• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.33.1-33.1
• /
• 2011

최근 산업에서는 산업의 고도화로 인한 환경오염이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중, 친환경소재에 대해 연구가 활발히 진행하고 있다. 연잎의 자기세정효과(self-cleaning effect)에 관한 연구는 이러한 친환경소재에 대한 연구 중 하나이다. 연잎의 표면은 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 왁스의 dual-scale의 구조로 이루어져 있으며, 왁스의 경우 소수성을 가진다. 이러한 dual-scale 구조와 소수성의 왁스에 의해 초소수성이 발현되고, 결과적으로 연잎의 자기세정효과가 발현된다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법을 이용한 나노로드 성장을 이용하여, 연잎의 dual-scale의 표면구조를 형성하는 실험을 진행하였다. 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법은 다른 공정에 비하여 상대적으로 적은 비용을 필요로 하고, 대면적에 적용이 가능한 기술이다. 실험 진행은 먼저 silicon 마스터 스탬프를 역상으로 복제한 PDMS (Polydimethylsiloxane) 스탬프와 $TiO_2$ sol을 이용하여 기판 위에 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한 후, 열처리 과정을 통해 $TiO_2$ gel 패턴을 결정화한다. 다음으로 결정화된 $TiO_2$ 패턴 기판을 수열합성 방법을 이용하여 $TiO_2$ 나노로드를 무작위적으로 형성하였다. 마지막으로 소수성을 갖는 자기 조립 단분자막 용액을 이용하여 소수성 표면처리를 한 후 접촉각을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 이용하여 다양한 형태의 기판에 초소수성 표면을 형성할 수 있고, 자기세정효과를 갖는 표면을 구현할 수 있다.

• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2016.03a
• /
• pp.67-74
• /
• 2016

초발수 표면은 표면이 젖지 않으면서 물방울이 자유롭게 움직일 수 있는 표면을 말한다. 이는 자연에서 많이 관찰되며 예를 들면 연잎, 나비와 곤충의 다리가 대표적이다. 일반적으로 초발수 표면은 물방울과 접촉할 때 이루는 각이 $150^{\circ}$보다 크며, 표면을 $5^{\circ}$정도 기울이면 물방울이 굴러가기 시작한다. 특히 연잎 표면을 자세히 보면 마이크로/나노단위의 미세한 돌기가 표면 위에 존재한다. 이러한 연잎 표면의 구조에 따른 특성을 모방하여 표면 위에 인위적으로 다양한 모양, 크기의 돌기를 만들어 표면의 초발수 특성을 향상시키는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 연구가 다양하고 광범위하게 진행되면서, 학문적인 원인 분석 외에도 산업에서의 활용가능성이 주목받고 있다. 이에 따라 이 논문은 전산모사 방법을 사용하여 표면 돌기와 관련된 다양한 변수(돌기의 모양, 높이, 너비, 돌기 사이의 간격, 표면과 물 분자 간의 에너지)에 따라 표면의 초발수 특성이 어떻게 변하는지 연구해보고, 초발수 현상의 특징과 그 발생 원인을 이해하는데 목적을 두며 이러한 연구결과는 실제 산업현장에서 최적의 초발수 표면을 제작하는데 도움을 줄 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.96-96
• /
• 2013

전기습윤이란 고체 표면에 형성된 액적에 전기장을 인가하게 되면 액적과 표면의 계면에너지 감소로 인해 접촉각이 변화되는 현상을 말한다. 이 현상은 전자종이 구현에 응용이 모색되고 있으며, 다초점 렌즈, 마이크로 프리즘, 반사형 디스플레이 등에도 응용될 수 있다. 전기습윤현상의 응용 가능성이 현실화됨에 따라 최근 여러 표면에서의 전기습윤 현상이 연구되고 있다. 예를 들면, 나노 구조로 형성된 실리콘 기판에서 molten salt (1-ethyl-3-methyl-1-H-imidazolium tetrafluoroborate)에 22 V를 인가하면 약 $180^{\circ}$에서 $110^{\circ}$로 접촉각변화를, cyclopentanol에 50 V를 인가하면 표면에 완전히 퍼지는 현상이 보고된 바 있고, 배열된 Carbon Nanotube 박막에서는 탈이온수와 0.03 M NaCl 용액에 대해서 0~50 V를 가해줌에 따라 각각 $155^{\circ}$에서 $90^{\circ}$, $130^{\circ}$에서 $50^{\circ}$로의 접촉갑 변화가 있음이 관찰되었다. 본 연구에서는 화학적으로 안정하고 그 활용도가 매우 광범위한 실리카 코팅층을 전기분무증착법(electrospray deposition)을 이용해 형성하고, 코팅층의 표면 거칠기와 구조, 전기절연층의 두께 등에 따른 전기습윤 현상 거동을 조사하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2009.04a
• /
• pp.22-25
• /
• 2009

