• 한국정밀공학회지
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• 제27권10호
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• pp.14-22
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• 2010

The most costly and time-consuming process in the fabrication of today's multi-layer circuit board is drilling interconnection holes between adjacent layers and via holes within a layer. Decreasing size of via holes being demanded and growing number of via holes per panel increase drilling costs. Component density and electronic functionality of today's multi-layer circuit boards can be improved with the introduction of cost-effective, variable depth laser drilled blind micro via holes, and interconnection holes. Laser technology is being quickly adopted into the circuit board industry but can be accelerated with the introduction of a true production laser drilling system. In order to get optimized condition for drilling to FPCB (Flexible Printed Circuit Board), we use various drill pattern as drill step. For productivity, we investigate drill path optimization method. And for the precise drilling the thermal drift of scanner and temperature change of scan system are tested.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권2호
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• pp.13-19
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• 2010

Due to the rapid spread of mobile handheld devices, industrial demands for micro-scale holes with a diameter of even smaller than $10{\mu}m$ in sapphire/silicon wafers have been increasing. Holes in sapphire wafers are for heat dissipation from LEDs; and those in silicon wafers for interlayer communication in three-dimensional integrated circuit (IC). We have developed a sapphire wafer driller equipped with a 532nm laser in which a cooling chuck is employed to minimize local heat accumulation in wafer. Through the optimization of process parameters (pulse energy, repetition rate, number of pulses), quality holes with a diameter of $30{\mu}m$ and a depth of $100{\mu}m$ can be drilled at a rate of 30holes/sec. We also have developed a silicon wafer driller equipped with a 355nm laser. It is able to drill quality through-holes of $15{\mu}m$ in diameter and $150{\mu}m$ in depth at a rate of 100holes/sec.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.303-303
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• 2011

최근 세포 포집 소자 제작에 있어 세포의 종류와 크기의 다양성을 고려하여 정확하게 포집하기 위한 고정밀화, 소형화 된 도구 제작 기술 개발이 중요한 현안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 선행 기술에서의 세포 포집 한계를 극복하기 위한 방안으로 펨토초 레이저 가공을 통한 미세 세포 포집 장치 제작에 관한 실험을 진행하였다. 펨토초 레이저의 짧은 파장의 대역 범위와 전력 특성이 미세 소자 제작을 가능하게 함에 따라 수백, 수천 개의 세포 포집에 있어 보다 안정적이고 신뢰도 높은 포집 장치 구현을 실현시킬 수 있다. 실험에서는 펨토초 레이저의 가공 조건을 가변하며 MEMS 소자에 홀(hole)을 형성시켰다. flatness 200인 Polycarbonate 재질의 기판 위에 CNC공작기계를 사용하여 유로를 제작하고 상부에 젤라틴 코팅 부분 2를 포함한 총 두께 12의 membrane 필름을 부착하였다. 이후 775 nm 파장의 펨토초 레이저를 사용하여 10${\times}$10 개수의 홀을 형성 한 후 홀 주위의 thermal damage와 레이저의 파워에 따른 홀의 형태와 크기 변화를 비교하였다. 실험 결과 membrane 막의 젤라틴 코팅 측면 홀의 평균 직경은 레이저의 파워와 비례하여 증가하였으며, 레이저 파워가 일정한 임계치에 도달하면 특정 시점에서 수렴됨을 확인하였다. 또한 PET 측면의 직경은 서서히 증가하고 빠르게 일정한 값으로 수렴됨을 확인하였다. 본 실험에서는 펨토초 레이저의 특성 파라미터와 레이저의 가공 조건을 수립함으로써 실험에서 사용 된 레이저를 이용한 드릴링 방안을 제시한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.873-877
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• 2005

The burr of micro drilling and micro cutting on thin metal film is a major obstacle to mass production for micro PCB boards in micro technologies of personal computing and telecom explosion. As the burr affects on the assembling process, it is necessary to study continuously on control or elimination of the burr. In order to get higher valued products, it is also needed to competitive techniques with the high resolution. In this paper, we studied experimentally the burr generation that when it is processed on the copper foil by laser in micro-hole machining. Unlike mechanical machining the burr produced on substrate is a resultants of melt and re-solidification of a melten metal which was heated and treated by laser. And higher laser energy increases the size of burr. Therefor in micro-drilling with laser, it is difficult to reduce the effects of burr for very thin metal sheets. We investigated the stale of the burr and analyzed the laser ablation Cu micro machining with respect to laser intensity and processing time.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.103-111
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• 2015

콘크리트의 강도를 평가하기 위하여 반발경도법과 초음파속도법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 재료의 상태뿐만 아니라 콘크리트의 재령, 성숙도 및 손상도 등에 따라 예측강도와 현장의 실제강도가 차이가 발생하게 된다. 표준공시체와 현장에서 드릴링에 의하여 채취하는 코어공시체의 압축강도는 드릴링하는 동안 기계에 의한 교란이 발생하여 압축강도에 영향을 미치게 된다. 또한 반발경도 및 초음파속도의 경우에도 콘크리트의 재령 및 성숙도가 변화함에 따라 표면의 경도와 내부 미세조직의 변화에 의해서도 변화하게 된다. 저자들은 재령와 코어의 영향을 비파과시험결과에 반영하기 위하여 실험을 실시하였으며, 코어 및 콘크리트 재령에 의한 영향을 압축강도 실험 및 예측결과와 비교분석하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.993-998
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• 2002

watches, air bearings and printed circuit hoards (PCB). However, it is not easy to determine optimum cutting conditions since the micro drilling process is very sensitive to various disturbances. Also, undesirable characteristics to optimize the micro drilling are small signal-to-noise ratios, drill wandering motions and high aspect ratios. Thus, in this study, experimental design methods are applied to determine optimum cutting conditions. Suing the methods, three cutting parameters, fred, step and curving speed are optimized to minimize thrust forces. Obtained conditions are verified through required experimental works. As the results, it is shown that the experimental methods can be applied to micro drilling processes to determine Optimum Cutting Conditions.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권5호
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• pp.1-6
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• 2010

