• 제목/요약/키워드: low temperature sealing

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Au-Sn 공정 접합을 이용한 RF MEMS 소자의 Hermetic 웨이퍼 레벨 패키징 (Application of Au-Sn Eutectic Bonding in Hermetic Rf MEMS Wafer Level Packaging)

  • ;김운배;좌성훈;정규동;황준식;이문철;문창렬;송인상
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.197-205
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    • 2005
  • RF MEMS 기술에서 패키지의 개발은 매우 중요하다. RF MEMS 패키지는 소형화, hermetic 특성, 높은 RF 성능 및 신뢰성을 갖도록 설계되어야 한다. 또한 가능한 저온의 패키징 공정이 가능해야 한다. 본 연구에서는 저온 공정을 이용한 RF MEMS 소자의 hermetic 웨이퍼 레벨 패키징을 제안하였다. Hermetic sealing을 위하여 약 $300{\times}C$의 Au-Sn 공정 접합 (eutectic bonding) 기술을 사용하였으며, Au-Sn의 조합으로 형성된 sealing부의 폭은 $70{\mu}m$이었다. 소자의 전기적 연결을 위하여 기판에 수직 via hole을 형성하고 전기도금 (electroplating) 방법을 이용하여 Cu로 채웠다. 완성된 RF MEMS 패키지의 최종 크기는 $1mm\times1mm\times700{\mu}m$이었다. 패키징 공정의 최적화 및 $O_2$ 플라즈마 애싱 공정을 통하여 접합 계면 및 via hole의 void들을 제거할 수 있었다. 또한 패키지의 전단 강도 및 hermeticity는 MIL-STD-883F의 규격을 만족하였으며 패키지 내부에서 오염 및 기타 유기 물질은 발생하지 않았다. 패키지의 삽입 손실은 2 GHz에서 0.075 dB로 매우 작았으며, 여러 종류의 신뢰성 시험 결과 패키지의 파손 및 성능의 감소는 발견되지 않았다.

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LTCC 기술을 이용한 MEMS 소자 진공 패키징 (Vacuum packaging of MEMS (Microelectromechanical System) devices using LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) technology)

  • 전종인;최혜정;김광성;이영범;김무영;임채임;황건탁;문제도;최원재
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • 현재의 광통신, 이동통신 및 디지털 시대에서는 보다 소형화되고, 대용량의 데이터 저장 및 다기능 소자에 대한 요구가 많아지고 있다. 이러한 전자 산업 환경에서 MEMS 소자는 여러 요구조건을 만족시킬 수 있는 특징을 갖추고 있으며 실제 소자의 제작에 있어서 MEMS 소자를 이용하여 여러 물리 및 화학 센서 및 Actuator 제작에 응용이 되어지고 있고 Optical switch, Gyroscope, 적외선 어레이 센서, 가속도 센서, 위치 센서 등 여러 분야에서 실용화가 진행되어지고 있다. MEMS 구조물의 packaging 방법에 있어서는 내부 MEMS 소자의 동작을 위한 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 Hermetic sealing에 대한 요구를 만족시켜야 한다. 본 발표에서는 이와 같은 MEMS device의 진공 패키지를 구현함에 있어서 기판 내부에 수동소자를 실장할 수 있는 LTCC 기술을 이용하여 진공 패키징하는 방법에 대하여 소개한다. 본 기술을 이용하는 경우 기존의 Hermetic sealing 이외에 향후 적층 기판 내부에 수동소자를 내장시켜 배선 길이 및 노이즈 성분을 감소시켜 더욱 전기적 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있게된다. 본 논문에서는 LTCC 기판을 이용하여 패키징 시킨 후, 내부 진공도에 영향을 줄 수 있는 계면들에서의 시간에 따른 진공도 변화의 특성치를 측정하여 LTCC 기판의 Hermetic sealing 특성에 관하여 조사하였다.

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자성유체씰의 열전달 해석 (Analysis of Heat Transfer of a Magnetic Fluid Seal)

  • 김옥현;이희복;이민기;홍정희;곽용운
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.365-369
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    • 2010
  • Magnetic fluid seal is characterized by its simple design, low friction and being dustless. Those advantages are deduced from the fact that the sealing element is not a solid such as rubber or plastic but it is a fluid. Those are critical for application to a rotating shaft which is inserted into a vacuum chamber where high level of vacuum and cleanness are required. For the reason the magnetic fluid seal has become a standard for vacuum chambers for semiconductor and LCD processing. It should be noted that its sealing performance is sensitive to temperature. If necessary, water cooling should be considered. Thus anticipation of the temperature distribution of the magnetic fluid seal is important before applying it. In this paper an FEM analysis of the heat transfer has been executed and compared with experimental results. An overall convective heat transfer coefficient has been adopted for the analysis, which results in satisfactory consistency of the theoretical and experimental results.

