• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.6
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• pp.423-427
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• 2017

In this paper, an anchor design that improves bonding strength uniformity in the silicon-on-glass (SOG) process is presented. The SOG process is widely used in conjunction with electrode-patterned glass substrates as a standard fabrication process for forming high-aspect-ratio movable silicon microstructures in various types of sensors, including inertial and resonant sensors. In the proposed anchor design, a trench separates the silicon-bonded area and the electrode contact area to prevent irregular bonding caused by the protrusion of the electrode layer beyond the glass surface. This technique can be conveniently adopted to almost all devices fabricated by the SOG process without the necessity of additional processes.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.11a
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• pp.59-66
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• 1991

전자기 접합후의 접합체의 접합력은 압재와 모재사이의 잔류 탄성 변형도에 의해 발생하게 된다. 즉 두 부재사이의 접합강도는 접합후의 잔류 탄성 변형량 및 사용재료의 기계적 강도에 의해 결정될 수 있다. 두 재료의 접합에서 전자기 접합법을 적용하여 얻을 수 있는 이점은, 압재 둘레를 따라 거의 균일한 압력을 작용시킬 수 있으므로 접합체의 외관이 균일하다는 점과 여타의 집합법과 비교하여 공정이 단순하고 비교적 높은 접합 강도를 얻을 수 있다는 점이다. 특히, 높은 접합 강도를 얻기 위해서는 접합체 형상설계, 그리고 이에 따른 자속 집중기 형상의 적합한 설계와 더불어 제공정 인자의 영향 분석을 통한 최적 공정의 선택이 필수적이다.(중략)

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.15-19
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• 2002

기존 형상의 미세 가열기를 이용한 마이크로 시스템 패키징의 문제점을 해결하기 위해 새로운 형상의 미세 가열기를 제작하여 패키징 실험을 실시하였다. 기존 형상의 미세 가열기와 새로운 미세 가열기의 형상을 각각 제작하여 접합시에 미세 가열기에 발생하는 열분포를 IR 카메라를 이용하여 실험하였다. 기존 형상의 미세 가열기가 불균일하게 가열되는 반면, 새로운 형상의 미세 가열기는 매우 균일하게 가열되는 형상을 나타내었다. IR 카메라 실험을 바탕으로 접합 실험을 실시하였다. 접합 실험시 사용한 미세 가열기는 폭 50$\mu\textrm{m}$, 두께 2$\mu\textrm{m}$로 제작하였으며, 0.2 Mpa의 압력을 Pyrex glass cap에 가한 상태에서 150 mA의 전류를 공급함으로서 접합을 완료하였다. 접합이 완료된 시편들에 대해서 IPA를 통한 leakage 실험을 실시하였으며, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 66%가 테스트를 통과한 반면 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 85% 이상이 테스트를 통과하였다. Leakage 실험을 통과한 각각의 시편들에 대해서 접합력 측정을 실시한 결과, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 15~21 Mpa의 접합력을 나타내었고, 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 25~30 Mpa의 우수한 접합력을 나타내었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11a
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• pp.57-59
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• 2002

기존에 연구된 미세 가열기를 이용한 마이크로 시스템 패키징의 문제점을 해결하기 위해 새로운 미세 가열기를 제작하여 접합 실험을 실시하였다. 기존 형상의 미세 가열기와 새로운 미세 가열기의 형상을 각각 제작하여 접합시 미세 가열기에 발생하는 열분포를 IR 카메라를 이용하여 실험하였으며, 기존 형상의 미세 가열기가 불균일하게 가열되는 반면, 새로운 형상의 미세 가열기는 매우 균일하게 가열되는 형상을 나타내었다. 카메라 실험 결과를 바탕으로 접합 실험을 실시하기 위해서 폭 $50{\mu}m$, 두께 $2{\mu}m$의 미세 가열기를 제작하였으며, 0.2 Mpa의 압력을 Pyrex glass cap에 가한 상태에서 150 mA의 전류를 공급함으로서 접합을 완료하였다. 접합이 완료된 시편들에 대해서 IPA를 통한 leak 실험을 실시하였으며, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 66%가 테스트를 통과한 반면 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 85%이상이 테스트를 통과하였다. Leak 실험을 통과한 각각의 시편들에 대해서 접합력 측정을 실시한 결과, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 $15{\sim}21$ Mpa의 접합력을 나타내었고, 새로울 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 $25{\mu}30$ Mpa의 우수한 접합력을 나타내었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.2
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• pp.13-20
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• 2008

