• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.30 no.8 s.251
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• pp.957-964
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• 2006

As the requirement of LCD products which are large screen and have high brightness increases, the role of light guide panel (LGP) of which micro-features diffuse the light uniformly on surface is getting important. In general, there are many errors in machining like machine tool errors process error, setup error and etc. The amount of setup error in general machining is not so big in comparison with the others, so it is mostly neglected. But, especially in v-groove micromachining, setup error has a significant effect on micro-features. Low quality product and high cost are resulted from setup error. In v-groove micromachining, to confirm the effect of setup error, it is identified and then setup error synthesis model is derived from analysis of tool and workpiece setup. In addition, to predict the micro-features affected by setup error and enhance the production efficiency, the setup condition satisfying the tolerance of micro-features is geometrically analyzed and presented.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2001.04a
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• pp.263-268
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• 2001

The needs for precision machining of micro to milli parts have been increased as the industry require high quality products, especially for the micro-machining of IT products. The ultra-precision machining system is essential for the micro machining of fine structures, which insures machining accuracy, low systematic and random error and repeatability. In this study, we developed micro machining system, which is equipped with air bearing stage for ultra precision machining and also we present the results of V-grooving experiments, conducted by the developed system, to verify the performance of system. The results show that the machined V-grooving had good accuracy with repeatable stability.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.97-100
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• 2004

In recent years, a demand for micro-structure machining is increasing by the development of information and optics industries. Micro machining technology is in general well known in the field of lithograghy. However, the requirement of producing micro machine and/or micro mechanism with metal materials will be increased since a variety of workpiece configurations can be easily made. In this paper, ultra precision machine is developed to obtain micro groove and mirror surface using single crystal diamond tool. According to the cutting experiment, no burr was found at the edge of V-grooves, and the surface roughness of copper is about 1～3nm Ra. It is verified that ultra precision machine is effective to high precision machining.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.4 no.4
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• pp.28-33
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• 2005

Recently, trends of TFT-LCD toward larger scale and thinner thickness continue. so, demands of Light Guide Panel (LGP) which is to substitute for prism sheet are appeared. Functions of LGP obtaining polarization of light of the prism sheet as well as the incidence and reflection of light are demanded. This prism type LGP to complete functions of the existing LGP and polarization at once must be supported by micro machining technology of LGP surface. In this research, the machining characteristics of the various materials were analysed by shaping using V-shaped single crystal diamond tool. The characteristics are machined surface, machining force due to the variation of cutting depth. Used specimens are engineering materials, which are 6:4 brass, oxygen-free copper, Al6061, PC, PMMA. The FFT analysis of the measured cutting force was conducted. The cutting characteristics were analyzed and the optimum cutting conditions with materials were established.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.47-47
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• 2009

용착금속의 미세조직은 크게 Acicular ferrite(AF), Ferrite with aligned second phase(FS), Primary ferrite(=Grain boundary Ferrite) 등으로 나눌 수 있다. 이 중 침상형 페라이트(AF)는 인성과 강도를 동시에 증가시킬 수 있으므로 이를 다량 확보하는 것이 용접산업의 관건이다. 본 연구에서는 침상형 페라이트 발생에 기여한다고 알려진 Ti 함량을 용착금속에서 단계적으로 조절하여 나타나는 미세조직과 특성변화를 관찰하였다. 모재는 HSB-600을 사용하였으며 용접재료는 ER100S-G급의 Ti가 함유되어 있는 것(A)과 미함유된 것(B)을 사용하였다. 모재 성분의 희석을 방지하기 위해 V-Groove 가공 후 Buttering 용접을 실시하였다. 중앙에 가공된 V-그루브에 이들 재료를 적절히 조합하고 용접(입열량 20kJ/cm)하여 Ti함유량을 총 4가지(0.002~0.025% Ti)로 제어하였다. 용접 후 각각의 시편에 대해 미세조직, 충격시험, O/N분석, 성분분석 등의 시험을 진행하였다. 미세조직 관찰결과 Ti함량이 증가할수록 AF는 증가하고 FS는 감소함을 확인할 수 있었으며 충격시험결과 Ti가 많이 함유된 시편일수록 더 낮은 연성취성 천이온도(DBTT)를 나타내었다. EDS와 SEM으로 관찰한 결과 Ti함량 증가에 따라 비금속개재물의 크기는 작아지고 밀도는 높아지는 것을 확인할 수 있었으며 개재물 내에서의 Ti함량도 더 많아지는 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.33.2-33.2
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• 2011

CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 CMP 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 CMP 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. CMP 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리, 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. CMP 공정에서, 폴리우레탄 패드는 많은 기공들을 포함한 그루브(groove)를 형성하고 있어 웨이퍼와 직접적으로 접촉을 하며 공정 중 유입된 슬러리가 효과적으로 연마를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 하지만, 공정이 진행 될수록 그루브는 손상이 되어 제 역할을 하지 못하게 된다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 CMP 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 CMP 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 scratch 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 연마 잔여물 흡착을 억제하고, 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 소수성 자기조립 단분자막(SAM: Self-assembled monolayer)을 증착하여 특성을 평가하였다. SAM은 2가지 전구체(FOTS, Dodecanethiol를 사용하여 Vapor SAM 방법으로 증착하였고, 접촉각 측정을 통하여 단분자막의 증착 여부를 평가하였다. 또한 표면부식 특성은 Potentiodynamic polarization와 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. SAM 표면은 정접촉각 측정기(Phoenix 300, SEO)를 사용하여 $90^{\circ}$ 이상의 소수성 접촉각으로써 증착여부를 확인하였다. 또한, 표면에너지 감소로 인하여 슬러리 내의 연마입자 및 연마잔여물 흡착이 감소하는 것을 확인 하였다. Potentiodynamic polarization과 EIS의 결과 분석으로부터 SAM이 증착된 표면의 부식전위와 부식전류밀도가 감소하며, 임피던스 값이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 SAM을 증착 하였고, CMP 공정 중 발생하는 오염물의 흡착을 감소시킴으로써 CMP 연마 효율을 증가하는 동시에 컨디셔너 금속표면의 부식을 방지함으로써 내구성이 증가될 수 있음을 확인 하였다.