반도체 공정을 위한 원격 유도 결합 플라즈마(remote ICP)에서 플라즈마 균일도를 향상하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는고 균일도 플라즈마 발생을 위해 단면적이 다른 2개의 반응 용기를 상부와 하부에 설치하였으며, 각각의 반응 용기 외곽에 방전 코일이 위치하도록 구성하였다. 상부의 반응 용기는 외곽에 유도 코일을 권선하였고, 하부의 반응 용기는 고밀도의 플라즈마 생성을 위해 강자성체를 이용하여 권선하였으며, 강자성체는 쿼츠관을 둘러 싼 구조로 되어 있다. 0.5-1 Torr 공정 압력 범위의 아르곤 기체에서 전체 2500 W의 전력을 인가하였고, 임피던스 정합회로로부터 각각 병렬로 연결된 방전 코일에 전력이 분배되어 인가되는 구조로 설계하였다. 반도체 공정을 위한 플라즈마 균일도를 분석하기 위해 wafer의 위치에서 부유 탐침법을 적용하여 wafer 중심부로부터 반경 방향으로 위치를 변화시키며 플라즈마 밀도와 전자온도를 측정하였다. 동일한 공정 조건에서 하부에 강자성체를 사용하여 권선한 이중 구조의 경우 하나의 방전 코일을 이용한 구조 대비 플라즈마 밀도가 증가하였고, 플라즈마 균일도가 크게 향상됨을 보였다. 강자성체를 이용한 하부 코일에 의해 wafer 외곽 부분의 밀도가 높은 분포를 갖는 플라즈마가 형성되고, 상부의 유도코일에 의해 wafer 중심부에 밀도가 높은 플라즈마가 형성되어 wafer의 플라즈마 균일도가 개선된다. 또한, 강자성체를 이용한 하부 코일에 의해 고밀도의 플라즈마가 형성되므로 반도체 공정을 위한 장비에서 플라즈마 균일도의 개선과 밀도의 향상으로 대면적 Dry Strip 공정 (450mm)에 적용 가능하다.
본 논문에서는 집중권 BLDC 전동기의 권선 착자 공정에서 발생하는 착자 불량을 진단할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 착자 불량 모델을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션과 압축기를 이용한 효율 시험을 통해 권선 착자 불량이 BLDC 전동기의 에너지 효율 저감을 야기할 수 있음을 입증하였다. 제안된 방식은 착자 공정이 완료된 후에 BLDC 전동기를 구동하는 시험 과정에서 인버터를 이용하여 권선 착자 불량을 진단한다. 압축기용 BLDC 전동기에 대한 실험을 통해 권선 착자 불량을 높은 감도로 찾아낼 수 있음을 보인다.
The composite composed of glass fabric and BMI resin was fabricated using resin transfer molding(RTM) process. it will be used as a supporting plate of transformer coil for high speed train. To develop a RTM process, permeability of preform was measured and resin properties like a viscosity and gellation time were checked. A resin pre-heating system and a mold system were also designed and developed. Using a vacuum-assisted RTM process, the composite supporting plate was successfully fabricated.
우리는 이전 논문을 통해 Air blower용 모터에서 널리 사용되고 있는 단상 유도기를 기존의 분포 권선 방식에서 벗어나 집중 권선 방식을 사용하여 설계한 결과 생산 공정의 단계를 줄이고 많은 생산 비용을 줄일 수 있었다. 또한 집중 권선형에서 발생할 수 있는 고조파 문제를 로터의 skew와 overlap 권선 방식을 이용하여 해결 할 수 있음을 증명하였다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 시제품의 특성을 측정한 결과 집중 권선형 모터의 자계 불균형 때문에 기존 분포권 모터에 비해 소음과 진동 특성이 좋지 않은 결과를 보였다. 이에 본 논문에서는 소음과 진동 특성을 고려하여 기존의 기동 및 정격 토크 특성을 유지하면서 토크 리플을 저감할 수 있는 방법을 로터의 Skew 각도 영향, 권선 사양 및 스테이터 및 로터 형상 등을 고려하여 새롭게 설계하였고 그 결과를 제시하였다.
