• 제목/요약/키워드: 미세홀가공

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경사 정체점 유동이 적용된 미세 홀 레이저 가공 공정의 흄 오염입자 산포특성 연구 (Fume Particle Dispersion in Laser Micro-Hole Machining with Oblique Stagnation Flow Conditions)

  • 김경진;박중윤
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.77-82
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    • 2021
  • This numerical study focuses on the analysis of fume particle dispersion characteristics over the surface of target workpiece in laser micro-hole machining process. The effects of oblique stagnation flow over fume generating machining point are examined by carrying out a series of three-dimensional random particle simulations along with probabilistic particle generation model and particle drag correlation of low Reynolds number. Present computational model of fume particle dispersion is found to be capable of assessing and quantifying the fume particle contamination in precision hole machining which may influenced by different types of air flow patterns and their flow intensity. The particle size dependence on dispersion distance of fume particles from laser machining point is significant and the effects of increasing flow oblique angle are shown quite differently when slot blowing or slot suction flows are applied in micro-hole machining.

미세 홀 펀칭시 전단 파괴 거동 연구 (A Study on Fracture Behavior in Shear Band during Micro Hole Punching Process)

  • 유준환;임성한;주병윤;오수익
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.230-235
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    • 2003
  • In the micro hole punching, the size and shape of burr and burnish zone are very important factors to evaluate quality of micro holes which depend on punch-die clearance, stain rate, workpiece material and etc. To get micro holes with small burr and wide burnish zone for industrial demands, not only the parametric study but also a study on fracture behavior in shear band are necessary. In this study, 100 $\mu\textrm{m}$, 25 $\mu\textrm{m}$ micro holes in diameter were fabricated on brass (Cu63/Zn37) and SUS 316 foils as aspect ratio 1:1, and the characteristics of micro holes was investigated comparing with man holes over several mm by scanning electron microscopic views and section views. Like macro hole, micro hole is also composed of 4 portions, rollover, burnish zone, fracture zone and it shows similar fracture behavior in shear band, but? by high strain rate (10$^2$∼ 10$^3$s$\^$-1/) unlike macro hole fabrication and increment of relative grain size several different results are shown.

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금속 소재의 미세 홀 펀칭 시 전단 파괴 거동 연구 (A Study on Shear Fracture Behavior of Metal in Micro Hole Punching Process)

  • 유준환;임성한;주병윤;오수익
    • 소성∙가공
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    • 제12권4호
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    • pp.314-319
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    • 2003
  • In the micro hole punching, the size and shape of burr and burnish zone are very important factors to evaluate quality of micro holes which depend on punch-die clearance, strain rate, workpiece material and etc. To get micro holes with small burr and wide burnish zone for industrial demands, not only the parametric study but also a study on fracture behavior in shear band are necessary. In this study, 100 $\mu$m, 25 $\mu$m micro holes in diameter were fabricated on brass (Cu63/Zn37) and SUS 316 foils as aspect ratio 1:1, and the characteristics of micro holes was investigated comparing with those of macro holes over several mm by scanning electron microscopic views and section views. Like macro hole, micro hole is also composed of 4 portions, rollover. burnish zone, fracture zone and burr, and it shows similar fracture behavior in shear band. But by high strain rate (10$^2$∼10$^3$s$^{-1}$ ) condition unlike that of macro hole fabrication and by the increment of relative grain size in the direction of the workpiece thickness, fracture zone is not observed.

홀 위치에 따른 디젤자동차 매연 측정프로브 성능 개선 연구 (Improving Diesel Car Smoke Measurement Probe Performance of Diesel Cars Using Hole Position)

  • 채일석;김은지;김재열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.29-35
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    • 2020
  • Car inspection systems are regularly carried out by the state to ensure the safety and emission status of cars, thereby improving the safety and quality of life by reducing fine dust and greenhouse gases that are the main culprits of vehicle defects and air pollution. These automobile inspections are largely divided into either regular or comprehensive inspections. This study analyzed the smoke measuring probes used in the lug - down 3 mode. In the previously issued paper "Improvement of Soot Probe Efficiency for Automotive Emission Measurement," an improved smoke measurement probe(B) improved on the problems that arise from the current smoke measurement probe (A). In this study, a technique that can improve the probe's inhalation efficiency over the improved (B) probes was applied to probes (C). Probe (C) involves a structure designed close to the center of the circumference of the exhaust pipe, and the suction efficiency was improved by adding a variable center unit.