대부분의 공학 재료는 다결정으로 이루어져 있으며 정확한 다결정 재료의 거동을 파악하고 예측하는 기술은 구조물의 성능을 검증하고 보장하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 강한 연결 멀티스케일 해석을 수행하는 중 마이크로 스케일의 거동, 특히 다결정 응력의 평균법에 대하여 연구하였다. 널리 사용되고 있는 체적평균법의 가정에 대하여 정리하고 표면평균법의 근사해로서의 정확도를 평가하였다. 랜덤(random)한 상(phase) 분포 및 적층 상 분포 구조의 2상 다결정 미세구조를 이용하여 평균법의 성능을 비교한 결과 사용된 미세구조의 크기와 구조에 대해서 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 소성 흐름이 큰 이방성 재료의 경우 두 평균법으로 구한 거동의 차이가 증가하여, 미세구조에 따라서는 체적평균법을 적용할 때 주의를 요구할 수 있는 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.1-6
• /
• 2014

The demand for fine-pitch devices is increasing due to an increase in I/O pin count, a reduction in power consumption, and a miniaturization of chip and package. In addition non-scalability of Cu pillar/Sn cap or Pb-free solder structure for fine-pitch interconnection leads to the development of bumpless interconnection system. Few bumpless interconnect systems such as BBUL technology, SAB technology, SAM technology, Cu-toCu thermocompression technology, and WOW's bumpless technology using an adhesive have been reviewed in this paper: The key requirements for Cu bumpless technology are the planarization, contamination-free surface, and surface activation.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.29 no.9
• /
• pp.1020-1025
• /
• 2012

In this study, we fabricated the superhydrophobic and super-water-repellent surface with the micro/nano scale structures using simple conventional silicon wet-etching technique and the black silicon method by deep reactive ion etching. These fabrication methods are simple but very effective. Also we reported the droplet impact experimental results on the micro/nano-scaled surface. There are two representative impact behaviors as "rebound" and "fragmentation". We found the transition Weber number between "rebound" and "fragmentation" statements, experimentally. Additionally, we concerned about the dimensionless spreading diameters for our super-water-repellent surface. The novel characterization method was introduced for analysis including the "fragmentation" region. As a result, our super-water-repellent surface with the micro/nano-scaled structures shows the different impact behaviors compared with a reference smooth surface, by some meaningful experiments.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.13-17
• /
• 2002

In ceramic systems, many components including embedded passives and TRL(transmission line) are used for composition of 3-dimensional circuit. So the exact analysis on this components must be performed. As for the TRL's, material properties including electrical conductivity of metal, loss factor and effective dielectric constant of dielectric material and geometrical factors like roughness of surface, vias, dimension of stripline structure have a large effect on the charactersistics of transmission lines. In this research, effect of material and geometrical factors on the characteristics of stripline structure is analyzed and quantified by simulation and measurement.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.23 no.2
• /
• pp.73-78
• /
• 2016

An increase in the transistor density of integrated circuit devices leads to a very high increase in heat dissipation density, which causes a long-term reliability and various thermal problems in microelectronics. In this study, liquid cooling method was investigated using straight microchannels with various metal bumps. Microchannels were fabricated on Si wafer using deep reactive ion etching (DRIE), and Ag, Cu, or Cr/Au/Cu metal bumps were placed on Si wafer by a screen printing method. The surface temperature of liquid cooling structures with various metal bumps was measured by infrared (IR) microscopy. For liquid cooling with Cr/Au/Cu bumps, the surface temperature difference before and after liquid cooling was $45.2^{\circ}C$ and the power density drop was $2.8W/cm^2$ at $200^{\circ}C$ heating temperature.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.449-454
• /
• 2016

In this study, highly monodispersed porous carbon microcapsules with a hollow core were synthesized using polystyrene (PS) beads as a hard template. The surface of PS was first modified with polyvinylpyrollidone (PVP) for the easy attachment of inorganic silica sol. After coating the surface of PVP modified PS microspheres with SBA-16 sol, the carbon microcapsules with a hollow macroporous core were fabricated through reverse replication method by filling carbon sources in the mesopores of silica mold. The hollow carbons having a mesoporous shell structure and narrow particle size distribution could be obtained after the carbonization of carbon source and the dissolution of silica mold by HF solution. The mesoporous characteristics and electrochemical properties of hollow carbon microcapsules were characterized by XRD, SEM, TEM, $N_2$ adsorption/desorption analysis and cyclic voltammetry. They showed the high electric conductivity and capability for use as efficient electro-materials such as a supercapacitor.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.11 no.8
• /
• pp.1337-1345
• /
• 2000

In spite of the advantages of lightweight, low profile, and mass productions, microstrip array antenna has inherently the scan blindness problems in case of wide angle scan. And this scan blindness can be overcome by using cavity-backed microstrip radiator. In this paper, we presented the algorithm of analyzing skewed cavity-backed microstrip array and verified the validity of the proposed numerical results with those of reference papers. Finally, we show the effect of cavity-backed and skewed grid array structure.