노인을 위한 가정배달급식의 포장방법 및 저장조건에 따른 이화학적ㆍ미생물학적 품질 변화 2 (Changes of Chemical and Microbiological Quality of Home-delivered meals for elderly as affected by Packaging methods and Storage conditions 2)

  • 김혜영;류시현
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.241-253
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    • 2003
  • 가정배달급식을 통해 노인에게 제공하기 위해 wrap 포장, 상압 및 진공포장 처리되어 모의로 생산된 표고고기전, 갈치조림, 더덕구이를 상온($25^{\circ}C$), 냉장(4$^{\circ}C$) 및 냉동(-18$^{\circ}C$)에서 각각 5일간 저장하면서 포장방법 및 저장조건에 따른 이화학적, 미생물학적 품질 변화를 평가한 결과는 다음과 같았다. 1. 이화학적 품질변화에서 pH는 저장온도별로 차이를 보여 실온저장 시, 1일째 급격히 떨어졌다가 3일부터 증가하였고, 냉장 및 냉동저장 시에는 저장 1일부터 근소하게 증가하였으며, 포장방법간에 뚜렷한 차이는 없었으나 wrap 포장, 상압포장, 진공포장의 순으로 낮아지는 경향이었는데, 더덕구에서는 표고고기전과 갈치조림에 비해 수치가 낮았다. Aw는 실온저장 시, wrap 및 상압포장에서 1일째 유의적으로 감소하였으나, 냉장저장에서는 감소율이 낮았고, 더덕구이에서는 다른 음식에 비해 약간 낮았다. VBN은 저장기간이 경과할수록, 저장온도가 높을수록 높았고, 포장방법 별로는 wrap 포장군에서 상압 및 진공포장군에 비해 높은 경향을 보여 실온저장 5일째 표고고기전과 갈치조림에서 크게 증가하였으며, 더덕구이는 전반적으로 상당히 낮았다. POV는 전반적으로 실온저장 시, 저장 1일부터 유의적으로 증가하였고, 냉장 및 냉동저장에서는 증가율이 낮았으며, 진공포장은 산패를 지연시켰다. 2. 미생물학적 품질변화에서 표준평판균수는 실온저장 1일부터 급격하게 증가하였는데, 더덕구이에서는 wrap 포장에서 저장 5일까지 계속해서 유의적으로 증가하였고, 냉장저장 시, 진공포장에서는 증식이 저장 5일까지 억제되었으며 냉동저장 시, 갈치조림의 상압 및 진공포장에서는 극히 낮게 검출되었다. 대장균군은 표고고기전의 실온저장시, wrap 포장에서 저장 5일째 유의적으로 증가하여 허용한계치에 근접하였고, 표고고기전과 갈치조림의 냉장저장 시, 저장 3일부터 균수가 낮았고, 적용된 음식 모두 냉동저장 시, 진공포장에서는 저장 5일간 검출되지 않았다. 포도상구균은 표고고기전의 실온저장 시, 3일째 wrap 및 상압포장에서 허용한계치를 초과하였고, 냉장저장 시, wrap 포장에서만 저장 5일째 허용한계치를 초과하였다. 갈치조림에서는 모든 저장온도에서 5일간 검출되지 않았고, 더덕구이에서는 냉장 및 냉동저장 시, 저장 5일간 검출되지 않았으나, 실온저장 시, wrap 포장에서는 저장 3일부터, 상압포장에서는 저장 5일째 허용한계치를 약간 초과하였다. 한편, 살모넬라, 비브리오, 병원성 대장균 O157:H7, 리스테리아균은 모두 검출되지 않았다. 3. 포장방법 및 저장조건에 따른 이화학적, 미생물학적 품질변화에 영향을 주는 변인 분석 결과, Aw는 저장온도, 포장방법 및 저장기간에, VBN은 저장온도 및 기간에 유의적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 표준평판균수는 표고고기전에서 저장온도와 저장기간에, 갈치조림에서 포장방법 및 저장기간에 영향을 받았고, 더덕구이의 표준평판균수, 대장군균, 포도상구균은 모두 포장방법에 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 가정배달급식을 통해 제공되는 음식의 이화학적, 미생물학적 품질을 유지하기 위해서는 진공포장 처리되어 냉장 및 냉동에서 3일간 저장하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

