caracterização de Materiais / Programa de Bolsas de Estudo Talentos Tecnosinos / itt Chip - Instituto Tecnológico de Semicondutores da Unisinos / Hongik University da Coreia do Sul / Modelab - Laboratório de Modelagem Elétrica Térmica e Mecânica de Módulos e Encapsulamentos e Eletrônicos / O desenvolvimento de novas tecnologias de encapsulamento de semicondutores tem diminuído o tamanho das trilhas das placas de circuito impresso em busca da miniaturização. Esta diminuição está chegando ao limite possível de ser construído pelo fato de apresentar problemas, como aumento da resistência, ou por ruptura por eletromigração, além do aumento do custo para o controle de partículas nas salas limpas de fabricação. O Encapsulamento sobre Encapsulamento (Package on Package - PoP) surge como uma proposta de encapsulamento com empilhamento de chips finos para reduzir a ocupação do chip na placa. A diferença de propriedades térmicas e mecânicas dos diferentes materiais que compõem o chip encapsulado pode resultar no empenamento do componente. Neste trabalho, foi simulado o comportamento termomecânico de um dispositivo eletrônico encapsulado pela tecnologia Package on Package. Foi avaliado, do ponto de vista térmico e mecânico, quais são os fatores geradores do empenamento de semicondutores encapsulados com a tecnologia PoP recorrente no processo de moldagem. As condições e parâmetros de processo de fabricação foram estudados durante a fabricação de um protótipo de chip de 40 µm de espessura e moldado com um composto de epóxi do tipo 2 (Epoxy Molding Compound - EMC) realizado no Laboratório de Materiais do Departamento de Ciências dos Materiais e Engenharia da universidade Hongik da Coreia do Sul, parceira no projeto de pesquisa. Através das medições do empenamento, por interferometria de Moiré, realizadas no laboratório de testes da empresa Sul Coreana Hana Micron, foi possível construir correlações com a simulação computacional deste componente. Os resultados desta comparação foram utilizados como base para a validação da simulação e ajustes de dados de entrada utilizados em outras três espessuras diferentes de chip de silício (70, 100 e 200 µm) e dois tipos diferentes de EMC (EMC1 e EMC2). As condições e parâmetros de processo de fabricação, a influência no empenamento das diferentes espessuras e tipos de EMC dos componentes simulados foram avaliados. As simulações realizadas com variação no EMC em componentes com chip de 40 µm mostraram que o EMC do tipo 1 apresenta uma redução de 42,39% no empenamento na parte superior do componente (Top) maior em relação ao EMC do tipo 2. No Top, o substrato com chip de 100 µm, o empenamento foi reduzido em 36,62% e no de 200 µm a redução foi de 3,29%. Os resultados mostram a importância da simulação para prever a tendência do empenamento, quando existe a necessidade de muitas variações de parâmetros de processo de fabricação. / The development of new technologies of semiconductors packaging has reduced the size of the tracks of printed circuit boards in search of miniaturization. This reduction has been reaching its own possible limits (of construction) because it has several problems, such as increase of resistance, rupture by electromigration, in addition to the increase of costs of particles control in manufacturing cleanrooms. Package on Package (PoP) comes as a proposition for encapsulation with thin chips piling in order to reduce chip occupation on the board. The difference in thermal and mechanical properties of the different materials that make up the encapsulated chip may result in the warpage of the component. In this study, the thermomechanical behavior of an electronic device encapsulated by the Package on Package technology was simulated. From the thermal and mechanical point of view, it was evaluated what factors cause the warpage of the semiconductors encapsulated with the PoP technology, warpage which is recurrent in the molding process. The manufacturing process conditions and parameters were assessed/evaluated during the making of a 40μm-thick chip prototype which was molded with a type 2 Epoxi Molding Compound - EMC - in the Materials Laboratory of Hongik University Department of Materials Science and Engineering in South Korea, our partner in this research project. Through the warpage measurements, by Moiré interferometry carried out in South Korean Hana Micron's test laboratory, we managed to build correlations with the computing simulation of this component. The results of this comparison were used as base for validation of the simulation and for adjustment of input data used in three different thickness of silicon chips (70, 100 and 200 μm) and two different EMC (EMC1 and EMC2). The manufacturing process conditions and parameters, the influence in warpage of different thicknesses and simulated components EMC types were evaluated. The simulations carried out with EMC variation in components with 40μm chip demonstrated that type 1 EMC has a decrease in warpage of the upper part of the component (Top) 42.39 percent larger than type 2 EMC. On the Top, the substract plus chip with 100 μm thickness, the warpage was reduced in 36.62 percent, and in the 200 μm chip, the reduction was by 3.29 percent. The results show the importance of simulation to predict warpage tendency, when there is the need for many variations of manufacturing production parameters.