This paper describes the methods of spacer-fabrication for wafer-level CIS(CMOS Image Sensor) assembly. We propose three methods using SU-8, PDMS and Si-interposer for the spacer-fabrication. For SU-8 spacer, novel wafer rotating system is developed and for PDMS(poly-dimethyl siloxane) spacer, new fabrication-method is used to bond with alignment of glass/PDMS/glass structure. And for Si-interposer, DFR(Dry Film Resist) is used as adhesive layer. The spacer using Si-interposer has the strongest bonding strength and the strength is 32.3MPa with shear.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.2
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• pp.1-5
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• 2003

In this project, the efficiency of localized heating for micro systems packaging is developed by using a forced potential scheme microheater. Less than 0.2 Mpa contact pressure was used for bonding with a 200 mA current input for $50{\mu}m$ width, $2{\mu}m$ height and $8mm{\times}8mm$, $5mm{\times}5mm$, $3mm{\times}3mm$ sized phosphorus-doped poly-silicon microheater. The temperature can be raised at the bonding region to $800^{\circ}C$, and it was enough to achieve a strong and reliable bonding in 3 minutes. The IR camera test results show improved uniformity in heat distribution compared with conventional microheaters. For performing the gross leak check, IPA (Isopropanol Alcohol) was used. Since IPA has better wetability than water, it can easily penetrate small openings, and is more suitable for conducting a gross leak check. The pass ratio of bonded dies was 67%, for conventional localized heating, and 85% for our newly developed FP scheme. The bonding strength was more than 25Mpa for FP scheme packaging, which shows that FP scheme can be a good candidate for micro-scale hermetic packaging.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.12 no.1
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• pp.84-91
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• 2001

In in vitro cell experiments for the biological assessment of electromagnetic (EM) field, exposure system (ES) must be analyzed in terms of current density (J) and induced electric field intensity (E). Although in uniform B field, E and J in the sample medium are not distributed uniformly because of conductivity in sample dish. Thus, the precise estimation for E and J induced by uniform ELF within sample media is very important keys for successful in in vitro experiments. In this paper, we designed in vitro ELF ES with electromagnetic analysis using MATLAB simulator. Then we calculated from the measured B field to verify induced E & J distribution for random locations of cells within media in two cases of samples existence or not. ES with B field ranging from 0 to 20G consists of Helmholz coil and current generator based on the microprocessor. Also, we developed ELFES for each B field generation as uniform and non-uniform modes.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.69-69
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• 2010