지하 콘크리트 구조물 외벽 방수용 아스팔트 씰재 복합방수 공법의 흘러내림 특성에 관한 실험 (Experiments on Flow Characteristics of Asphalt Seal Composite Waterproofing Method for Underground Concrete Structure Exterior Wall Waterproofing)

  • 고상웅;김경훈;김영삼;신홍철;김진만
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.297-303
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    • 2018
  • 건축물의 대형화, 고층화에 따라 지하 구조물이 증가하고 있으며, 지하상가 및 지하철 등 지하구조물의 활용도 및 용도가 다양해지고 있다. 이에 따라 지하수 영향으로 인한 지하 구조물의 보호를 위해 다양한 방수 공법이 개발되었다. 그 중 대표적으로 방수층이나 외벽방수의 품질 확보와 구조물 거동에 대한 하자 발생률을 줄이고자 아스팔트 씰과 아스팔트 방수시트를 복합으로 사용하는 복합공법이 지하주차장 및 지하구조물의 외벽 중심으로 국내에서 널리 사용되고 있다. 그러나 일부 건설 현장에서 기온이 높아지는 여름철에 외벽 시공된 아스팔트 씰재가 층분리되어 건축물의 균열부를 통해 내부로 흘러들어가는 누유현상이 발생되었다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 계절변화에 따른 온도 특성을 파악하고 이 결과를 바탕으로 옥외와 실내에서 온도 변화에 따른 아스팔트 씰재의 특성을 확인하여 품질 기준 을 설정할 목적으로 연구를 진행하였다. 연구 결과 여름철 콘크리트 구조물 온도가 최고 $51^{\circ}C$까지 상승하며, 슬래브에 시공된 방수재료의 경우 $54^{\circ}C$까지 상승하는 것으로 나타나 콘크리트 표면보다 방수 재료의 온도가 $3^{\circ}C$ 높은 경향을 나타냈다. 옥외 콘크리트 구조물을 대상으로 한 흘러내림 특성 실험 결과 수분산형의 경우 수분의 증발이 늦고 낮은 점도로 인해 다량의 흘러내림이 발생되었으며, 실내 촉진 흘러내림 특성 실험 결과 용제형과 수분산형의 경우 상온에서의 점도가 낮고 용융점이 낮아 다량의 제품에서 흘러내림이 발생되었다. 이상의 결과로부터 점도와 용융점이 아스팔트 씰재의 품질 특성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 점도와 용융점에 관한 정량적 수준을 결정할 필요성이 있다.

SnO-P2O5계 유리에서 P2O5를 B2O3로 치환시 구조와 물성에 미치는 영향 (Effects of Substituting B2O3 for P2O5 on the Structure and Properties of SnO-P2O5 Glass Systems)

  • 김동환;황차원;김남진;임상혁;구동건;김태희;차재민;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.63-68
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    • 2011
  • The investigation is directed to lead free (Pb-free) frits that can be used for organic light emitting diode, plasma display screen devices and other sealing materials. $P_2O_5$-SnO system glasses have been prepared for Pb-free low temperature glass frit. Structure and properties of the glasses with the composition SnO-$xB_2O_3-(60-x)P_2O_5$ (x=0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mol%) were characterized by infrared spectra (IR), X-ray diffraction(XRD), Density, Molar volume, Thermo mechanical analysis(TMA) and weight loss after immersion test. Glass transition temperature($T_g$), dilatometric softening temperature($T_d$) and chemical durability increased, and coefficient of thermal expansion($\alpha$) decrease with the substitution of $B_2O_3$ for $P_2O_5$ in the range of 0~25 mol%.

한국형 건강편의식 개발을 위한 두부조림의 Cook/Chill 생산 및 포장방법에 따른 품질 평가 (Quality Assessment of Cook/chilled Soy Sauce Glazed Soybean Curd Packaged with Different Methods for the Development of Health-oriented Convenience Foods)

