• 전기학회논문지
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• 제60권11호
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• pp.2088-2092
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• 2011

The accelerated thermal aging of CSPE(chloro sulfonate polyethylene) of test cables were carried out for the period equal to 10, 20 and 30 years in air at $100^{\circ}C$, respectively. The CSPE cables(TAIHAN electric wire Co. Ltd) which installed in nuclear power plant for three years were used as starting materials. Condition monitering methods of the accelerated thermal aging of CSPE cables were estimated through indenter modulus and OIT(oxidation induction time) of IEC 62582, and those were newly estimated through volume electrical resistivity, ultrasound reflection time, density, FE-SEM(field emission scanning electron microscopy), XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), EDS(energy dispersive spectroscopy), and WD-XRF(wavelength dispersive x-ray fluorescence). A new condition monitoring methods of the accelerated thermal aging of CSPE cables were generally coincident with trend of indenter modulus expect EDS, XPS and XRF. A volume electrical resistivity among new condition monitoring methods of the accelerated thermal aging of CSPE cables is excellent. It is considered that life-time of CSPE cable can be predicted through volume electrical resistivity, if CSPE jacket was aged for period such as more than 20 years.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.216.2-216.2
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• 2013

Nano-indenter는 팁을 박막 표면으로부터 일정 깊이까지 일정한 비율로 힘을 팁에 인가하여 그에 따른 박막의 반응을 in-situ로 확인하기 위하여 고안된 장치이며, 박막은 물론 나노 구조물까지 다양한 범위에서 기계적 특성을 분석하기 위하여 사용되고 있다. 이 연구에서는 유전체 및 확산방지막으로 사용되는 Hf을 rf magnetron sputter로 증착하였으며 이때 Ar 가스와 함께 $N_2$ 가스의 혼합 비율을 다르게 하여 HfN을 증착하였다. 질소 분압에 따라 증착된 HfN 박막은 고온중에서 질소의 영향을 확인하기 위하여 $800^{\circ}C$로 질소 분위기에서 20분간 열처리하여 이후 박막의 nano-mechanical 특성을 nanoindenter를 사용하여 확인하였고 최대 압입력을 250 ${\mu}N$으로 고정하였다. 측정결과 고온 열처리후 HfN 박막은 증착시 질소 분압이 0%에서 5%로 증가함에 따라 surface hardness는 8.6 GPa에서 8.1 GPa로 elastic modulus는 123.7 GPa에서 134 GPa로 각각 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 질소 분압이 2.5%로 증착된 HfN 박막은 열처리후 박막 표면의 물리적 특성이 깊이 방향으로 층을 이루고 있어 nano-indenter 압입시 다수의 pop-in이 나타남을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권6호
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• pp.484-490
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• 2021

Instrumented indentation testing has been widely used for residual stress measurement. The Knoop indentation is mainly selected for determining anisotropic mechanical properties and non-equibiaxial residual stress. However, the measurement of equibiaxial stress state and compressive residual stress on a specimen surface using Knoop indentation is neither fully comprehended nor unavailable. In this study, we investigated stress conversion factors for measuring Knoop indentation on equibiaxial stress state through indentation depth using finite element analysis. Knoop indentation was conducted for specimens to determine tensile and compressive equibiaxial residual stress. Both were found to be increased proportionally according to indentation depth. The stress field beneath the indenter during each indentation test was also analyzed. Compressive residual stress suppressed the in-plane expansion of stress field during indentation. In contrast, stress fields beneath the indenter developed diagonally downward for tensile residual stress. Furthermore, differences between trends of stress fields at long and short axes of Knoop indenter were observed due to difference in indenting angles and the projected area of plastic zone that was exposed to residual stress.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권5호
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• pp.621-633
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• 2023

The major objective of this paper is to study the receding contact problem between two functional graded layers under a flat indenter. The gravity is assumed negligible, and the shear moduli of both layers are assumed to vary exponentially along the thickness direction. In the absence of body forces, the problem is reduced to a system of Fredholm singular integral equations with the contact pressure and contact size as unknowns via Fourier integral transform, which is transformed into an algebraic one by the Gauss-Chebyshev quadratures and polynomials of both the first and second kinds. Then, an iterative speediest descending algorithm is proposed to numerically solve the system of algebraic equations. Both semi-analytical and finite element method, FEM solutions for the presented problem validate each other. To improve the accuracy of the numerical result of FEM, a graded FEM solution is performed to simulate the FGM mechanical characteristics. The results reveal the potential links between the contact stress/size and the indenter size, the thickness, as well as some other material properties of FGM.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.97-101
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• 2009

