• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11a
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• pp.116-118
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• 2005

열공압 방식으로 동작하는 마이크로 펌프와 밸브가 집적된 (polydimethylsiloxane)PDMS 미 세 유체 시스템을 제작하였다. 본 실험에서 제안한 미세 유체 시스템은 PDMS 마이크로 채널, PDMS membrane, 열공압 챔버, indium tin oxide(ITO) 히터로 구성되어 있다. 마이크로 펌프의 경우 가해주는 펄스 전압의 변화를 통해 유속을 최적화 하였고 마이크로 밸브의 경우 가해주는 직류 전압을 변화시켜 유체의 흐름을 제어할 수 있었다. 미세 유체 시스템의 최적화된 조건은 마이크로 펌프의 경우 duty 4%와 주파수 4Hz에서 최대 pumping rate을 나타냈고 그때의 pumping rate 68nl/min이었다. 마이크로 밸브의 유체를 closing 전력은 450mW이었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2374-2376
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• 2005

본 연구에서 제안한 microfluidic system은 열공압 방식으로 구동되고 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane(PDMS)로 제작하여 공정이 간단하고 비용이 저렴하여 일회용으로 사용이 가능하며 투명한 장점을 갖는다. 또한 마이크로 펌프는 인-채널 구조의 마이크로 밸브와 동일한 공정으로 제작하였다. 제안된 마이크로 펌프는 인-채널 구조의 마이크로 밸브와 같은 기판 위에 쉽게 집적하여 제작할 수 있다. 마이크로 펌프의 pumping rate는 인가 펄스 전압의 주파수와 duty비를 변화시켜 최적화하였다. Duty 비가 1%이고 주파수가 2 Hz일 때 최대 pumping rate를 보였으며 이때 pumping rate는 26.18nl/min이였다. 마이크로 밸브는 ITO 히터에 전력을 인가함으로서 유량의 on/off 제어가 잘 됨을 확인할 수 있었고 유체를 closing하기 위해 필요한 전력은 100mW이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2006.05a
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• pp.251-254
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• 2006

마이크로 흐름센서는 종래의 반도체 집적회로 공정기술을 이용하여 소형으로 제작이 가능하며, 빠른 응답특성을 가지는 장점이 있어 다양한 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 설계하여 왔다. 이러한 흐름센서의 정확한 온도특성을 분석하고 이 결과로부터 최적을 온도 감지막 위치를 결정할 필요가 있다. 설계방법으로서 표계산 소프트웨어 Excel을 이용하여 열운송방정식의 차분 방정식을 매크로 기능을 이용하여 적용하고 워크시트 내에서 셀 참조방식을 활용하여 자동 계산을 수행하도록 구현하였다. 본 연구에서는 Excel을 활용한 효율적인 설계방법을 제시하고 하나의 히터와 양측에 한 쌍의 온도 감지막을 가진 마이크로 흐름센서에 대해서 열전달 특성을 계산하고 이로부터 최적을 온도 감지막 위치를 결정할 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.24 no.2
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• pp.23-27
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• 2017

This paper proposes an approach to predict the reliability of high temperature heaters by identifying their primary failure modes and mechanisms in the field. Test specimens were designed to have the equivalent stress conditions with the high temperature heaters in the field in order to examine the effect of stress conditions on the solder joint failures. There failures often result from cracking due to intermetallic compound (IMC) or void formation within a solder joint. Aging tests have been performed by exposing the test specimens to a temperature of $170^{\circ}C$ in order to reproduce solder joint failures in the field. During the test, changes in IMC formation were investigated by scanning electron microscopy (SEM) on the cross-sections of the test specimens, while changes in void formation were monitored both by resistance spectroscopy and by micro-computed tomography (microCT), alternately. The test results demonstrated the void volume within the solder increased as the time at the high temperature increased. Also, the phase shift of high frequency resistance was found to have high correlation with the void volume. These results implied the failure of high temperature heaters can be non-destructively predicted based on the correlation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.59-60
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• 2011