  • 곽동경;손시내;윤선;박혜원;류경;홍완수;장혜자;문혜경;최정화
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.99-111
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    • 2000
  • The purpose of this study was to assess the qualities of cook/chilled soy sauce-glazed soybean curd with various packaging conditions as a trial to develop health-oriented convenience foods. The effects of three packaging methods, linear low density-polyethylene (LLD-PE), top sealing, and modified atmosphere packaging(MAP) on the shelf-life of HACCP-based cook/chilled soy sauce-glazed soybean curd were evaluated during 20 days of chilled storage in terms of time-temperature, microbiological (total aerobic plate count, psychrotrophic plate count, coliform, and fecal coliform count), chemical(pH and peroxide value(POV)), and sensory evaluation. The results of microbiological and chemical analyses were within the limits of the microbial and chemical standards for all phases after cooking. No significant differences were detected in microbial counts of the samples for all three packaging methods. However, sensory evaluation indicated that the top sealing and MAP methods showed a longer shelf-life than LLD-PE packaging. Recommended shelf-life of the product was 12 days for LLD-PE packaging, and 16 days for both top sealing and MAP. In conclusion, MAP was considered as the most effective packaging method for assuring microbial and sensory quality of this cook/chilled product.

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Study on the Thermal Degradation Behavior of FKM O-rings

  • Lee, Jin Hyok;Bae, Jong Woo;Choi, Myoung Chan;Yoon, Yoo-Mi;Park, Sung Han;Jo, Nam-Ju
    • Elastomers and Composites
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    • 제53권4호
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    • pp.213-219
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    • 2018
  • The degradation mechanism and physical properties of an FKM O-ring were observed with thermal aging in this experiment. From X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, we could observe carbon (285 eV), fluoro (688 eV), and oxygen (531 eV) peaks. Before thermal aging, the concentration of fluoro atoms was 51.23%, which decreased to 8.29% after thermal aging. The concentration of oxygen atoms increased from 3.16% to 20.39%. Under thermal aging, the FKM O-ring exhibited debonding of the fluoro-bond by oxidation. Analysis of the C1s, O1s, and F1s peaks revealed that the degradation reaction usually occurred at the C-F, C-F2, and C-F3 bonds, and generated a carboxyl group (-COOH) by oxidation. Due to the debonding reaction and decreasing mobility, the glass transition temperature of the FKM O-ring increased from $-15.91^{\circ}C$ to $-13.79^{\circ}C$. From the intermittent CSR test, the initial sealing force was 2,149.6 N, which decreased to 1,156.2 N after thermal aging. Thus, under thermal aging, the sealing force decreased to 46.2%, compared with its initial state. This phenomenon was caused by the debonding reaction and decreasing mobility of the FKM O-ring. The S-S curve exhibited a 50% increase in modulus, with break at a low strain and stress state. This was also attributed to the decreasing mobility due to thermal aging degradation.

초고온융 공기예열식 열교환기의 개발 및 성능 평가 (The Development and Performance Evaluation of the Air-preheating Heat Exchanger for Ultra-high Temperature Applications)

  • 박용환
    • 한국안전학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.78-84
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    • 1999
  • A compact air-preheating type heat exchanger was developed and tested for the ultra-high temperature heat recovery applications. For the direct use of exhaust gases up to $1200^{\circ}C$, the heat exchanger adopted a ceramic core with high strength and low thermal expansion coefficient less than $1{\times}10^{-6}^{\circ}C^{-1}$. The ceramic core was fabricated by special extrusion and bonding techniques. To minimize thermal stresses in the core, spring-loaded sealing mechanism was designed and successfully installed. 1-pass air flow scheme was adopted for the compactness and cost-savings. The pressure test for the ceramic core showed no failure under 35 kPa and less than 3% leak under 7 kPa. Flue gas simulation system was developed to investigate the performance of the heat exchanger. The test results showed normal operations of the heat exchanger up to $1200^{\circ}C$ of exhaust gases and relatively high heat recovery efficiencies of 31~39% depending upon exhaust gas temperatures..

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Teflon seal을 이용한 bayonet형 진공단열배관 (Bayonet type vacuum insulated pipes with Teflon seal)

  • 이현철;강형석
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 1999년도 제1회 학술대회논문집(KIASC 1st conference 99)
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    • pp.173-176
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    • 1999
  • Vacuum insulated pipes (VIP) are one of the important equipments for cryogenic fluids' transfer. Flange type of VIP, which can easily be installed at the site, uses a set of male and female bayonet with very small gap between them. In order to prevent leakage of liquid from inner pipe to bayonet. Teflon or Kel-F is located outside both the inner pipe of male and the guide of female. Even though liquid may leak at room temperature, it cannot leak at cryogenic temperature since Teflon shrinks much more than pipes and adheres closely to the inner pipe and guide. Teflon seal method has the advantage of easy fabrication, low cost and effective sealing compared to the conventional method.

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