• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.5
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• pp.499-505
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• 2015

To properly design and assess a piezoelectric vibration energy harvester, it is necessary to consider the application of an efficiency measure of energy conversion. The energy conversion efficiency is defined in this work as the ratio of the electrical output power to the mechanical input power for a piezoelectric vibration energy harvester with an impedance-matched load resistor. While previous research works employed the electrical output power for approximate impedance-matched load resistance, this work derives an efficiency measure considering optimally matched resistance. The modified efficiency measure is validated by comparing it with finite element analysis results for piezoelectric vibration energy harvesters with three different values of the electro-mechanical coupling coefficient. New findings on the characteristics of energy conversion and conversion efficiency are also provided for the two different impedance matching methods.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.122-122
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• 2014

본 연구에서는 micro-hardening을 통한 고강도 고연성 전해동박을 제조하기 위해 Sn, Co, Zn 등의 원소 첨가량, 전류밀도, 전해액 온도, 첨가제 제어 등의 공정조건 변화에 따른 전해동박층의 표면 형상, 조성 및 전기전도도를 평가하였고, 인장강도와 연신율을 평가하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.81-81
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• 2009

최근 휴대폰, 노트북 등과 같은 소형 멀티미디어 기기의 사용이 증가함에 따라 전자 패키징 산업은 경박단소화를 요구하고 있습니다. 더불어 전기적 신호의 손실을 줄이기 위해 전기, 전자산업체에서는 가볍고 굴곡성이 우수한 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)과 가격이 싸고 신뢰성이 입증된 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board, RPCB)의 전극간 접합에 많은 관심을 보이고 있습니다. 기존에 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판을 접합하는 방식으로는 connector를 이용한 체결법이 사용되고 있지만 완성품의 부피가 커지고 자동화 공정이 힘들며 I/O 개수가 제한적이어서 신호전달에 취약한 단점이 있습니다. 또한, 최근 FPCB를 RPCB에 접합하는데 interconnection으로 이방성 도전 필름(Anisotropic conductive film, ACF) 또는 비전도성 필름(Non-conductive film)이 널리 사용되고 있습니다. 하지만 필름의 가격이 비싸고, 낮은 전기 전도도를 보이며, 신뢰성 특성이 낮다는 단점을 가지고 있습니다. 본 실험에서는 기존의 connector 방식과 접착 필름을 이용한 방식을 대체하기 위하여 솔더를 interlayer로 이용하여 열과 압력으로 접합하는 방법에 대하여 연구하였습니다. 실험에 사용된 솔더의 조성은 Sn-3.0Ag-0.5Cu (in wt%)이고, RPCB와 FPCB의 표면처리는 ENIG로 하였습니다. 접합 온도와 접합 시간에 따라 최적의 접합 조건을 도출하고자 하였고, 접합된 시편을 가지고 신뢰성 테스트를 진행하였습니다. $85^{\circ}C$/85% 고온고습 시험과 고온 방치 시험을 통하여 접합부의 신뢰성을 테스트 하였고, 90도 Peel test로 기계적 접합 강도를 측정하였고, 파괴 단면을 Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive spectroscopy (EDS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)로 분석하였습니다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.269-269
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• 2008

통상적으로 PCB 연성 기판에는 회로를 보호하기 위한 절연 보호 층이 부착되어 있다. 이 절연 보호 층은 보통 기계적 강도를 갖는 외부 층과 접착력을 가지는 2층 구조로 이루어져 있다. 필름 형태의 보호 층을 회로에 hot lamination 등의 공정을 수행하여 절연 보호 층이 형성된다. 본 연구에서는 복잡한 형상 제어와 보다 정밀한 제품에 응용하기 위하여 보호 층 형성 공정에 잉크젯 공법을 적용하였다. 잉크젯 공정을 이용할 경우 계산된 정략의 액적을 정확한 위치에 탄착시킴으로서 좀 더 정밀한 보호 층 형성이 가능하다. 또한 원하는 위치에 선택적으로 형성 가능한 잉크젯 공법의 장점으로 인해 현 공정대비 원가 절감의 효과가 극대화 된다. 본 연구에서는 보호 층형성에 필요한 재료 선정을 위한 열 경화 잉크 및 UV잉크의 토출성과 퍼짐성 분석 및 인쇄 공정에 대한 연구를 수행하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.11 no.1
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• pp.29-36
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• 2004

A flexible packaging scheme, which includes chip packaging, has been developed using a thinned silicon chip. Mechanical characteristics of thinned silicon chips are examined by bending tests and finite element analysis. Thinned silicon chips (t<30 $\mu\textrm{m}$) are fabricated by chemical etching process to avoid possible surface damages on them. And the chips are stacked directly on $Kapton^{Kapton}$film by thermal compressive bonding. The low height difference between the thinned silicon chip and $Kapton^{Kapton}$film allows electroplating for electrical interconnection method. Because the 'Chip' is embedded in the flexible substrate, higher packaging density and wearability can be achieved by maximized usable packaging area.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.239.1-239.1
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• 2016

