• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.48 no.2
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• pp.67-72
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• 2011

8-layer printed circuit board is designed and implemented for triple band(2.3/2.5/3.5GHz) m-WiMAX system. In order to maintain excellent RF performance, low dielectric constant material is used for implementation of the printed circuit board. Also, embedded printed circuit board which embed passive devices is manufactured to reduce total system area. As a result, total system area is cut off by 9%. Triple band m-WiMAX system is produced using embedded printed circuit board. Furthermore, internet connecting test is performed and proved successful running of the system. The developed embedded printed circuit board will provide a effective solution for system area reduction and low loss signal RF communication system.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.64.2-64.2
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• 2012

전자산업에서 소자를 제작하는 핵심공정으로써, 패턴을 형성하는 방식은 식각 마스크를 통해 이루어진다. 공정 순서는 원하는 물질을 증착한 후 사진공정 (photolithograpy)을 통하여 원하는 패턴의 감광제 식각마스크 (etch mask)를 형성하게 된다. 이후, 습식식각이나 건식식각을 통하여 물질의 불필요한 부분을 제거한 후 최종적으로 감광제 식각마스크를 제거하여 원하는 물질의 패턴을 얻게 된다. 최근에 소개된 잉크젯 프린팅 기술 (inkjet printing technology)은 나노 잉크를 이용하여 사진공정과 식각공정을 이용하지 않고, 직접 나노잉크를 분사하여 패턴을 형성하는 방법으로, 패터닝 공정을 단순화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 각종 전자 산업의 환경오염물을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경기술이다. 특히, OLED, O-TFT, RF-ID, PCB 분야 등 다양한 전자산업분야의 제조기술로서 응용하고자, 전도성 폴리머나 실버 (silver) 나노파티클 잉크를 이용한 전도성 라인 패터닝 (line patterning)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 강연에서는 친환경 생산공정기술 측면에서의 잉크젯기술을 분석하고, 기술의 구성요소, 응용분야, 기술 동향에 관해서 소개하고, 또한 현재 한국생산기술연구원에 진행하고 있는 잉크젯 프린팅 기술 기반의 인쇄전자 분야에 관한 내용을 소개한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.2
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• pp.1-12
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• 2023

In the current era of the global mobile smart device revolution, electronic devices are required in all spaces that people interact with. The establishment of the internet of things (IoT) among smart devices has been recognized as a crucial objective to advance towards creating a comfortable and sustainable future society. In-mold electronic (IME) processes have gained significant industrial significance due to their ability to utilize conventional high-volume methods, which involve printing functional inks on 2D substrates, thermoforming them into 3D shapes, and injection-molded, manufacturing low-cost, lightweight, and functional components or devices. In this article, we provide an overview of IME and its latest advances in application. We review biomimetic nanomaterials for constructing self-supporting biosensor electronic materials on the body, energy storage devices, self-powered devices, and bio-monitoring technology from the perspective of in-mold electronic devices. We anticipate that IME device technology will play a critical role in establishing a human-machine interface (HMI) by converging with the rapidly growing flexible printed electronics technology, which is an integral component of the fourth industrial revolution.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.12.2-12.2
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• 2009

전자 디스플레이 산업의 중요성과 미래사회에서 요구되는 정보기기로써 유연한 기판을 사용한 소자에 대한 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이들 산업에 응용되기 위해서는 저비용, 고생산 공정이 요구되고 있다. 이를 위해 인쇄전자 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 금속배선은 모든 소자의 기본이면서 낮은 저항과 높은 신뢰성을 동시에 요구하고 있어 인쇄전자 기술이 해결해야 할 가장 어려운 난제 중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 낮은 저항과 높은 신뢰성을 만족시킬 수 있는 새로운 금속배선 공정으로서 폴리이미드 필름을 초발수 처리한 후 친수 패턴을 하여 전도성 잉크에 함침함으로서 친수 패턴을 따라 금속배선이 이루어 지도록 하는 방법을 제안하고자 한다. 폴리이미드 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 표면에 나노돌기를 형성시키고 불소기를 함유한 코팅층을 형성시킴으로써 물에 대한 접촉각이 $150^{\circ}$이상이 되도록 초발수 처리할 수 있었다. 초발수 처리된 폴리이미드 기판에 쉐도우 마스크를 사용하여 UV조사함으로써 조사된 부분만 친수성을 가지는 패턴을 형성하였다. 이렇게 친수 패턴이 제작된 초발수 폴리이미드 유연기판을 실버잉크에 함침함으로써 선폭 $200{\mu}m$를 가지는 금속배선을 형성시켰다. 형성된 금속배선의 단면 형상을 측정하였으며, 열처리를 통하여 비저항이 $30{\mu}{\Omega}$-cm를 얻을 수 있었다. 통상 1회의 함침으로는 금속배선의 두께가 150nm정도로 금속배선으로 사용하기에는 얇아 배선의 두께를 증가시키기 위하여 수 회 함침을 시도하여 $2{\mu}m$의 두께로 증가시킬 수 있었다. 이때 선폭과 선간 간격은 크게 변하지 않고 두께만 증가시킬 수 있었다. 이는 금속배선을 형성한 후에도 폴리이미드 유연기판의 초발수성은 그대로 유지되어 여러번 함침할 때 잉크가 이미 형성된 배선에만 묻게 되어 두께는 증가하나 선폭과 선간 간격은 증가하지 않는 것으로 판단된다. 사용한 실버잉크는 실버의 함량은 10~20wt%인 수계 잉크였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2011.06a
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• pp.119-120
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• 2011