EWT 태양전지 제작을 위한 레이저 미세 관통홀 가공 기술 (Laser via drilling technology for the EWT solar cell)

  • 이홍구;서세영;현덕환;이용화;김강일;정우원;이아름;조재억
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.103-111
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    • 2011
  • Laser drilling of vias is the one of key technologies in developing Emitter-Wrap Through(EWT) solar cell which is particularly attractive due to the use of industrial processing and common solar grade p-type silicon materials. While alternative economically feasible drilling process is not available to date, the processing time and laser induced damage should be as small as possible in this process. This paper provides an overview on various factors that should be considered in using the laser via drilling technology for developing highly efficient and industrially applicable EWT solar cells.

hBN의 첨가량에 따른 Si3N4/hBN 세라믹의 재료특성 및 마이크로 홀가공 유용성 평가 (Feasibility Evaluation of Micro Hole Drilling and the Material Properties of Si3N4/hBN Ceramic with hBN Contents)

  • 박귀득;고건호;이동진;김진형;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.36-41
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    • 2017
  • In this paper, $Si_3N_4/hBN$ ceramics with various hexagonal boron nitride (hBN) contents (0, 10, 20, or 30 wt%) were fabricated via spark plasma sintering (SPS) at $1500^{\circ}C$, 50MPa, and 10m holding time. The material properties such as the relative density, hardness, and fracture toughness were systematically evaluated according to the hBN content in the $Si_3N_4/hBN$ ceramics. The results show that relative density, hardness, and fracture toughness continuously decreased as the hBN content increased. In addition, peak-step drilling (with tool diameter $500{\mu}m$) was performed to observe the effects of hBN content in micro-hole shape and cutting force. A machined hole diameter of $510{\mu}m$ (entrance) and stable cutting force were obtained at 30 wt% hBN content. Consequently, $Si_3N_4/30wt%$ hBN ceramic is a feasible material upon which to apply semi-conductor components, and this study is very meaningful for determining correlations between material properties and machining performance.

DC 마그네트론 스퍼터링 법으로 증착한 Indium-Tin Oxide (ITO) 박막의 특성 평가 (Evaluation of Indium-Tin Oxide Thin Film Deposited by DC Magnetron Sputtering Method)

  • 우덕현;김대현;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.370-370
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    • 2008
  • ITO 박막은 현재 차세대 디스플레이인 LCD, PDP, ELD 등의 평판 디스플레이의 화소전극 및 공통전극으로 가장 많이 적용되고 있는 소재이며, 최근에는 태양전지의 투명전극으로 그 용도가 더욱 증가되고 있다. 이러한 소자들의 투명 전도막으로 사용되기 위해서는 가시광선 영역에서 80% 이상의 높은 투과도와 낮은 면 저항을 가져야 한다. 광 투과도와 면 저항은 ITO 박막의 증착조건에 따라 변하게 되는데 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Indium-Tin Oxide (ITO) 박막을 제작하고, 제작된 ITO 박막의 전기적 특성과 광학적 특성을 측정하여 공정조건에 따른 박막의 특성 변화를 평가하였다. 증착 조건은 주로 기판 온도와 증착 시간을 변화시켰다. 본 실험에서는 $In_2O_3$ : $SnO_2$의 조성비가 9:1 비율의 순도 99.99% ITO 타겟을 사용하였으며, coming 1737 glass를 30$\times$30 mm 크기로 가공하여 기판온도와 증착시간을 변화시키면서 ITO 박막을 제조하였다. 예비실험을 통해 인가전력 50W, 초기 진공 $2\times10^{-6}$ Torr, 작업 진공 $3.5\times10^{-2}$ Torr, 기판과 타겟 사이의 거리를 10 cm로 고정하였다. 기판 온도는 히터를 가열하지 않은 상온 ($25^{\circ}C$)에서 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 변화시켰고, 증착시간은 5분에서 30분까지의 범위에서 변화시켰다. 증착된 박막의 면 저항 촉정을 위해 4 point probe를 사용하였고, 홀 (hall) 계수 측정기 (HMS-300)를 이용하여 홀 계수를 측정하였으며, 또한 박막의 두께는 $\alpha$-step을 사용하여 측정하였다. ITO 박막의 상분석을 위해 XRD를 사용 하였고, SEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였다. 실험 결과로는 기판온도 $400^{\circ}C$, 증착시간 15분 이상에서는 면 저항이 모두 $8\Omega$/$\Box$이하로 낮게 나왔으며, 투과율 또한 모두 80% 이상의 높은 투과도를 보였다. 또한 ITO박막의 전기 전도도는 캐리어 농도와 이동도의 측정을 통해 두 가지 인자들에 의해 비례되는 것을 확인하였다.

