마이크로 고체 추진제 추력기는 현재의 MEMS 기술로 가장 실현 가능성이 높은 마이크로 추력기이다. 마이크로 고체 추진제 추력기의 기본 요소로는 마이크로 노즐, 마이크로 점화기, 연소 챔버 그리고 고체 추진제이다. 마이크로 노즐과 연소 챔버는 감광유리의 이방성 식각을 통해 제작이 되었다. 마이크로 점화기는 마이크로 유리 박막 백금 히터를 사용하였다. 요소들의 제작 공정을 확립 후, 요소들을 통합하여 추력기를 개발하였다. 추력기의 연소 실험을 수행하여 성공적으로 연소가 일어남을 확인하였다.
Recently, expansion of micro-technology parts requires micro-precision machining technology. Micro-groove machining is important to fabricate micro-grating lens and many micro-parts such as microscope lens, fluidic graphite channel etc. Conventional groove fabrication methods such as etching and lithography have some problems in efficiency and surface integrity. But, mechanical micromachining methods using single crystal diamond tools can reduce these problems in chemical process. For this reason, microfabrication methods are expected to be very efficient, and widely studied. This study deals with machinability in micro-precision V-grooves machining of nickel plated layer using non-rotational single crystal diamond tool and 3-axis micro stages. Micro V-groove shape, chip formation and tool wear were investigated for the analysis of machinability of Ni plated layer.
Cerium ammonium nitrate (CAN) and nitric acid was used an etchant and an additive for Ru etching and polishing. pH and Eh values of the CAN and nitric acid added chemical solution satisfied the Ru etching condition. The etch rate increased linearly as the concentration of CAN increased. Nitric acid added solution had the high etch rate. But micro roughness of etched surfaces was not changed before and after etching, The removal rate of Ru film was the highest in $1wt\%$ abrasive added slurry, and not increased despite the concentration of alumina abrasive increased to $5wt\%$. Even Ru film was polished by only CAN solution due to the friction. The highest removal rate of 120nm/min was obtained in 1 M nitric acid and $1wt\%$ alumina abrasive particles added slurry. The lowest micro roughness value was observed in this slurry after polishing. From the XPS analysis of etched Ru surface, oxide layer was founded on the etched Ru surface. Therefore, Ru was polished by chemical etching of CAN solution and oxide layer abrasion by abrasive particles. From the result of removal rate without abrasive particle, the etching of CAN solution is more dominant to the Ru CMP.
BLU(back light unit) is one of kernel parts of LCD(liquid crystal display) unit. New 3-D micro-lens pattern for LGP(light guide plate), one of the most important parts of LCD-BLU, had been researched. Instead of dot pattern made by chemical etching or laser ablation, SCS(slanted curved surface) micro-lens pattern was designed with optical CAE simulation. This study introduce the method of design using optical CAE simulation for SCS micro-lens, the new fabrication method of micro-mold with SCS micro-lens pattern.
The fabrication of a micro mass flow sensor on a silicon chip by means of micro-machining technology is described on this paper. The operation of micro mass flow sensor is based on the heat transfer from a heated chip to a fluid. The temperature differences on the chip is a measure for the flow velocity in a plane parallel with the chip surface. An anisotropic etching technigue was used for the formation of the V-type groove in this fabrication. The micro mass flow sensor is made up of two main parts ; A thin glass plate embodying the connecting parts and mass flow sensor parts in silicon chip. This sensor have a very small size and a neglible dead space. Micro mass flow sensor can fabricate on silicon chip by micro machining technology too.
Thin tin oxide film with nano-size particle was prepared on silicon substrate by hydrothermal synthetic method and successive sol-gel spin coating method. The fabrication method of tin oxide film with ultrafine nano-size crystalline structure was tried to be applied to fabrication of micro gas sensor array on silicon substrate. The tin oxide film on silicon substrate was well patterned by chemical etching upto 5${\mu}{\textrm}{m}$width and showed very uniform flatness. The tin oxide film preparation method and patterning method were successfully applied to newly proposed 2-dimensional micro sensor fabrication.
Laser beam machining (LBM) is fast, contactless and able to machine various materials. So it is used to cut metal, drill holes, weld or pattern the imprinted surface. However, after LBM, there still leave burrs and recast layers around the machined area. In order to remove these unwanted parts, LBM process often uses electrochemical etching (ECE). But, the total thickness of workpiece is reduced because the etching process removes not only burrs and recast layers, but also the entire surface. In this paper, surface coating was performed using enamel after LBM on metal. The recast layer can be selectively removed without decreasing total thickness. Comparing with LBM process only, the surface quality of enamel coating process was better than that. And edge shape was also maintained after ECE.
Laser-induced thermochemical wet etching of titanium in phosphoric acid has been investigated to examine the feasibility of this method fur fabrication of microstructures. Cutting, drilling, and milling of titanium foil were carried out while examining the influence of process parameters on etch width, etch depth, and edge straightness. Laser power, scanning speed of workpiece, and etchant concentration were chosen as major process parameters influencing on temperature distribution and reaction rate. Etch width increased almost linearly with laser power showing little dependence on scanning speed while etch depth showed wide variation with both laser power and scanning speed. A well-defined etch profile with good surface quality was obtained at high concentration condition. Fabrication of a hole, micro cantilever beam, and rectangular slot with dimension of tess than 100${\mu}{\textrm}{m}$ has been demonstrated.
In this paper, the silicon-nitride membrane structure for IR sensor was fabricated through the etching and the direct bonding. The PT layer as a IR detection layer was deposited on the membrane and its characteristics were measured. The attack of PT layer during the etching of silicon wafer as well as the thermal isolation of the IR detection layer can be solved through the method of bonding/etching of silicon wafer. Because the PT layer of c-axial orientation rained thermal polarization without polling, the more integration capability can be achieved. The surface roughness of the membrane was measured by AFM, the micro voids and the non-contacted area were inspected by IR detector, and the bonding interface was observed by SEM. The polarization characteristics and the dielectric characteristics of the PT layer were measured, too.
The silicon-nirtide membrane structure for IR sensor was fabricated through the etching and the direct bonding. The PRO($PbTiO_3$ ) layer for a IR detection was coated on the membrane and its characteristics were measured. The a attack of PTO layer during the etching of silicon wafer as well as the thermal isolation of the IR detection layer were eliminated through the method of bonding/etching of silicon wafer. The surface roughness of the membrane was measured by AFM, the micro voids and the non-contacted area were inspected by the PTO layer were measured, too.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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