• The Optical Journal
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• s.124
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• pp.28-32
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• 2009

초정밀 초고속 레이저 가공공정 및 장비는 유연소재의 태양전지, 인쇄전자소자(printed electronics devices)의 초고속 절단공정, 고기능 다기능 모바일 기기용 고부가 PCB의 초정밀 초고속 레이저 드릴링 및 복합 유연 가공 등에 적용된다. 최근 레이저 가공기 연구개발 패러다임은 레이저 의존형 장비 개발에서 레이저 맞춤형 장비 개발로 변화되고 있다. 즉, 수입된 레이저 발진기 및 광학기기를 사용하여 레이저 공정 및 장비를 개발하는 방식에서 벗어나, 개발하고자 하는 공정 및 장비에 최적화된 레이저 발진기 개발을 병행하는 것이다. 이러한 상황에서 최근 지식경제부 산업원천기술개발사업으로 신개념 레이저 기반 초정밀 초고속 가공시스템 개발이 착수되었으며, 본 고에서는 이에 대한 전반적인 내용들 소개하고자 한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.9 no.2
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• pp.61-67
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• 2002

The number of passive components used in hand held devices and computers continue to increase so that the passive to active ratio continues to grow. Embedded passives are the best technology for very high component density with increased electrical performance. improved reliability, reduced size, weight and lower cost. Specially embedded capacitors are strongly under development. This paper discusses dielectric materials used in embedded capacitors and remained challenges.

• Laser Solutions
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• v.17 no.4
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• pp.20-23
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• 2014

In printed electronics, printing rolls are used to transfer electronic ink onto a flexible substrate. Generally printing rolls are patterned in microscale by the indirect laser method. Since based on the wet etch process, the indirect method is neither environment-friendly nor suitable for making a printing roll with patterns narrower than $20{\mu}m$. In this paper, we have directly engraved micro-patterns into a Zn-coated metal specimens using a picosecond laser in order both to engrave $10{\mu}m$-wide patterns and to improve the pattern profile. Experiments showed that it is possible to engrave $10{\mu}m$-wide patterns with an a rectangular-shaped profile which is necessary for the dimensionally accurate printing.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.20 no.3
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• pp.23-29
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• 2013

Development of flexible electronic devices has primarily focused on printing technology using organic materials. However, organic-based flexible electronics have several disadvantages, including low electrical performance and long-term reliability. Therefore, we fabricated nano- and micro-thick silicon film attached to the polymer substrate using transfer printing technology to investigate the feasibility of silicon-based flexible electronic devices with high performance and high flexibility. Flexibility of the fabricated samples was investigated using bending and stretching tests. The failure bending radius of the 200 nm-thick silicon film attached on a PI substrate was 4.5 mm, and the failure stretching strain was 1.8%. The failure bending radius of the micro-thick silicon film attached on a FPCB was 2 mm, and the failure strain was 3.5%, which showed superior flexibility compared with conventional silicon material. Improved flexibility was attributed to a buffering effect of the adhesive between the silicon film and the substrate. The superior flexibility of the thin silicon film demonstrates the possibility for flexible electronic devices with high performance.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.38-38
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• 2008

무선 통신에 사용되는 기판에서 passive device는 대부분 기판 위에 개별적으로 표면 실장 되고 있으며 전체 기판면적에 80% 정도를 차지하고 있다. 따라서 기판의 소형화, 경량화를 위하여 많은 면적을 차지하는 수동소자들을 다층인쇄회로기판(multi-layer circuit board)에 내장하는 내장형 수동소자(embedded passive device) 기술이 연구되고 있다. 본 연구원에서 개발한 복합재료는 무기물 충전제 $SrTiO_3$를 사용하였으며, 열가소성 수지로는 cyclo-olefin-polymer계열의 수지를 바탕으로 제작 하였고, 유전율7~7.5이고 유전손실은 0.0045이다. 또한 $SrTiO_3$/유기물 복합재료는 공정온도가 낮고 경제적인 유기물에 높은 유전상수를 갖는 무기물이 분산되어 있는 형태이며, 우수한 유전 특성, 화학적 안정성, 저온 제조공정, 제조단가의 감소, 패키징 크기의 감소 등의 장점을 갖는다. 개발된 재료를 기반으로 Multi-layer 구조를 이용한 다양한 용량대의 capacitor를 구현 하였으며, spiral inductor 와 내장형 spiral inductor를 구현하여 다양한 용량대의 inductor를 구현 하였다. 그리고 각각의 구조에 따른 inductance와 Q factor를 분석 하였으며, Q factor가 100이상인 high Q inductor도 구현하였다. 이렇게 구현된 내장형 수동소자는 기판의 크기의 감소와 제조 단가의 절감, 최소 크기의 기판을 구현하는데 응용이 가능 할 것으로 예상 된다.