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영상을 이용한 미세 드릴비트 측정에 관한 연구 (A Study on Micro Drill-Bit Measurement Using Images)

  • 곽동규;최한고
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.90-95
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    • 2015
  • 본 연구에서는 인쇄회로 기판(PCB)의 홀 가공에 사용되는 초소형 및 경량의 마이크로 드릴비트를 검사하기 위한 방법을 제안하고 있다. 고배율의 현미경을 통해 마이크로 드릴 비트의 영상을 획득한 후 드릴비트의 주요 지점들을 검출하는 영상처리 알고리즘을 개발하였고 주요지점을 근거로 하여 드릴비트의 다양한 요소들을 측정하였다. 또한, 드릴비트의 정상 및 비정상 상태를 자동으로 분별할 수 있는 윈도우 기반 검사 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 시스템의 상대적인 성능비교를 위해 시험영상들을 사용하여 기존 검사장비와 비교하였다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 기존 검사기보다 성능을 조금 향상시켰으며 기존 시스템에서 발생된 오판단된 일부 에러를 정확하게 분류하였다.

인쇄회로기판의 미세 신호 연결 홀 형성을 위한 레이저 드릴링 시스템 (Laser Drilling System for Fabrication of Micro via Hole of PCB)

  • 조광우;박홍진
    • 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.

CFRP Chip 표면처리에 따른 페놀복합재료의 강화, 내열성 및 난연성 향상 (Reinforcement, Thermal and Fire Retardant Improvement of Phenolic Composites by Surface Treatment of CFRP Chip)

  • 권동준;왕작가;구가영;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제13권2호
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    • pp.58-63
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    • 2012
  • 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 홀 가공 시 chip이 발생된다. 이때 발생되는 chip은 단순 폐기용 차원이 아닌 미세탄소섬유와 에폭시의 조성으로 이루어져 있다. Chip을 강화재로 활용하기 위해서는 탄소섬유만의 조성을 이루어야 고분자 기지와 계면접착력이 증가될 수 있다. Chip 내 탄소섬유의 길이를 일정하게 하기 위해 막자 사발을 이용한 절단 과정 후 $H_2O_2$를 이용한 표면처리를 하여 탄소섬유에 붙어있는 에폭시를 제거하였다. Chip을 이용하여 페놀수지를 기지로 한 페놀복합재료를 제조하였으며, 내열성 및 난연성 재료로 활용 가능성을 평가하였다. 기존의 페놀보다 표면처리를 한 chip복합재료가 기계적, 열적 물성이 향상됨을 확인하였으며, 젖음성 평가를 이용하여 표면물성에 따른 재료의 물성을 평가하였다. 불균질한 표면 조성에 의해 표면 거칠기가 달라지기 때문에 페놀복합재료의 접촉각이 증가되었다. 난연성 평가는 ASTM D635-06 방법으로 수행하였다. 평가결과, chip의 첨가 및 표면처리의 영향에 의해 난연성이 향상되었다.