중대사고시 핵연료와 원자로 내부 구조물이 용융되어 원자로용기의 하부에 재배치되면 밀도차이에 의하여 상부의 금속용융물층과 하부의 혼합물층으로 나누어진다. 하부 반구의 혼합물층에서는 지속적으로 붕괴열이 발생하고 이 열은 원자로용기의 건전성을 위협한다. 본 연구는 반구 내부의 체적 열원(Volumetric heat source)이 내재된 매질에서의 자연대류 열전달 현상을 물질전달 실험방법을 이용하여 모사하였다. 황산-황산구리의 구리도금계를 물질전달계로 사용하여 모사를 수행하였다. 수정 Rayleigh 수 $3{\times}10^{14}$에 대하여 Nusselt 수는 반구 하단에서 최소값을 보였고 곡면부를 따라 최상단으로 갈수록 증가하였다.
The bubble flow from the wafer surface during plating process was studied in this paper. The plating shape in the opening of photoresist becomes gradated shape in the fountain plating system, because bubbles from the wafer surface are difficult to escape from the deep openings, vias. So, we designed the tilted electrode ring contact to get uniform bump height on all over the wafer and evaluated the film uniformity by SEM and ${\alpha}-step$. In ${\alpha}-step$ measurement, film uniformities in the fountain plating system and the tilted electrode ring contact system were ${\pm}16.6%,\;{\pm}4%$ respectively.
수직 원형관 내부의 자연대류 열전달 현상이 상 하단 마개 유무 그리고 마개의 가열 및 단열조건에 따라 어떻게 변화하는지 $Ra_{Lw}$ 수 $9.26{\times}10^9\sim7.74{\times}10^{12}$의 범위에 대해 실험적으로 연구하였다. 상사성의 원리를 이용하여 열전달 실험을 대신하여 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 이용한 물질전달 실험을 수행하였다. 실험결과, 수직 원형관의 위와 아래가 열린 경우 자연대류 열전달은 기존의 수직평판에 대한 그것과 일치하였고 상 하단 마개의 영향 따른 열전달의 변화는 Krysa 등, Sedahmed 등과 Chung 등이 실험한 현상과 일치하였다. 구리 마개를 사용한 경우 측정된 열전달은 층류와 난류영역에서 원형관의 아래만 막혔을 때가 가장 높게 측정되었고 다음으로는 위와 아래가 모두 막힌 경우, 위만 막힌 경우 그리고 위와 아래가 모두 열린 경우의 순으로 열전달이 변화하였다. 한편, 아크릴 마개를 사용한 경우에는 그 경향은 비슷했지만 위와 아래가 모두 열린 경우가 위만 막힌 경우보다 열전달이 높았다. 구리 마개를 사용한 경우 아크릴 마개보다 열전달이 높았다. 이는 서로 다른 가열벽면에서 발생된 유동의 상호작용에 기인하였기 때문인 것으로 판단된다. 본 실험을 통하여 기존연구보다 확장한 유동영역과 기하구조에 대하여 열전달의 영향을 관찰하였고, 층류와 난류영역에 대한 자연대류 열전달 상관식을 제시하였다.
The vertical fountain plating system with the point contact has been used in semiconductor industry. But the plating shape in the opening of photoresist becomes gradated shape, because bubbles from the wafer surface are difficult to escape from the deep openings, vias. So, we designed the tilted electrode ring contact to get uniform bump height on all over the wafer and evaluated the film uniformity by SEM and $\alpha$-step. A photoresist was coated to a thickness of $60{\mu}m$ and vias were patterned by a contact aligner After via opening, solder layer was electroplated using the fountain plating system and the tilted electrode ring contact system. In $\alpha$-step measurement, film uniformities in the fountain plating system and the tilted electrode ring contact system were ${\pm}16%,\;{\pm}3.7%$ respectively. In this study, we could get high uniformity bumps by the tilted electrode ring contact system. So, tilted electrode ring contact system is expected to improve workability and yield in module process.
수평으로 놓인 두 개의 원형관(Cylinder)에 대하여 Sc 수를 2,014~8,334, $Ra_D$ 수를 $1.5{\times}10^8{\sim}4.5{\times}10^{10}$, 두 수평관의 피치-직경비를 1.02~9로 변화시키면서 자연대류 열전달 실험을 수행하였다. 유사성개념을 이용하여, 열전달 실험을 대신하여 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 이용한 물질전달 실험을 수행하였다. 실험결과 하단 수평관의 열전달 계수는 단일 수평관에 대한 상관식과 일치하였다. 층류에서 상단 수평관의 열전달은 이격된 거리가 수평관 지름의 1.5배 이하일 경우 하단 수평관의 열전달계수 보다 낮게 측정되었고, 그 이상에서는 높게 측정되었다. 그러나 난류에서는 두 수평관의 이격된 거리가 1에 가까울 경우에도 상단과 하단의 수평관의 열전달계수가 유사한 것으로 나타났으며, 이격 거리가 멀어지면 상단 수평관의 열전달계수가 하단의 그것보다 높은 것으로 나타났다.