É apresentado um estudo sobre a análise de edifícios altos enrijecidos com núcleos estruturais utilizando-se processos discretos. A ligação do núcleo estrutural com as lajes do pavimento do edifício é o ponto principal deste estudo. As vigas, pilares e lajes são analisados utilizando-se o Método dos Elementos Finitos. Os núcleos estruturais, que no presente estudo podem ser de seção aberta ou semifechada, são analisados pela teoria de flexo-torção é levado em consideração o empanamento do elemento do núcleo, dessa forma aparece o esforço denominado bimomento. O empenamento do núcleo estrutural é transferido para as lajes, ocorrendo alteração em sua distribuição de esforços. Para o cálculo da estrutura do edifício como um todo é utilizada a técnica de subestruturação em que o edifício é dividido em subestruturas formadas por um determinado número de andares. Os resultados da forma de cálculo pesquisada são comparados com modelos já desenvolvidos por outros autores. / This is a study about the analysis of tall buildings with shear/core walls using discrete processes. The joining of shear/core with slabs in tall buildings is the main subject of this work. The beams, columns and slabs are analyzed using the Finite Element Method. The building analysis is in 1st order. The shear/core walls, in this study, can present open or semi-closed cross section; they are analyzed by the theory of warping of beams of solid sections. In this theory we consider the warping of the core element, accounting for the bimoment. The warping of the core is transferred to the slabs, and the efforts in the slabs are altered. In order to calculate the building structure we are using the sub-structure technique, the building is divided in substructures created by a certain number of floors. The results of this research are compared with models developed by other authors.

O escopo do trabalho é estudar o problema da torção uniforme em barras de seção maciça e resolvê-lo analiticamente para obter o momento de inércia à torção da seção transversal e os deslocamentos ao longo de toda a barra. Este trabalho foi desenvolvido no contexto da Teoria da Elasticidade, utilizando o método semi-inverso para determinar as equações de Saint-Venant para a torção uniforme. As seções em forma de elipse e triângulo eqüilátero foram resolvidas utilizando a função de tensão de Prandtl, a função empenamento e a sua conjugada harmônica. A seção retangular foi resolvida utilizando as funções empenamento e de Prandtl desenvolvidas em séries infinitas. Foi desenvolvida uma formulação matricial utilizando o Método de Galerkin para resolver problemas que não possuem solução fechada. / The main purpose of this essay is to present the issue of the uniform torsion in solid section bars and to solve it analytically to achieve the moment of inertia to the torsion of the transversal section and the displacements throughout the whole bar. This essay was developed in the Elasticity Theory context, using the semi-inverse method to determine the Saint-Venant equations to the uniform torsion. The sections in ellipse and equilateral triangle were solved using the Prandtl stress function, the warping function and its harmonic conjugate. The rectangular section was solved using the warping and the Prandtl functions developed in infinite series. A formulation based on matrixes was developed using the Galerkin method to solve problems that do not have closed solution.

É apresentado um estudo sobre a análise de edifícios altos enrijecidos com núcleos estruturais utilizando-se processos discretos. A ligação do núcleo estrutural com as lajes do pavimento do edifício é o ponto principal deste estudo. As vigas, pilares e lajes são analisados utilizando-se o Método dos Elementos Finitos. Os núcleos estruturais, que no presente estudo podem ser de seção aberta ou semifechada, são analisados pela teoria de flexo-torção é levado em consideração o empanamento do elemento do núcleo, dessa forma aparece o esforço denominado bimomento. O empenamento do núcleo estrutural é transferido para as lajes, ocorrendo alteração em sua distribuição de esforços. Para o cálculo da estrutura do edifício como um todo é utilizada a técnica de subestruturação em que o edifício é dividido em subestruturas formadas por um determinado número de andares. Os resultados da forma de cálculo pesquisada são comparados com modelos já desenvolvidos por outros autores. / This is a study about the analysis of tall buildings with shear/core walls using discrete processes. The joining of shear/core with slabs in tall buildings is the main subject of this work. The beams, columns and slabs are analyzed using the Finite Element Method. The building analysis is in 1st order. The shear/core walls, in this study, can present open or semi-closed cross section; they are analyzed by the theory of warping of beams of solid sections. In this theory we consider the warping of the core element, accounting for the bimoment. The warping of the core is transferred to the slabs, and the efforts in the slabs are altered. In order to calculate the building structure we are using the sub-structure technique, the building is divided in substructures created by a certain number of floors. The results of this research are compared with models developed by other authors.

