• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-10
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• 2001

유리 기판상에 증착된 패드(pad)의 접합부 가열에 의한 면배열(area array) 형태 선자 패키지의 chip-on-glass(COG) 마운팅 공정이 시도되었다. 패드는 접합층(즉, Cr 또는 Ti)과 상부 코팅층(즉, Ni 또는 Cu)으로 구성되었으며, 이 중 접합층이 유리 기판을 투과하는 UV레이저에 의해 가열되었다. 접합층에 흡수된 레이저 에너지는 열전노 과정을 통하여 패드와 물리적으로 접촉되어 있는 솔더볼의 온도를 상승시켰으며, 리플로우 과정을 통하여 솔더 범프를 형성하였다. 레이저 가열 동안 솔더볼의 온도 이력(profile)을 측정함으로써 레이저 리플로우 솔더링시 접합층 및 상부 코팅층의 영향이 조사되었다. 그 결과들은 접합층의 반사율 측정 견과에 기초하여 논의되었다. 아울러 솔더 범프의 미세구조와 기계적 특성이 조사되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.430-433
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• 2005

Laser bonding between similar and dissimilar thermoplastics has been investigated by making use of laser transmission weld technique. Spot welding of two layers of plastic materials has been demonstrated by using of a high-quality diode-laser with 808nm wavelength. Weld areas increases according to power density, exposure time. The results of peel out test show that peel strengths increase with the area of molten plastics. Layers, which have the same chemical properties, have good bonding qualities. A bonding method which dye film is coated on the interface is used for laser bonding between plastics with high transmission for laser wavelength. Laser transmission bonding is worthy of attention because it is not in contact, requires a few tooling devices, allows a flexible energy delivery and produces nearly invisible welds

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.113-119
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• 2022

플렉서블, 웨어러블 디바이스 등을 포함한 차세대 전자 기기의 기계적 신뢰성 향상을 위하여 다양한 유연 접합부에서 높은 수준의 기계적 신뢰성이 요구되고 있다. 기존 고분자 기판 접합을 위한 에폭시 등의 유기 접착소재는 접합부 두께 증가가 필연적이며, 반복 변형, 고온 경화에 의한 열기계적 파손 문제를 수반한다. 따라서 유연 접합을 위해서 접합부 두께를 최소화하고 열 손상을 방지하기 위한 저온 접합 공정 개발이 요구된다. 본 연구에서는 플렉서블 기판의 유연, 강건, 저 열 손상 접합이 가능한 플렉서블 레이저 투과 용접(flexible laser transmission welding, f-LTW)를 개발하였다. 유연 기판 위 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 박막 코팅하여 접합부 두께를 줄였으며, CNT 분산 빔 레이저 가열을 통한 고분자 기판 표면의 국부적 용융 접합 공정이 개발되었다. 짧은 접합 공정 시간과 기판의 열 손상을 최소화하는 레이저 공정 조건을 구축하였으며 고분자 기판과 CNT 접합 형성 메커니즘을 분석하였다. 또한 접합부의 강건성 및 유연성 평가를 위해 인장강도 시험, 박리 시험과 반복 굽힘 시험을 진행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권9호
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• pp.34-40
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• 2005

Laser welding of thermoplastics is a new jointing technique with a host of advantages. It is not only another extremely useful welding method but also a cost-effective alternative to traditional techniques involving screws or adhesives. Transmission laser-welding of thermoplastics such as polycarbonate(PC), polypropylene(PP), polyvinyl chloride(PVC), low density polyethylene(LDPE) and acrylic using a high power diode laser has been studied experimentally. The optical transmission of each plastic has been measured at laser wavelength of 808nm. The weld process has been characterized by the specific energy and weld time required for each plastic. The characteristics of laser welding between same plastics have also been analyzed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.423-426
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• 2005

A new chip on glass(COG) technique by making use of a high power diode laser for LCD driver IC packaging of LCD has been developed. A laser joining technology of the connection of IC chip to glass panel has several advantages over conventional method such as hot plate joining: shorter process time, high reliability of joining, and better fur fine pitch joining. The reach time to cure temperature of ACF in laser joining is within 1 second. In this study, results show that the total process time of joining is reduced by halves than that of conventional method. The adhesion strength is mainly 100-250 N/cm. It is confirmed that the COG technology using high power diode laser joining can be applied to advanced LCDs with a fine pitch.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.103-105
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• 2004

