• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.753-763
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• 2013

동종 혹은 이종의 고분자를 레이저로 접착시키는 방법은 레이저 접착이 가지는 장점들로 인해 많은 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 산업적으로 많이 사용되는 폴리프로필렌(PP)과 폴리카보네이트(PC)가 레이저 투과용접이 가능하다면 자동차 헤드램프에 큰 이점을 갖고 적용할 수 있을 것이다. 하지만, 폴리프로필렌과 폴리카보네이트는 상용성이 낮아 레이저 접착을 시켜도 강도가 낮은 문제점이 있다. 본 연구에서는 반응압출을 통해 폴리프로필렌을 글리시딜메타크릴레이트(GMA)로 개질하고, 폴리카보네이트와의 상용성, 기계적 물성 및 레이저 투과 용접을 통해 접착성을 조사하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권9호
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• pp.34-40
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• 2005

Laser welding of thermoplastics is a new jointing technique with a host of advantages. It is not only another extremely useful welding method but also a cost-effective alternative to traditional techniques involving screws or adhesives. Transmission laser-welding of thermoplastics such as polycarbonate(PC), polypropylene(PP), polyvinyl chloride(PVC), low density polyethylene(LDPE) and acrylic using a high power diode laser has been studied experimentally. The optical transmission of each plastic has been measured at laser wavelength of 808nm. The weld process has been characterized by the specific energy and weld time required for each plastic. The characteristics of laser welding between same plastics have also been analyzed.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.103-105
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• 2004

키홀 용접현상에 관한 연구는, 키홀 현상이 용융금속내부에서 아주 빠른 속도로 과도적으로 이루어지기 때문에 그 계측과 해석이 곤란하여 수 많은 가정이나 가설 하에서 용입형상과 키홀의 거동에 관한 해석이 국한된 영역에서 이루어지고 있는 것이 현실이다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 하계학술발표회
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• pp.136-137
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• 2004

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.43-45
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• 2005

A precise bonding technique, transmission laser bonding using energy transfer, for polymer micro devices is presented. The irradiated IR laser beam passes through the transparent part and absorbed on the opaque part. The absorbed energy is converted to heat and bonding takes place. In order to optimize the bonding quality, the temperature profile on the interface must be obtained. Using optical measurements of the both plates, the absorbed energy can be calculated and heat transfer model was applied for obtaining the transient temperature profile. The transmission laser bonding has a potential in the local precise bonding in MEMS or Lab-on-a-chip.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.113-119
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• 2022

플렉서블, 웨어러블 디바이스 등을 포함한 차세대 전자 기기의 기계적 신뢰성 향상을 위하여 다양한 유연 접합부에서 높은 수준의 기계적 신뢰성이 요구되고 있다. 기존 고분자 기판 접합을 위한 에폭시 등의 유기 접착소재는 접합부 두께 증가가 필연적이며, 반복 변형, 고온 경화에 의한 열기계적 파손 문제를 수반한다. 따라서 유연 접합을 위해서 접합부 두께를 최소화하고 열 손상을 방지하기 위한 저온 접합 공정 개발이 요구된다. 본 연구에서는 플렉서블 기판의 유연, 강건, 저 열 손상 접합이 가능한 플렉서블 레이저 투과 용접(flexible laser transmission welding, f-LTW)를 개발하였다. 유연 기판 위 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 박막 코팅하여 접합부 두께를 줄였으며, CNT 분산 빔 레이저 가열을 통한 고분자 기판 표면의 국부적 용융 접합 공정이 개발되었다. 짧은 접합 공정 시간과 기판의 열 손상을 최소화하는 레이저 공정 조건을 구축하였으며 고분자 기판과 CNT 접합 형성 메커니즘을 분석하였다. 또한 접합부의 강건성 및 유연성 평가를 위해 인장강도 시험, 박리 시험과 반복 굽힘 시험을 진행하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권5호
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• pp.55-60
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• 2005

A precise bonding technique, transmission laser bonding using energy transfer, for polymer micro devices is presented. The irradiated IR laser beam passes through the transparent part and absorbed on the opaque part. The absorbed energy is converted into heat and bonding takes place. In order to optimize the bonding quality, the temperature profile on the interface must be obtained. Using optical measurements of the both plates, the absorbed energy can be calculated. At the wavelength of 1100nm $87.5\%$ of incident laser energy was used for bonding process from the calculation. A heat transfer model was applied for obtaining the transient temperature profile. It was found that with the power of 29.5 mW, the interface begins to melt and bond each other in 3 sec and it is in a good agreement with experiment results. The transmission IR laser bonding has a potential in the local precise bonding in MEMS or Lab-on-a-chip applications.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권6호
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• pp.28-32
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• 2006

Laser Transmission Joining (LTJ), which is a joining process of polymers by using different transmission rates of materials, was studied numerically. Unlike previous studies, energy loss by reflection at the surface was included. Besides, energy absorbed in the transparent substrate is also considered to increase the accuracy of the analytical results. Furthermore, thermal deformations of the substrates were also calculated. Temperature distribution of the substrates on the joining process could be effectively predicted by using the thermal analysis model developed, which could also analyze the rising phenomenon of the absorbing substrate by bulge effect. Calculated results show that temperature of the absorbing substrate is higher than that of transparent substrate when the laser is being radiated, and this temperature difference causes more thermal deformation in absorbing substrate, which results in the surface rise of the absorbing substrate. Comparison of calculated results with corresponding experimental results could confirm the validity of the numerical analysis model proposed.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권2호
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• pp.43-48
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• 2007

Laser Transmission Joining (LTJ) of plastics is a process in which light of suitable wavelength is transmitted through a transparent substrate that is in contact with an absorbing one. In this paper, LTJ is investigated by preliminary experiments from the viewpoint of mechanical engineering. To understand transmitting characteristics of each polymer substrate, transmission rate, reflection rate and absorption coefficient of polymer are measured by using a laser power-meter. Characteristics of joining in the spot welding and seam welding are investigated by measuring the fracture load. Fracture load increases in accordance to the laser power and irradiation time. However, when the laser power is over 60W and irradiation time over 4seconds, fracture load decreases. This phenomenon is probably due to heat-softening of materials. Besides, cavities are generated at a joint by evaporation of water molecules, which can be suppressed by introduction of a gap between two substrates.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.102-110
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• 2023

본 연구에서는 플렉서블 레이저 투과 용접 (flexible laser transmission welding, f-LTW)을 이용한 박형 기판의 사면 접합 (scarf welding) 공정을 개발하였다. 플렉서블 응용을 위해 경사면의 기울기에 따른 인장 강도의 거동을 조사하였다. 박형 기판으로써 100 ㎛ 이하 두께의 플라스틱 기판이 사용되었으며, 사면 접합을 위해서 기판의 말단에 경사면을 형성하는 지그 장치를 개발하였다. 플렉서블 고분자 기판에 대한 경사면 맞대기 접합을 개발함으로써 공정 후 접합부 두께가 증가하지 않는 유연 접합 기술 개발에 성공하였다. 단축 인장시험을 통해 접합부의 인장 강도를 평가하였으며, 그 결과 경사면의 기울기가 완만할수록 인장 강도가 증가함을 확인하였다. 경사각에 따른 접합 계면에서의 응력 분석을 수행하여 접합 구조 설계 인자를 규명하였다. 본 결과는 동일한 공정 조건에서 접합부의 형상에 따라서 인장 강도가 크게 달라질 수 있음을 시사하므로 접합 공정에서 접합부 형상을 고려하는 것에 대한 중요성을 확인할 수 있다.