직경 $75{\mu}m$ 높이 $90{\mu}m$및 $150{\mu}m$ 피치의 Cu via를 통한 삼차원 배선구조를 갖는 스택 시편을 deep RIE를 이용한 via hole 형성공정 , 펄스-역펄스 전기도금법에 의한 Cu via filling 공정, CMP를 이용한 Si thinning 공정, photholithography, 금속박막 스퍼터링, 전기도금법에 의한 Cu/Sn 범프 형성공정 및 플립칩 공정을 이용하여 제작하였다. Cu via를 갖는 daisy chain 시편에서 측정한 접속범프 개수에 따른 daisy chain의 저항 그래프의 기울기로부터 Cu/Sn 범프 접속저항과 Cu via 저항을 구하는 것이 가능하였다. $270^{\circ}C$에서 2분간 유지하여 플립칩 본딩시 $100{\times}100{\mu}m$크기의 Cu/Sn 범프 접속저항은 6.7 m$\Omega$이었으며, 직경 $75 {\mu}m$, 높이 $90{\mu}m$인 Cu via의 저항은 2.3m$\Omega$이었다.
A $1.5m(L){\times}1.0m(W){\times}1.1m(H)$ polypropylene (PP) field scale electroniketic system coupled with stainless steel electrodes was designed to examined metal removal performance applied 0.2-0.35 V/cm potential gradient and 0.05-0.5M lactic acid for 20 day. Electroosmosis permeabilities of $2.2{\times}10^{-5}cm^2/V-s$ to $4.8{\times}10^{-5}cm^2/V-s$ were observed and it increased with the potential gradient increased. The reservoir pH controlled at $7.0{\pm}1.0$ has been effectively diminished the clogging of most metal oxides. The best removal efficiency of Zn, Pb, and Ni was 78.4%, 84.3%, and 40.1%, respectively, in the field scale EK system applied 0.35 V/cm and 0.05M lactic acid for 20 days. Increasing potential gradient would more effectively enhance metal removal than increasing concentration of processing fluid. The reservoir and soil temperatures were majorly related to potential gradient and power consumptio. A $4-16^{\circ}C$ above room temperature was observed in the investigated system. It was found that the temperature increase in soil transported the pore water and metals from bottom to the topsoil. This vertical transport phenomenon is critical for the electrokinetic process to remediate in-situ deep pollution.
본 실험에서는 두가지 리플로 시스템에 따라 솔더 범프 내에 생성되는 금속간 화합물의 성장거동에 대하여 연구하였다. 산화막이 증착된 Si 기판 위에 직류 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 Ti(50 nm), Cu($1{\mu}m$), Au(50 nm), Ti(50 nm)의 박막을 형성한 후, 전해 도금을 이용하여 $5{\mu}m$두께의 Cu 범프와 $20{\mu}m$ 두께의 Sn 범프를 형성하였다. 급속열처리장치(RTA)와 일반 리플로를 이용하여 전해 도금으로 형성된 Sn($20{\mu}m$)/Cu($5{\mu}m$) 범프를 동일한 온도에서 각각 리플로 공정을 진행한 결과, 급속열처리장치를 이용하여 리플로를 할 때, 플럭스를 사용하지 않고 범프로 형성할 수 있었으며, 솔더 계면에 형성된 금속간 화합물이 일반 리플로의 경우보다 더 얇게 형성되었다.
Park, Jeong Won;Lee, Nae-Rym;Cho, Sung Mok;Jung, Moon Youn;Ihm, Chunhwa;Lee, Dae-Sik
ETRI Journal
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제37권2호
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pp.233-240
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2015
The novelty of this study resides in a 6"-wafer-level microfabrication protocol for a microdevice with a fluidic control system for the separation of circulating tumor cells (CTCs) from human whole blood cells. The microdevice utilizes a lateral magnetophoresis method based on immunomagnetic nanobeads with anti-epithelial cell adhesive molecule antibodies that selectively bind to epithelial cancer cells. The device consists of a top polydimethylsiloxane substrate for microfluidic control and a bottom substrate for lateral magnetophoretic force generation with embedded v-shaped soft magnetic microwires. The microdevice can isolate about 93% of the spiked cancer cells (MCF-7, a breast cancer cell line) at a flow rate of 40/100 mL/min with respect to a whole human blood/buffer solution. For all isolation, it takes only 10 min to process 400 mL of whole human blood. The fabrication method is sufficiently simple and easy, allowing the microdevice to be a mass-producible clinical tool for cancer diagnosis, prognosis, and personalized medicine.
Park, Yong-Min;Choi, Su-Young;Park, Ki-Young;Kweon, Jihyang
Membrane and Water Treatment
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제11권3호
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pp.179-187
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2020
Electrodialysis has been applied for treatment of industrial wastewater including metal electroplating. The wastewater from metal plating industries contains high concentrations of inorganics such as copper, nickel, and sodium. The ions in the feed were separated due to the electrical forces in the electrodialysis. The concentrate compartment is exposed to the elevated concentrations of the ions and yielded inorganic precipitations on the cation exchange membranes. The presence of organic matter in the metal plating wastewater affects complex interfacial reactions, which determines characteristics of inorganic scale fouling. The wastewater from a metal plating industry in practice was collected and the inorganic and organic compositions of the wastewater were analyzed. The performance of electrodialysis of the raw wastewater was evaluated and the effects of adjusting pH of the raw water were also measured. The integrated processes with neutralization and electrodialysis showed great removal of heavy metals sufficient to discharge to aquatic ecosystem. The organic matter in the raw water was also reduced by the neutralization, which might enhance removal performance and alleviate organic fouling in the integrated system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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