현대의 반도체 산업에서 공정 중 가장 큰 비중을 차지하며, 가장 많은 자본과 인력을 소비하는 것이 바로 세정 공정이다. 세정공정은 소자의 작동에 영향을 미치고 기능을 저하시킬 수 있는 이물질 입자들을 제거하는 것이다. 특히 소자를 식각하기 위한 Photoresist(PR) 과정이 끝날 때마다 항상 세정 과정이 포함되어야 했다. 또한, Photoresist(PR) 공정 중 생성된 HDI-PR(high dose implanted photoresist)은 세정 과정에서 제거가 힘들기 때문에 현대의 고밀도 집적회로 세정 공정에서는 건식 세정과 습식 세정을 혼용하여 여러 단계의 세정 공정을 거치게 된다. 이 논문에서는 기존 플라즈마 방식으로 대표되는 건식 세정과 약액으로 대표되는 습식 세정을 동시에 사용하는 방식을 사용하여 약액활성화 방법(Plasma Liquid-Vapor Activation; PLVA)을 제안하여 실험을 실시하였고 HDI-PR을 활성화된 용액에 담근 후 Nano-Indenter를 이용하여 표면강도와 탄성계수를 측정했다. Nano-indenter는 특정한 기하학적 형태를 가지는 Tip을 표면에 압입한 후 압입하중과 압입깊이를 측정함으로서 시료의 표면강도와 탄성계수를 측정하였다. 그 결과 plasma로 활성화된 PR stripper 용액으로 strip한 후의 시료의 표면 강도가 크게 줄어든 것을 확인하였다. 이는 이후 물리적 표면 세정 공정을 후 공정으로 사용한다면 보다 효율적인 HDI-PR을 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.61-64
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• 2003

단일이온교환된 유리의 응력 특성을 관찰하기 위하여 파괴분석을 하였다. 프로세스변화로 인하여 이온교환된 유리의 응력층이 유리표면에서 안쪽으로 이동하였다. 깃털모양자국(hackle marker)과 거울면(mirror region)의 크기가 이온교환프로세스의 온도, 시간에 따라 변화하였으며, 파괴강도에 비례하였다. 또한 Indenter를 사용하여 응력층을 파괴하는 경우 일반유리와 같은 파괴특성을 나타냈다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1030-1035
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• 2003

The nanoimprint lithography technology makes higher density of semiconductor device and larger capacity of storage media. In this technology the induced damage while detaching polymer pattern from mold should be minimized. In order to analyze the problem, the basic knowledge of adhesion between the polymer and the mold is required. In this study a contact experiment of polyisobutylene specimen with spherical steel tip and polyisobutylene bead tip was conducted using nano indenter. During the contact experiment with various loading rate under load control the contact behavior of viscoelastic material was measured, i.e., the load and displacement between the tip and the specimen were measured. The data was analyzed by HBK model to obtain the stress intensity factor of contact edge and the contact radius as a function of time. Also the adhesion energies between steel/polyisobutylene and polyisobutylene/polyisobutylene were obtained employing the analysis of the crack of viscoelastic material by Schapery.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1357-1365
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• 2009

In this study, we enhance the numerical approach of Lee et al.$^{(1)}$ to spherical indentation technique for property evaluation of hyper-elastic rubber. We first determine the friction coefficient between rubber and indenter in a practical viewpoint. We perform finite element numerical simulations for deeper indentation depth. An optimal data acquisition spot is selected, which features sufficiently large strain energy density and negligible frictional effect. We then improve two normalized functions mapping an indentation load vs. deflection curve into a strain energy density vs. first invariant curve, the latter of which in turn gives the Yeoh-model constants. The enhanced spherical indentation approach produces the rubber material properties with an average error of less than 3%.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권5호
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• pp.708-713
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• 2012

The indented geometry for rockwell hardness indenter has been configured by using Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM). For this purpose, the CLSM can be well suited to construct the three-dimensional indented volume from the indented surface by rockwell hardness tester. Furthermore, the height data of HEI(height encoded image) by CLSM must be acquired at first and converted to indented surface later. And the indented surface patterns enable us to predict the indenter shape and volume. This volume can be used to study the rockwell hardness model as a volume parameter. As a result, the technique performed in this study by combining the CLSM with compensation technique is an excellent one to obtain the geometries of indented surfaces over a wide range of surface resolution in a micro scale. And it can be used for micro volume calculation.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권1호
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• pp.27-32
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• 2004

RF-PECVD 방법을 이용하여 DLC(diamond-like carbon)박막을 메탄-수소 가스 혼합비 및 바이어스 전압에 따라 실리콘 웨이퍼 위에 증착하였다. DLC 박막의 결합구조적 특성 및 기계적 성질은 FT-IR, Raman, 그리고 nano-indenter를 이용하여 평가하였다. 혼합가스내 메탄의 유량과 바이어스 전압이 증가함에 따라 증착속도가 증가하였다. 박막내 탄소의 $sp^3/sp^2$ 결합비와 경도는 반응가스내 수소의 유량 및 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다.