• Journal of the KSME
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.367-373
• /
• 1990

초정밀 절삭용 다이아몬드 공구의 날끝 형상에 관해서는 여러 가지 설계안이 개발되어 제각기 성공적으로 사용되고 있지만 제품 품질의 균일성, 즉 성능과 수명의 차이는 아직까지 미해결이다. 또한, 초정밀공구의 날끝 능선에 관해서 최근 측정 데이터가 발표되고 있으나, 양호한 날끝능선, 불량한 능선 및 소정의 다듬질이 이루어지지 못하고 수명에 달해버린 능선 등에 대한 제각기의 형상, 구조 등이 밝혀지지 않고 있으며, 공구의 제작법을 개발하는 것은 금후의 연구과제로 남 아있다. 그리고, 단결정 바이트의 연마에 대해서는 많은 기술적인 진전이 이루어져 왔으나, 수 명의 차이는 해결하지 못하고 있다. 이는 날끝능선의 연마방향과 더불어 다이아몬드의 이방성, 원석의 품질 등과 관련이 있다고 볼 수 있다. 공구의 마멸과정이 결정방위에 의존하는 것은 당연하겠지만, 공구의 연마가공에서는 이방성 그 자체가 공구마멸에 나타나는 문제 및 경사면과 여유면의 마멸과 달리 예리한 인선을 둔화시키는 날끝 능선의 마멸은 어떻게 진행되는가가 문 제이며, 공구의 결정방위와 성능, 수명과의 관련은 실험적으로 해명되어야 할 것이다. 또한 재 료인 다이아몬드 원석에 있어서도, 커다란 결함이 발견된 것은 제외되지만 극히 경미한 결함은 어디까지 허용될 것인지가 문제이다. 내부응력, 착색 등 결함의 인자는 다양하지만 제각기 공구 의 성능 및 수명과의 관련은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이러한 인자 중에서도 어느 것이 가장 크게 영향을 미치는지 확인된다면 커다란 진보가 이루어질 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.113-123
• /
• 1990

To study deleterious effects of contaminants contained in lubricating systems, the effects of fine alumina particle concentration and size on the critical failure load, friction and wear characteristic were examined on boundary lubrication condition using the four ball machine. The following conclusions are deduced: The abrasive is found to cause a transition from mild wear to severe wear at less severe conditions than with clean oil. In mild wear region the friction and wear increase with particle size and concentration, but in severe wear region do not exhibit any definite trend. In relation to film thinckness there is a threshold of particle size beyond which the failure load no longer decreases with particle size.

• Journal of the KSME
• /
• v.56 no.7
• /
• pp.36-39
• /
• 2016

이 글에서는 1G DR AM급 이상의 고집적 반도체 소자를 제조하기 위해 필수적인 표면 평탄화 방법으로 CMP(Chemical Mechanical Planarization) 공정을 소개한다. 특히 반도체 소자를 구성하는 재료의 화학적 반응과 기계적 마멸 정도에 적합한 연마(polishing) 처방을 제공하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.848-854
• /
• 2012

SCM420 steel cutting gear to improve the durability is quenched. When quenching, increases surface hardness, a change of the physical properties and machinability or fall. This study, using a solid carbide hobs skiving hobbing gear cutting finishing. And cutting tool solid carbide TiAlN coating hove when TiAlN coating on the surface of multi-con polishing hob conducted aero lap nano polishing for each cutting. Experimental results conducted aero lap nano coating on the surface polishing tool machinability was excellent. And aero lap nano polishing tool results were reduced 2.5 times the tool wear compared to TiAlN coated tools. Excellent results were 1.42 times longer tool life.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1992.04a
• /
• pp.115-119
• /
• 1992