최근 컨테이너 선박의 초대형화로 극후물 고장력 강재인 항복응력 460MPa급 고장력강인 EH47이 개발되었다. 두께 80mm의 극후물 용접에서 용접생산성 향상을 위하여 EGW/FCAW로 양면 용접이 검토되고, 입열량은 최대 300kJ/cm의 대입열 용접이 요구된다. 이를 위해서는 강재 및 용접재료 모두 300kJ/cm 용접부 성능이 선급 규격을 만족하여야 함은 물론 마지막 조립단계에서 적용되기 때문에 용접재료의 용접작업성도 매우 크게 요구되고 있다. 먼저 대입열 용접금속에서 요구되는 저온 충격인성($vE_{-20^{\circ}C}{\geq}57J$)을 만족하기 위하여는 용접금속의 미세조직 제어가 필요하며, 특히 조대한 입계페라이트 생성을 억제하고 미세한 입내 페라이트를 균일 분포하는 것이 중요하지만, 이를 위해 용접금속의 소입성이 지나치게 높이면 경화조직인 베이나이트 분율이 증가하여 오히려 용접금속 저온 충격인성을 저하시키므로, 적절한 용접금속의 성분 제어가 중요하다. 한편 용접부는 선급에서 요구하는 최소 강도인 570MPa를 만족하기 위하여 용접금속의 소성구속 현상을 활용하여 용접부 인장강도를 확보 할 수 있음을 확인했다. 이를 위해서는 용접금속의 적정한 경화도 확보가 필요하였다. 전술한 바와 같이 대입열 용접금속 저온 충격인성 확보와 용접부 강도 측면을 고려하여 용접금속 최적의 탄소당량 범위를 제시코자 하였다. 한편 용접재료의 용접작업성은 EGW용접의 용적이행 현상은 자유비행이행으로 이루어지고 있으며 특성상 용접중 용적과 용융지 사이에 많은 순간단락 현상을 동반하고 있으며, 슬래그 유동이 불안정하면 아크 꺼짐 현상도 관찰되고 있다. 따라서, 현장용접시 원할한 용접작업성을 확보할 수 있는 평가 기준으로써 아크 전류 및 전압의 변동 정도를 설정하고, 용접재료의 용접작업성 확보 기준을 제시코자 하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.1
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• pp.1-4
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• 2013

We proposed a new process to fabricate a high-aspect-ratio microhair having surface wrinkles using the contact-and-tension of a microstamp. Through this work, we observed that regular surface wrinkles were generated on the hair with a diameter of around $20{\mu}m$ due to the uni-directional compressive stress during the photocuring process by ultraviolet light. To do this, we conducted an experimental system setup for contact-and-tension process. From the preliminary test results, we believed that the proposed method can be applied to make a long polymer hair having surface wrinkles for special applications to biomimetics, and some research fields related on surface area such as heat transfer and catalyst enhancement.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.25-25
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• 2009

종래의 위보기 자세에서 용접은 중력이 모재의 표면으로 향하고 있어 용융금속이 중력에 의해 표면방향으로 흘러내리게 되어 용접 실시가 불가능하였다. 이에 Shield Gas Force, Trailing Gas Force 그리고 Ahead Gas Force를 적절히 적용하여 Position Welding에서 중력으로 인해 Molten Metal이 처지는 문제를 극복하여 생산성 향상으로 연결할 수 있음을 선행 실험을 통해 확인하였으나 기존의 C(Convergent)형, CP(Convergent Divergent)형 및 P(Parrallel)형 가스 노즐은 용접조건에 따라 실드 가스의 소모량이 많고, 토출되는 실드가스력이 부족하여 용접시 볼록한 이면 비드 형성을 위한 용융 풀을 효과적으로 제어 할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 동일량의 실드 가스 공급시 가스 노즐을 통해 토출되는 실드가스의 소모를 줄이고 실드가스력을 극대화하여 저가의 고생산성을 가진 친 환경 용접기술(Green welding)에 부합하는 CDP(Convergent Divergent Parrallel)형 가스 노즐을 제작하여 기존의 CP형 가스 노즐과 비교 분석하였다. 또한 Overhead Position에서의 비드형상제어와 Flat Position에서 방풍효과를 비교해 보았다. 그 결과 CDP Nozzle은 CP Nozzle보다 동일한 유량에서 풍속은 3.5배, 냉각능력은 1.5배, 가스압력은 6.25배로 우수한 성능을 확인할 수 있었고, Overhead Position에서 가스 유량을 동일하게 하여 용접하였을 때 CP Nozzle의 경우 오목한 이면비드가 나타났지만 CDP Nozzle의 경우 볼록하게 양호한 이면비드 형상이 나타났고, Flat Position에서의 방풍효과 비교실험에서 CDP Nozzle에서는 깊고 균일한 용입을 CP Nozzle에서는 불안정한 용입이 나타났는데 이는 CDP Nozzle의 경우 풍속에 의한 Arc Blow가 적게 발생하여 상대적으로 더 나은 용입을 확인하였다.