본 논문에서는 기존의 PCR 장비가 가지고 있는 낮은 경제성, 장비의 대형화, 긴 분석 시간 등과 같은 단점을 해결하기 위하여 ATMEGA128 마이크로 칩을 사용 continuous-flow PCR 칩의 온도를 제어 하였다. Polydimethylsiloxane (PDMS)와 산화 인듐-주석(Indium tin-oxide, ITO) 유리 기판을 사용하여 continuous-flow PCR 칩을 제작하였고 PDMS를 주조 하여 마이크로 채널을 형성하였다. 또한 유리 기판위에 ITO 전극을 패터닝하여 마이크로 히터를 제작하였다. 이 결과 continuous-flow PCR 칩에서 빠르고 정확한 온도 제어를 통한 DNA 중합 효소 연쇄반응 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.9
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• pp.802-808
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• 2014

MEMS based solid propellant thruster researched for the purpose of an academic research will be verified at space environment through CubeSat program. For this, the temperature of the MEMS thruster should be within allowable operating temperature range by proper thermal control to prevent the ignition failure caused by ignition time delay and to guarantee the structural safety of the MEMS thruster in the low temperature. In this study, we proposed an effective thermal control strategy, that is to use micro-igniter as a heater and temperature sensor for active thermal control instead of using additional heater. The effectiveness of the strategy has been verified through on-orbit thermal analysis of CubeSats with MEMS thruster.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.10a
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• pp.91-92
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• 2012

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.267-268
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• 2006

전력소모를 감소시키기 위해 MEMS 기술을 이용하여 마이크로 히터를 제작하고 그 위에 감지물질을 도포하여 마이크로 센서를 제작하였다. 마이크로 가스센서는 $SnO_2$를 모물질로 하였으며 가스 감도를 향상시키기 위해 Pd와 Rh, ${\alpha}-Fe_2O_5$, $V_2O_5$를 첨가하여, CO 가스 강도를 조사하였다. $SnO_2$에 촉매로서 Pd만을 첨가하였을 때보다 Rh, ${\alpha}-Fe_2O_5$. $V_2O_5$등을 첨가하였을 때 CO가스에 대한 감도 반응이 우수하였다. 마이크로 가스센서의 소비전력은 42mW이었다.

• 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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• 2005.10a
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• pp.26-30
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• 2005

Stamper surface temperature is very critical in replicating the high density optical disc substrates using injection molding as the pit or land/groove patterns on the optical disc substrate have decreased due to the rapid increase of areal density. During the filling stage, the polymer melt in the vicinity of the stamper surfaces rapidly solidifies and the solidified layer generated during polymer filling greatly deteriorates transcribability and fluidity of polymer melt. To improve transcribability and fluidity of polymer melt, stamper surface temperature should be controlled such that the growth of the solidified layer is delayed during the filling stage. In this study, the effect of heating on replication process was simulated numerically. Then, an injection mold equipped with instant active heating system was designed and constructed to raise the stamper surface temperature over the glass transition temperature during filling stage of the injection molding. Also, the closed loop controller using the Kalman filter and the linear quadratic Gaussian regulator was designed. As a result, the stamper surface temperature was controlled according to the desired reference stamper surface temperature.

• Transactions of the Society of Information Storage Systems
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• v.2 no.2
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• pp.100-104
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• 2006

Stamper surface temperature is very critical in replicating the high density optical disc substrates using injection molding as the pit or land/groove patterns on the optical disc substrate have decreased due to the rapid increase of areal density. During the filling stage, the polymer melt in the vicinity of the stamper surfaces rapidly solidifies and the solidified layer generated during polymer filling greatly deteriorates transcribability and fluidity of polymer melt. To improve transcribability and fluidity of polymer melt, stamper surface temperature should be controlled such that the growth of the solidified layer is delayed during the filling stage. In this study, the effect of heating on replication process was simulated numerically. Then, an injection mold equipped with instant active heating system was designed and constructed to raise the stamper surface temperature over the glass transition temperature during filling stage of the injection molding. Also, the closed loop controller using the Kalman filter and the linear quadratic Gaussian regulator was designed. As a result. the stamper surface temperature was controlled according to the desired reference stamper surface temperature.