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마그네슘 합금강의 제2세대 자기연마에서 표면거칠기 예측모델 개발 (Development of Prediction Model and Parameter Optimization for Second-Generation Magnetic Abrasive Polishing of Magnesium Alloy)

  • 김상오;이성호;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.401-407
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    • 2011
  • 본 연구에서는 AZ31B 마그네슘 합금 평판 연마에 제 2세대 자기연마공정을 적용하고 실험계획법을 통해 공정인자들의 특성을 평가하였으며, 2차 반응표면모델을 이용한 표면거칠기 예측모델을 개발하였다. 비자성체 재료의 기존 자기연마 공정에서는 재료의 표면에서 자기력이 낮아 표면거칠기의 향상에 효율이 낮은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위하여 전자석 배열을 이용한 자기력 테이블을 자기연마 공정에 적용하여 비자성체 표면의 자기력을 향상시킬 수 있었다. 이러한 시스템을 제 2세대 자기연마라 일컫고, 실험계획법에 따른 공정 인자 평가 결과, 자기력 테이블의 전자석 세기가 AZ31B 평판의 표면 거칠기 향상에 가장 큰 영향을 가지고 있음을 확인했다. 또한 자기력 테이블과 공구의 회전속도에 따른 반응표면모델을 개발함으로써 마그네슘 자기연마 공정의 효율성을 높일 수 있었다.

곡면 자기연마에서의 자기력 형성과 가공특성에 관한 연구 (Evaluations of Magnetic Abrasive Polishing and Distribution of Magnetic Flux Density on the Curvature of Non-Ferrous Material)

  • 김상오;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.259-264
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    • 2012
  • 비자성체의 자유곡면 자기연마 공정에서 자기력 세기의 향상은 매우 중요하다. 비자성체 자유곡면의 표면에 발생하는 자기력의 세기에 따라 자기연마 입자가 가지는 수직 절삭력이 변화하기 때문이다. 이러한 자기력 향상을 위하여 전자석 배열 테이블이 적용된 제 2세대 자기연마공정이 비자성체의 자유곡면 자기연마에 적용된다. 본 연구에서는 이러한 제 2세대 자기연마공정에서 전자석 배열 테이블에 발생하는 자기력 세기 향상을 위한 극성배열 방법을 제시하고 이를 알루미늄합금의 곡률 자기연마에 적용하였다. 그 결과 볼록 및 오목 형상에서 각각 S-N-S와 S-N-N-N-S 극성 배열에서 가장 높은 표면거칠기의 향상을 확인하였다. 또한 상승 가공경로에서 상대적으로 높은 표면거칠기 향상을 나타내었다.

2 세대 자기연마를 이용한 미세 그루브형상 표면가공에 관한 연구 (A Study on Polishing of Grooved Surface by the Second-Generation Magnetic Abrasive Polishing)

  • 김상오;이성호;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1641-1646
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    • 2011
  • 자기연마공정은 유동성이 높은 연마입자를 활용하기 때문에 곡면 및 그루브 형상에도 적용이 가능한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 제 2세대 자기연마법을 활용하여 그루브 형상에 대한 자기연마가공 특성을 평가하여, 이를 향후 연료전지 채널과 같은 3차원 형상의 자기연마에 활용하고자 한다. 실험은 최대 1.5mm 깊이의 그루브에 대해 자기연마가공 후 슬롯부 및 랜드부의 표면거칠기 변화를 관찰하였다. 그 결과 랜드부의 길이가 증가하고 그루브의 깊이가 깊어질수록 랜드부의 표면거칠기 향상정도는 높아졌다. 또한 슬롯부의 표면거칠기 향상정도는 랜드부와 슬롯부의 길이비가 증가하고 그루브의 깊이가 깊어질수록 감소하는 경향을 나타내었다. 마지막으로 자기연마가공을 통해서 그루브의 형상에는 큰 변화없이, 그루브의 모서리에 생성된 버를 효과적으로 제거할 수 있었다.

CMP 컨디셔닝 공정에서의 부식방지를 위한 자기조립 단분자막의 적용과 표면특성 평가

  • 조병준;권태영;;김혁민;박진구
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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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.

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Ba-Ferrite 자기연마재의 거동이 연마특성에 미치는 영향 (The Effects of Ba-Ferrite Magnetic Abrasive Behavior on Polishing Characteristics)

  • 김희남;송승기;윤여권;김희원;김복수;안효종;심재환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.565-568
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    • 2003
  • In this paper we deal with behavior of the magnetic abrasive using Ba-Ferrite on polishing characteristics in a new internal finishing of STS304 pipe applying magnetic abrasive polishing. The magnetic abrasive using Ba-Ferrite grain WA was used to resin bond fabricated at low temperature. And Ba-Ferrite of magnetic abrasive powder was crused into 200 mesh. The previous research made an experiment in the static and the dynamic state on the movement of magnetic abrasive grain. In this paper. We investigated into the changes of the movement of magnetic abrasive grain. In reference to this result. we have made the experiment which is set under the condition of the magnetic flux density. polishing velocity according to the form of magnetic brush.