The wavelet transform is a popular tool for studying intermittent and localized phenomena in signals. In this study the wavelet transform of cutting force signals was conducted for the detection of a tool failure in turning process. We used the Daubechies wavelet analyzing function to detect a sudden change in cutting signal level. A preliminary stepped workpiece which had intentionally a hard condition was cut by the inserted cermet tool and a tool dynamometer obtained cutting force signals. From the results of the wavelet transform, the obtained signals were divided into approximation terms and detailed terms. At tool failure, the approximation signals were suddenly increased and the detailed signals were extremely oscillated just before tool failure.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.48-49
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• 2000

최근 몇 년 동안 레이저는 품질과 신뢰성의 계속적인 향상으로 인하여 여러 산업 응용분야에서 폭넓게 사용되어 지고 있다. 재료가공에 있어서 레이저의 적용분야는 금속의 절단, 용접 및 드릴링, 세라믹의 스크라이빙, 플라스틱과 복합재료의 절단 및 여러 가지 재료의 마킹, 등을 포함한다. 이러한 가공 메카니즘은 레이저의 조사에 의하여 재료를 용융, 증발시키는 열적 메카니즘이다. 특히 요즘에는 자외선 영역의 조사와 높은 빔의 세기에 의해 다른 종류의 에너지 전달 메카니즘이 가능한 UV 영역의 엑사이머 레이저의 사용이 증가하고 있다.$^{(1)}$ 이러한 엑사이머 레이저가 기존의 다른 레이저에 비해서 갖는 이점은 다음과 같다. 첫째, 모든 금속이 엑사이머 레이저에 대해서는 높은 흡수율을 가지므로 레이저 에너지가 가공 에너지로 효율적으로 변환되기 때문에 얇은 표면층에서 완전히 흡수하게 된다. (중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.857-864
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• 2013

레이저 정밀 가공은 고품질의 집속 광에너지를 이용하여 재료를 미세하게 가공하는 특수 가공으로 정밀 제조 분야에 적용되고 있다. 그러나 레이저 가공 시 열적 효과로 인해 재료 특성을 저하 시킬 수 있다. 또한, 압연 강재 및 강판의 경우 공정 단계에서 강한 압력으로 제작하기 때문에 반드시 잔류응력이 존재한다. 하지만 압연 강재에 존재하는 잔류응력의 양은 정량적인 예측이 불가능하다. 이러한 잔류응력이 존재하는 재료의 레이저 가공 시 레이저에 의한 부가적인 응력 발생 및 재료에 미치는 열적 영향의 예측 및 평가는 정밀 가공에 있어서 반드시 고려해야 하는 사항이다. 본 연구에서는 레이저 홀 가공 시 발생되는 온도 및 응력을 유한요소 해석과 실험적 방법으로 분석하였다. 재료의 열응력을 예측하기 위해 레이저 홀가공 실험을 수행하여 가열 및 냉각 등의 대한 결과를 도출하였다. 또한 냉각 시간에 따른 응력의 변화를 파악하였고 유한요소 해석으로 예측된 응력을 홀드릴링 응력 측정 기법에 의해 도출된 응력과 비교 검증하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.23-28
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• 2002

This paper describes the machining characteristics of the $MoSi_2$ based composites by electric discharge drilling with various tubular electrodes, besides, Hardness characteristics and microstructures of $Nb/MoSi_2$ laminate composites were evaluated from the variation of fabricating conditions such as preparation temperature, applied pressure and pressure holding time. $MoSi_2$ -based composites has been developed in new materials for jet engine of supersonic-speed airplanes and gas turbine for high- temperature generator. Achieving this objective may require new hard materials with high strength and high temperature-resistance. However, With the exception of grinding, traditional machining methods are not applicable to these new materials. Electric discharge machining (EDM) is a thermal process that utilizes a spark discharge to melt a conductive material, the tool electrode being almost non-unloaded, because there is no direct contact between the tool electrode and the workpiece. By combining a nonconducting ceramics with more conducting ceramic it was possible to raise the electrical conductivity. From experimental results, it was found that the lamination from Nb sheet and $MoSi_2$ powder was an excellent strategy to improve hardness characteristics of monolithic $MoSi_2$. However, interfacial reaction products like (Nb, Mo)$SiO_2$ and $Nb_2Si_3$ formed at the interface of $Nb/MoSi_2$ and increased with fabricating temperature. $MoSi_2$ composites which a hole drilling was not possible by the conventional machining process, enhanced the capacity of ED-drilling by adding $NbSi_2$ relative to that of SiC or $ZrO_2$ reinforcements.