• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.2
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• pp.65-70
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• 2021

In this study, interfacial properties and mechanical properties of joints were reported after Cu pads finished with organic solderability preservative (OSP) on flame retardant-4 (FR-4) printed circuit board (PCB) and electronic components were joined with a Sn-57Bi-1Ag solder paste by using a laser bonding process. The laser bonding process was performed under various bonding conditions with changing a laser power and a bonding time and effects of bonding conditions on interfacial and mechanical properties of joints were analyzed. In order to apply for industry, properties of bonding joints using a reflow bonding process which are widely used were compared. When the laser bonding process were performed, we observed that Cu₆Sn₅ intermetallic compounds (IMCs) were fully formed at the interface although the bonding times were very short about 2 and 3 s. Furthermore, void formations of the joints by using the laser bonding process were suppressed at the joints with comparing to the reflow bonding process and shear strengths of bonding joints were higher than that by using the reflow bonding process. Therefore, in spite of a very short bonding time, it is expected that joints will be stably formed and have a high mechanical strength by using the laser bonding process.

• The Optical Journal
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• s.105
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• pp.24-26
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• 2006

현재까지 펨토초 레이저 공정 기술은 아직 도입기이며 이제 막 전자부품 제조업에 적용하고자 하는 시도가 일고 있다. 펨토초 레이저는 전자부품 제조공정 일선에 산적한 기술적 숙제들을 해결할 수 있는 많은 잠재적 장점들을 가지고 있다고 판단된다. 그러나 아직까지 양산성을 갖출 수 있는 실용화 연구가 미흡하여 본격적인 기술 개화기에 접어들지 못하고 있다. 대학 및 연구소를 중심으로 진행되고 있던 펨토초 레이저 기술을 삼성전기를 필두로 하여 실용화시키는 연구를 활발히 진행한다면 보다 큰 기술시장에서 펨토초 레이저 기술이 주목 받을 시기가 올 것이다.

• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.146-155
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• 2009

본고에서는 레이저 가공의 시대적 요구사항인 고속화와 대면적화에 부응하기 위한 고속 레이저 가공 및 장비 핵심기술의 개발 동향을 분석하고자 한다. 여기서, 고속 레이저 가공기술은 갈바노 모터를 사용하는 고속 스캐너(scanner)와 정밀 스테이지를 연동하여 대면적 제품을 연속으로 가공하는 기술을 말하며 FPD 공정, 태양전지가공, 리모트용접 공정 등에 대표적으로 적용된다. 본고에서는 최근 한국기계연구원에서 개발하고 있는 고속 레이저 가공 및 장비 핵심기술 관련 연구개발 내용도 일부 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.155-155
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• 2004

최근 집중 육성산업으로 분류되어 연구 및 투자가 되고 있는 반도체, 정보통신, 바이오산업, 디스플레이 등에서 초정밀화와 저비용, 대량생산을 하기 위해서 기존의 공정을 대체할 수 있는 새로운 나노공정기술의 요구가 급증하고 있다 최근에는 극초단파 특성으로 인하여 극미세 형상을 가공할 수 있는 펨토초 레이저(femto second laser)를 나노공정에 적용하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존의 쾌속조형공정을 응용하여 다른 공정으로는 제작이 불가능한 나노 스케일에서 3차원 자유곡면을 가지는 구조물을 제작할 수 있는 공정개발에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있다.(중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.136-136
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• 2004

허근 차세대 반도체, 정보통신, 및 디스플레이 산업 등에 응용하기 위하여 초정밀화와 저비용 대량생산을 하기 위해서 기존의 공정을 대체할 수 있는 새로운 나노 공정기술의 요구가 급증하고 있다. 최근 연구에서는 펨토초 레이저 (femto second laser)의 이광자흡수 고화현상을 이용한 나노공정 개발에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존의 패터닝과 에칭공정 중심의 소형화 기술(miniature technology)로 제작이 어려운 3차원 자유곡면을 가지는 구조물 제작에 관한 공정개발에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.102-108
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• 1998

본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.1
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• pp.74-78
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• 2007

Much interests has been drawn for noble micro-engineering processes for the continuous size reduction on bulk materials from the field of micro-electronics with much downsized IC chips. A traditional microprocessing based on mechanical blade as well as a relatively long pulsed laser usually influence the physico-chemical properties of intact materials when the techniques are applied to process materials with a spatial resolution less than 10 microns. Meanwhile, ultrafast laser pulses are known to exhibit a very small heat-affect zone(HAE) compared to the traditional laser processing and to be applicable for the new functional materials with high performance in optical and electrical properties. In this report, we will review in brief the recent research works on the enhancement of micro-cutting speed of thin silicon wafer as well as the formation of Ge nanostructures based on ultrafast laser pulses.

• Journal of Welding and Joining
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• v.22 no.2
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• pp.23-27
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• 2004

최근 레이저-아크 하이브리드용접에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이미 고출력 $CO_2$ 레이저가 보편화되면서 레이저용접이 차체제작에 널리 사용되고 있으며 고출력 Nd:YAG 레이저의 출현으로 알루미늄 레이저용접의 적용 가능성이 크게 증가하였을 뿐만 아니라 광화이버를 통하여 빔을 전달할 수 있어 좀 더 복잡하고 입체적인 물체를 용접할 수 있는 로봇 레이저 용접을 구현할 수 있게 되었다.(중략)

• Journal of the KSME
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• v.51 no.9
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• pp.51-55
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• 2011

이 글에서는 최첨단 레이저 공정이 태양전지, 연료전지, 수소저장 등의 다양한 차세대 청정에너지원 및 에너지 저장장치와 에너지효율에 높은 그린 전기소자의 생산에 적용되고 있는 연구를 소개하고자 한다.