본 연구에서는 stretchable OLED를 구현하기 위해 배선 전극으로 사용 가능한 반투명 스트레처블 Ag 전극의 특성을 연구하였다. 스트레처블 Ag 전극은 Polydimethylsiloxane(PDMS) 기판을 사용하였으며, UV 처리를 통해 wavy패턴을 가지는 PDMS 기판을 제작하여 신축성을 향상시키고, 이를 일반 PDMS 기판과 비교하였다. 만들어진 두 종류의 PDMS 기판 위에 연성과 전성의 특성을 지닌 Ag를 sputtering방법을 이용하여 두께 변수로 제작하였고 전극의 전기적, 광학적, 표면적, 기계적 특성에 대한 평가를 진행하였다. 최적화된 반투명 스트레처블 Ag 전극은 가해진 strain에 따라 투과도가 변화하여 30%의 strain을 가한 상태에서 30%의 광투과율을 보였으며, 일반 PDMS기판을 적용한 전극보다 더 낮은 저항변화율을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 다양한 신축성 테스트(Strain test, Hysteresis test, Dynamic fatigue test)와 Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM)분석법을 통해 wavy패턴이 있는 PDMS 기판을 적용한 Ag 전극이 일반 PDMS 기판을 적용한 Ag 전극보다 더 높은 신축성을 가지는 것을 확인하였다. 이를 통해 반투명 스트레처블 Ag 전극이 차세대 stretchable OLED용 배선전극으로 적용될 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.3
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• pp.347-353
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• 2012

Recently, multi-functionalization (as in smart phones) has been in demand, and the connectors connecting the electrical signals of each board in a cellular phone have become key components. The miniaturization of these connectors is required to achieve a finer pitch design and enhance the electrical signal transfer capacity. However, the miniaturization of connectors reduces the structural safety, and a finer pitch design may cause contact problems under external impact. In this paper, a preliminary design for miniaturized, finer-pitch connectors is suggested for a product with 50 pins and a thickness of 0.2 mm. The assembly process of the FPCB (Flexible Printed Circuit Board) and connector was simulated to ensure the holding force between the two components and avoid overstressing. The design optimization process was performed with the Taguchi method. Fatigue analysis was also conducted to predict the fatigue life of the terminal, and the theoretical and experimental results were compared.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.202.1-202.1
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• 2015

탄소의 $sp^2$ 혼성으로 이루어진 2차원 단일시트(two-dimensional single sheet)인 그래핀은 기계적, 열역학적, 전기적 특성이 매우 우수하며 특히 고유연성과 투명성을 가진다는 장점 때문에 오랜 기간 주목 받으며 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이러한 그래핀을 만드는 방법에는 화학적 증기 증착법 및 흑연으로부터의 물리적, 화학적 박리 방법이 있다. 양질의 그래핀을 대면적에서 획득 할 수 있는 화학적 증기 증착법의 경우 높은 공정 비용과 함께 수반되어야 하는 전사과정의 어려움으로 인하여 실제 상용화에 어려움이 있다. 이러한 단점의 극복을 위해 대량의 그래핀을 저렴하게 확보 할 수 있는 화학적 박리 방법이 주목을 받고 있다. 화학적 박리 방법의 경우 박리 과정에서 수반되는 산화 그래핀의 환원과정이 필요하였으며, 이를 위해 강력한 환원제를 이용한 화학적 환원 방법, 고온에서의 열처리를 이용한 열역학적 환원 방법, 및 빛을 노광시켜 산화 그래핀을 환원시키는 광학적 방법이 시도되었다. 화학적 및 열역학적 환원방법의 경우 고품질의 환원된 산화 그래핀을 획득 할 수 있으나, 강한 환원제 및 높은 열처리 온도로 인하여 유연 기판의 사용이 제한되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 빛을 이용한 광학적 방법이 제시되었으나, 환원과정에 사용되는 단파장의 자외선 광원의 높은 가격으로 인하여 경제성의 확보가 제한된다. 본 논문에서는 우수한 광학적 특성을 보이는 란타넘족 이온을 사용하여 선택적 파장 대에서 높은 광흡수도를 가지는 산화 그래핀-란타넘 이온 혼합용액을 만들었으며, 가시광선대역의 파장을 가지는 레이저를 사용하여 우수한 품질을 가지는 환원된 산화 그래핀을 제작하였다. 구체적으로 산화 그래핀은 modified hummer's method를 이용하여 만들어졌으며, 자외선 대역을 흡수하는 $Gd_{3+}$, 녹색 레이저를 흡수하는 $Tb_{3+}$, 적색 레이저를 흡수하는 $Eu^{3+}$를 1 mM 섞어주었다. 그 후, 300~800 nm의 파장을 가지는 레이저를 $1mW/cm^2$를 노광시켜 산화 그래핀을 환원시켰다. 환원된 산화 그래핀의 특성은 FT-IR, UV-Vis, 저온 PL, SEM, XPS 및 전기측정을 이용해 측정하여 재현성 및 반복성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.154-154
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• 2009

본 연구는 고전압 전력기기인 몰드형변압기와 계기용 변성기인 CT, PT 절연특성에 유용한 Epoxy/Nano-Micro Mixture Composites(이하,ENMMC)를 개발하기위해 무엇보다 중요한 것은 Nano입자인 $SiO_2$_10nm입자의 표면을 제어하여 즉, 표면의 소수성을 크게 하여 나노입자의 균질한 분산을 얻은것이 무엇보다 중요하다. 개발된 Epoxy/$SiO_2$_10nm Nanocomposites와 Microcomposites을 기계적 전단응력을 이용하여 균질 혼합을 실시하였다. 이런 조건을 이용한 전기적특성을 측정하기위해 구대구 전극이 완전함침된 평등전계하에서 절연파괴전압을 측정하기 시편을 제조하였다. 마이크로입자의 충진함량을 일정하게 유지하여 나노입자 충진함량비율을 4가지로 변화시켜 절연파괴특성을 연구하였다. 충진함량이 나노입자의 경우 1wt%이하의 값이 상대적으로 우수한 절연파괴특성으로 와이블 플롯을 통하여 알수있었다. 상대적으로 멀티나노콤포지트의 형상파라미터가 큰 결과값을 얻을수 있었다. 그리고 스케일파리미터는 누적확률 밀도함수로서 63.2%에서 대단히 큰 초절연성의 절연소재를 개발할수 있었다.