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MAGIC 숫돌에 의한 연마작업의 표준화 (Standardization of Polishing Work by MAGIC Polishing Tool)

  • 조종래;이상태;정윤교
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.39-48
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    • 2005
  • As the industrial development is accelerated, a new machining process and system are keenly required to achieve super precision surface finish. Especially to get ground surface finish fer complicated and narrow inner shape of molds, it is impossible with the existing methods so that a new method is being required to be developed. A new material, called Magic(MAGnetic Intelligent Compounds), is finally made and it is called Magic machining that uses this material. There is a way to make a material as follows, the mixture of magnetic particles, bonding material and particles of abrasive grain should be melt down by proper heat, and then this mixture put in a mold and cool down in magnetic field which has a uniform direction. This new polishing method is spotlighted as an excellent solution to the existing problems. However it hasn't reported any study about the influence of the machining conditions of polishing velocity, amplitude and polishing pressure to the surface roughness yet. This study would examine closely the influence of polishing conditions of the Magic polishing tool to the surface finish to decide the optimum polishing condition and to standardize the Magic polishing work.

텅스텐 화학적-기계적 연마 공정에서 부식방지막이 증착된 금속 컨디셔너 표면의 전기화학적 특성평가 (Electrochemical Characterization of Anti-Corrosion Film Coated Metal Conditioner Surfaces for Tungsten CMP Applications)

  • 조병준;권태영;김혁민;;박문석;박진구
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 화학적-기계적 연마(CMP: Chemical-Mechanical Planarization) 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 화학적-기계적 연마 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. 화학적-기계적 연마공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 화학적-기계적 연마 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리(Slurry), 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 화학적-기계적 연마 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 화학적-기계적 연마 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 스크래치(Scratch) 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 유기박막을 표면에 증착하여 부식을 방지하고자 하였다. 컨디셔너 제작에 사용되는 금속인 니켈과 니켈 합금을 기판으로 하고, 증착된 유기박막으로는 자기조립단분자막(SAM: Self-Assembled Monolayer)과 불화탄소(FC: FluoroCarbon) 박막을 증착하였다. 자기조립단분자막은 2가지 전구체(Perfluoroctyltrichloro silane(FOTS), Dodecanethiol(DT))를 사용하여 기상 자기조립 단분자막 증착(Vapor SAM) 방법으로 증착하였고, 불화탄소막은 10 nm, 50 nm, 100 nm 두께로 PE-CVD(Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition, SRN-504, Sorona, Korea) 방법으로 증착하여 표면의 부식특성을 평가하였다. 표면 부식 특성은 동전위분극법(Potentiodynamic Polarization)과 전기화학적 임피던스 측정법(Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS)) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. 또한 측정된 임피던스 데이터를 전기적 등가회로(Electrical Equivalent Circuit) 모델에 적용하여 부식 방지 효율을 계산하였다. 동전위분극법과 EIS의 결과 분석으로부터 유기박막이 증착된 표면의 부식전류밀도가 감소하고, 임피던스가 증가하는 것을 확인하였다.

의료행위 기준에 따른 치과위생사 직무 타당도 평가 (Evaluation of Dental Hygienist Job Validity according to Judgment Standard of Medical Practice in Medical Law)

  • 배수명;신선정;이효진;신보미
    • 치위생과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.357-366
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    • 2018
  • 본 연구는 치과위생사 직무를 다양한 각도에서 분석하고 검토하여 향후 치과 팀 내 치과진료업무를 효율적으로 분담하고 직무에 따른 교육 과정을 개발하는 데 기초 자료로 활용하기 위하여, 의료법에서 의료행위를 판단하는 기준에 따라 치과위생사 직무의 타당도를 평가하고자 하였다. 본 연구는 2017년 11월 10일부터 20일까지 강릉원주대학교 치과대학의 12명 교수를 대상으로 치과위생사 직무의 타당성을 평가하기 위해 자기기입 설문조사를 실시하였다. 치과위생사 직무가 질병예방과 치료, 환자요양지도, 보건 위생상 위해 발생 여부의 의료행위 판단기준에 해당하는지에 대한 전문가 일치율을 산출하였고, 각 행위를 의료행위 타당성 평가기준에 따라 점수화하여 level 1~4로 최종 분류하였다. 본 연구 결과에 따르면, 응답자의 50% 이상이 치위생 관리에 포함하는 치은출혈, 치주낭, 임상적 부착수준 측정 및 기록과 전문가 치면세균막 관리, 스케일링, 칫솔질 및 구강 관리용품 처방, 교육을 포함한 대상자별 구강보건교육과 치료 후 주의사항에 대한 상담이 세 가지의 의료행위 판단기준에 모두 해당된다고 응답하였다. 치과위생사가 치과임상에서 수행하는 행위는 의료행위 판단 기준에 따라 크게 4가지 범주로 분류하였고, 범주의 수준이 높을수록 수행난이도가 높고, 전문지식과 기술이 요구되는 직무로 판단할 수 있다. 치은출혈, 임상적 부착수준, 치주낭 측정 및 기록과 치면 연마, 전문가 치면세균막 관리, 스케일링, 치근활택술, 국소적 항균제 적용의 항목은 최종 점수 4.3으로 수행난이도와 전문성이 요구되는 Level 4 그룹으로 분류되었다. 우리나라 치과진료현장에서 환자의 안전과 건강권을 보장하면서 효율적으로 진료를 분담하기 위해서는 수행 행위에 따라 필요한 지식의 수준과 적절한 교육, 자격 기준 등에 대한 표준화된 지침이 개발되어 활용될 필요가 있다.