산업의 발전과 더불어 새로운 재료의 개발에 대한 요구가 날로 증가하고 있으며 이와 같은 요구에 부응하기위하여 각종의 신소재가 개발되고있다. 이들 신소재 중에서 섬유강화 복합재료는 높은 비탄성과 비강도특성 때문에 구조물의 경량화가 요구되는 우주선, 항공기 등에 주로 이용 되어 왔으며 최근에는 복합재료의 가격이 저렴해 지면서 이 재료의 높은 비탄성과 감쇠특성을 이용하고자 스포츠용품 및 기계 부품에도 섬유강화 복합재료의 이용이 증가 되고 있다. 항공기나 고속회전체의 부품을 복합재료로 제작하였을 경우 복합재료를 다른 금속이나 다른 복합재료부품에 접합(joining)시켜야 하는데 이 때문에구조물의 효율은 Joint에서 주로 죄우된다. Joint를 제작하기 위해서는 복합재료의 표면을 가공한 수 Adhesive를 이용하거나 Bolt로 체결하기 위해 구멍 뚫기 작업이 필요하여 드릴링을 하였을때 이 재료가 매우 연마성이 강하여 심한 공구마멸을 일으키며, 드릴의 입구와 출구쪽에서 각 ply들의 박리 현상이 발생하고, 드릴가공된 벽면으로부터 섬유 또는 레진의 탈락현상등이 발생하는 결점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 결점을 최소화하여 고정밀도의 높은 생산성을 얻기위한 가공기술에 대한 자료를 만들고 최적 절삭조건 및 복합재료가공용 드릴의 설계를 위한 지침을 제시하고자 고속도강 표준드릴을 사용하여 유리섬유 에폭시 복합재료및 탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 실험에서 절삭조건이 가공면 생성, 공구마멸, 절삭력에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.07a
• /
• pp.231-234
• /
• 2004

Chemical mechanical polishing(CMP) process was studied in terms of tribology in this paper. CMP performed by the down force and the relative motion of pad and wafer with the slurry is typically tribological system composed of friction, wear and lubrication. The piezoelectric quartz sensor for friction force measurement was installed and the friction force was detected during CMP process. Various coefficient of friction was attained and analyzed with the kind of pad, abrasive and the abrasive concentration. The lubrication regime is also classified with ${\eta}v/p(\eta,\;v\;and\;p;$ the viscosity, relative velocity and pressure). Especially, the co-relation not only between the friction force and the removal per unit distance but also between the coefficient of friction and within-wafer-nonuniformity was estimated.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.22-28
• /
• 2020

This paper investigates the effects of retaining ring materials, particularly PPS and PEEK, used in the CMP process, on wafer polishing and ring wear. CMP can be performed using bonded type retaining rings made with PPS or injection molding type retaining rings made with PEEK. In this study, after polishing a wafer with a PPS retaining ring, the average profile height of the wafer was 0.098 ㎛ less than that of the wafer polished with a PEEK retaining ring, implying that PPS retaining rings achieve a higher polishing rate. In addition, the center area of the wafer profile had less deviation and improved flatness after polishing with the PPS ring. These results indicate that a higher polishing rate and smaller profile height deviation can be achieved using retaining rings made with PPS compared to retaining rings made with PEEK. Therefore, with semiconductor circuit patterns becoming finer and wafer sizes becoming larger, the use of PPS in CMP retaining rings can obtain more stable wafer polishing results compared to that of PEEK.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.104-111
• /
• 2004

Ultrasonic machining is a non-thermal, non-chemical, md non-electorial material removal process, and thus results in minimum modifications in mechanical properties of the brittle material during the process. Also, ultrasonic machining is a non-contact process that utilize ultrasonic vibration to impact a brittle material. In this research characteristics of micro-hole machining for brittle materials by ultrasonic machining(USM) process have been investigated. And the effect of ultrasonic vibration on the machining conditions is analyzed when machining fir non-conductive brittle materials using tungsten carbide tools with a view to improve form and machining accuracy.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.142-142
• /
• 2016

무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.35 no.5
• /
• pp.274-285
• /
• 2019

Chemical mechanical polishing (CMP), which is a material removal process involving chemical surface reactions and mechanical abrasive action, is an essential manufacturing process for obtaining high-quality semiconductor surfaces with ultrahigh precision features. Recent rapid growth in the industries of digital devices and semiconductors has accelerated the demands for processing of various substrate and film materials. In addition, to solve many issues and challenges related to high integration such as micro-defects, non-uniformity, and post-process cleaning, it has become increasingly necessary to approach and understand the processing mechanisms for various substrate materials and abrasive particle behaviors from a tribological point of view. Based on these backgrounds, we review recent CMP R&D trends in this study. We examine experimental and analytical studies with a focus on substrate materials and abrasive particles. For the reduction of micro-scratch generation, understanding the correlation between friction and the generation mechanism by abrasive particle behaviors is critical. Furthermore, the contact stiffness at the wafer-particle (slurry)-pad interface should be carefully considered. Regarding substrate materials, recent research trends and technologies have been introduced that focus on sapphire (${\alpha}$-alumina, $Al_2O_3$), silicon carbide (SiC), and gallium nitride (GaN), which are used for organic light emitting devices. High-speed processing technology that does not generate surface defects should be developed for low-cost production of various substrates. For this purpose, effective methods for reducing and removing surface residues and deformed layers should be explored through tribological approaches. Finally, we present future challenges and issues related to the CMP process from a tribological perspective.