키홀 용접현상에 관한 연구는, 키홀 현상이 용융금속내부에서 아주 빠른 속도로 과도적으로 이루어지기 때문에 그 계측과 해석이 곤란하여 수 많은 가정이나 가설 하에서 용입형상과 키홀의 거동에 관한 해석이 국한된 영역에서 이루어지고 있는 것이 현실이다. (중략)

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.43-45
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• 2005

A precise bonding technique, transmission laser bonding using energy transfer, for polymer micro devices is presented. The irradiated IR laser beam passes through the transparent part and absorbed on the opaque part. The absorbed energy is converted to heat and bonding takes place. In order to optimize the bonding quality, the temperature profile on the interface must be obtained. Using optical measurements of the both plates, the absorbed energy can be calculated and heat transfer model was applied for obtaining the transient temperature profile. The transmission laser bonding has a potential in the local precise bonding in MEMS or Lab-on-a-chip.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권5호
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• pp.55-60
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• 2005

A precise bonding technique, transmission laser bonding using energy transfer, for polymer micro devices is presented. The irradiated IR laser beam passes through the transparent part and absorbed on the opaque part. The absorbed energy is converted into heat and bonding takes place. In order to optimize the bonding quality, the temperature profile on the interface must be obtained. Using optical measurements of the both plates, the absorbed energy can be calculated. At the wavelength of 1100nm $87.5\%$ of incident laser energy was used for bonding process from the calculation. A heat transfer model was applied for obtaining the transient temperature profile. It was found that with the power of 29.5 mW, the interface begins to melt and bond each other in 3 sec and it is in a good agreement with experiment results. The transmission IR laser bonding has a potential in the local precise bonding in MEMS or Lab-on-a-chip applications.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권2호
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• pp.43-48
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• 2007

Laser Transmission Joining (LTJ) of plastics is a process in which light of suitable wavelength is transmitted through a transparent substrate that is in contact with an absorbing one. In this paper, LTJ is investigated by preliminary experiments from the viewpoint of mechanical engineering. To understand transmitting characteristics of each polymer substrate, transmission rate, reflection rate and absorption coefficient of polymer are measured by using a laser power-meter. Characteristics of joining in the spot welding and seam welding are investigated by measuring the fracture load. Fracture load increases in accordance to the laser power and irradiation time. However, when the laser power is over 60W and irradiation time over 4seconds, fracture load decreases. This phenomenon is probably due to heat-softening of materials. Besides, cavities are generated at a joint by evaporation of water molecules, which can be suppressed by introduction of a gap between two substrates.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.102-110
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• 2023

본 연구에서는 플렉서블 레이저 투과 용접 (flexible laser transmission welding, f-LTW)을 이용한 박형 기판의 사면 접합 (scarf welding) 공정을 개발하였다. 플렉서블 응용을 위해 경사면의 기울기에 따른 인장 강도의 거동을 조사하였다. 박형 기판으로써 100 ㎛ 이하 두께의 플라스틱 기판이 사용되었으며, 사면 접합을 위해서 기판의 말단에 경사면을 형성하는 지그 장치를 개발하였다. 플렉서블 고분자 기판에 대한 경사면 맞대기 접합을 개발함으로써 공정 후 접합부 두께가 증가하지 않는 유연 접합 기술 개발에 성공하였다. 단축 인장시험을 통해 접합부의 인장 강도를 평가하였으며, 그 결과 경사면의 기울기가 완만할수록 인장 강도가 증가함을 확인하였다. 경사각에 따른 접합 계면에서의 응력 분석을 수행하여 접합 구조 설계 인자를 규명하였다. 본 결과는 동일한 공정 조건에서 접합부의 형상에 따라서 인장 강도가 크게 달라질 수 있음을 시사하므로 접합 공정에서 접합부 형상을 고려하는 것에 대한 중요성을 확인할 수 있다.