O melhoramento genético de linhagens avícolas tem contribuído para a crescente eficiência da avicultura brasileira. No entanto, para que ocorra a seleção de genótipos superiores em programas de melhoramento, são necessárias avaliações da variabilidade existente, associadas à criação das aves em diferentes ambientes. Neste sentido, pretendeu-se com a esta pesquisa, avaliar o desempenho e a variabilidade existente entre linhagens de avós de frangos de corte, criadas em diferentes ambientes, considerando-se a interação genótipo-ambiente. Linhagens comerciais de avós de frangos de corte foram criadas até a idade de 42 dias em ambiente totalmente controlado de granja de pedigree, em condições comuns de criação de frangos de corte e em condições de ambiente de criação sob estresse, para avaliação de parâmetros zootécnicos e morfométricos e estudo da variabilidade existente entre as linhagens através de análise multivariada, bem como para a seleção de variáveis representativas dessa variabilidade. Foram utilizados índices de conforto térmico (Índice de temperatura e umidade e Entalpia) para avaliação do microclima interno das instalações a que as aves foram expostas. Realizaram-se comparações de médias dos parâmetros zootécnicos (peso vivo e rendimento de carcaça) e morfométricos (empenamento) das linhagens criadas nos ambientes de pedigree, frango de corte e estresse. Análises multivariadas foram desenvolvidas para formação de agrupamento das linhagens criadas nos ambientes de frango de corte e de estresse, buscando-se em seguida, a seleção de variáveis representativas da variabilidade existente. As linhagens apresentaram respostas diferenciadas nos parâmetros avaliados, em função do ambiente de criação utilizado. As linhagens da linha macho apresentaram maiores pesos vivos e rendimentos da carcaça eviscerada e do peito; as linhagens da linha fêmea atingiram maior rendimento das pernas e demonstraram melhores empenamentos do dorso e da perna. A análise multivariada permitiu o estudo da variabilidade entre as linhagens e a identificação de cruzamentos mais promissores para obtenção de genótipos superiores. Os ambientes de criação influenciaram a seleção e o tipo variáveis representativas da variabilidade existente entre as linhagens. O empenamento do dorso aos 28 dias de idade pode ser indicado na avaliação de características morfométricas no processo de seleção das linhagens estudadas. / The genetic improvement of aviary lines of breeding has contributed to the increasing efficiency of Brazilian poultry. Nevertheless, for the selection of superior genotypes in improvement programs, we must evaluate the existent variability, associated to the creation of birds in different environments. In this sense, with this research, we aimed at evaluating the performance and variability existent among broilers’ parentals lines of breeding, created in different environments, considering genotype-environment interaction. Broilers’ parentals commercial lines of breeding were created till they achieved the age of 42 days-old, in totally controlled environment of pedigree farms, both in common conditions for the creation of broilers and in stressed situations, in order to evaluate zootechnic and morphometric parameters and to study the existent variability among the lines of breeding through multivariate analysis, as well as for the selection of representative variables of this variability. We used thermal welfare status (Temperature and humidity index and Enthalpy) for the evaluation of installations’ internal microclimate to which the birds are exposed. We carried out average comparisons of zootechnic (body weight and carcass yield) and morphometric (feathering) parameters of the lines of breeding created in pedigree, broilers and stressed environments. We developed multivariate analysis in order to form lines of breeding grouping created at broilers and stressed environments. Next, we went through a selection of representative variables of existent variability. Lines of breeding presented different outcomes on the evaluated parameters, due to the creation environment used. Male lines of breeding presented greater body weight and yield of eviscerated carcass and breast; female lines of breeding achieved a greater legs yield and demonstrated greater legs and back featherings. Multivariate analysis allowed the study of variability among lines of breeding and the identification of the most promising crossbreedings in order to obtain superior genotypes. Creation environments influenced representative variable selection and types of existent variability among lines of breeding. The back feathering at 28 days of age may be indicated in morphometric characteristics evaluation on the selection process of the studied lines of breeding.