현재 반도체 산업에서 플라즈마는 다양한 공정에 적용되고 있으며, 고집적 대면적 공정을 위한 다양한 플라즈마원들이 개발 중에 있다. 이 중 ICP는 현재 고밀도 플라즈마를 요구하는 공정에서 널리 쓰이고 있는 플라즈마원이다. 그러나 ICP는 안테나와 플라즈마 사이의 결합이 낮아 안테나의 전압과 전류가 높으며, 대면적에 적용하기 어려운 디자인 등의 여러 가지 문제점 들을 가지고 있는데, 이러한 ICP의 문제를 해결하기 위한 방법으로 강자성체를 ICP에 응용하는 플라즈마원이 연구되어 왔고 일부 장치에 쓰이고 있다. 이것은 ICP의 많은 문제들을 해결하면서도 여러 가지 장점을 가지는 것으로 평가되고 있다. 강자성체를 이용한 ICP는 플라즈마와 안테나의 결합계수가 1에 가깝기 때문에 강자성체 ICP에서는 간편한 변압기 임피던스 매칭이 적용 가능하다. 이 논문에서는 릴레이를 이용하여 변압기의 권선수를 제어하는 방식을 통해 새로운 임피던스 매칭이 제안되었다. 간단한 매칭 시스템을 구현하여 권선비가 바뀌었을 때 특성을 분석하였다. 2-채널 릴레이를 사용할 때 임피던스 매칭이 가능하였고, 디지털 회로와 마이크로콘트롤러를 사용하여 디지털 임피던스 매칭 시스템을 구현하였다.
본 논문에서는 세계최초로 내철형 주상변압기 코일의 권선을 일반적인 권선방법에서 Zig-Zag(가칭) 권선방법으로 설계 제작하는 방법을 제안하였으며, 또한 바니시 함침공정을 생략하고 단락강도 및 절연내력을 향상시킬 수 있는 내철형 변압기용 권선의 신프레임 구조개발 내용을 제안하였다. 기존의 주상변압기 권선방법에 비하여 전기절연 측면에서 층간 절연지의 사용매수 및 두께를 획기적으로 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 원가절감과 손실저감 및 단락기계력 대처능력이 우수함을 검증하였으며 국내전력회사 배전계통 주상변압기에 유용하게 활용할 수 있다.
본 논문은 LLC 공진 컨버터를 이용한 고효율 슬림 아답터의 구조를 제안한다. 1차 측의 구리 권선과 2차 측을 그 외부에 PCB를 이용하는 새로운 구조의 슬림한 변압기가 제안되었다. 제안하는 구조는 쉬운 공정성과 넓은 도통 단면적을 가져 고효율의 슬림 컨버터에 적합하다. 또한 2차 측 권선의 간단한 구조를 위해 voltage-doubler 정류기와 출력 필터 사이즈를 줄이기 위해 CLC 필터가 사용되었다. 효과를 확인하기 위해 85W 컨버터를 제작하여 실험하였다.
For making a lead terminal(condenser, resistor etc.), it is the matter that lead wire have to be supplied smooth without twisting and curving when it is supplied to the further processing (cutting, forming, attach process) after it being forwarded. The purpose of this study is to solve the winding claims of lead wire through the structural expansion of winding equipment to which the improvement of packing equipment to forward safely and supply the lead wire and QFD method are applied. The results of this study is available to solve the technical problem caused by the installation of the existing flyer system for the prevention of twisting and can expect the quality assurance as it prevents the claim(surface fault) caused by the bumping among lead wire which are involved in the packing equipment in its moving stage.
본 논문에서는 LTCC 다층기판으로 구현할 수동 소자를 수축공정과 무수축공정으로 구분하여 설계, 제작하고 분석하였다. 유전율 7 또는40의 두 종류 세라믹 소재를 사용하여 기본 형태의 수동소자를 다양하게 두 가지 공정으로 제작하여 특성을 비교하였다. 유전율40 기판을 사용할 때 수축공정은 X, Y 방향에서 17%, Z 방향에서 36%의 수축율을 보이는 것과 비교하여, 무수축공정은 X,Y 방향에서 변화하지 않고 Z 방향으로만 43% 수축하여 평면상에서 높은 치수 정밀도와 표면 평탄도를 얻을 수 있다. 측정 값으로 부터 매개 변수를 이용한 경험적 해석 식을 이용하여 제작한 LTCC 소자의 인덕턴스 및 커패시턴스를 추정하였으며 설계 라이브러리 형태로 구현하였다. 유전율과 제작 공정에 따라 인덕터의 권선수와 단위 면적에 따른 커패시턴스를 측정하여 권선수 및 단위면적에 따른 소자값을 예측할 수 있는 다항식을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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