• 제목/요약/키워드: 초정밀

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정밀 위치제어를 위한 Piezo Actuator의 제어기 연구 및 제작 (A Controller Study and Design for Precise Piezo Actuator)

  • 이세린;김철오;임계영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1764-1765
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    • 2011
  • 피에조 액추에이터는 세라믹 소재의 압전 특성을 이용한 전기식 액추에이터로, 이에 사용되어지는 세라믹스는 전자분야의 기초재료로 다양한 연구가 이루어지고 있다. 통신기기, 의료기기, 초정밀 액추에이터, 초음파 모터 등 각종 정밀 센서와 측정 계측기기와 같이 가정용에서부터 첨단 기술 분야 까지 광범위하게 이루어지고 있다. 이와 같이 첨단 기술 분야에 각광 받고 있는 압전 소재 제품중, 본 논문에서는 국내 개발 및 시장 진입이 어려운 초정밀 액추에이터를 선택 하였으며, 전압 이송소자를 활용하기 위한 연구소단위의 연구내용을 기술하였다. 즉, 정밀 제어에 영향을 미치는 피에조의 히스테리시스를 포함한 개루프 특성을 모델링하고, 컴퓨터 시뮬레이션으로 액추에이터의 동작을 검증한 후 PID제어기를 적용하여, 이에 따른 결과와 함께 제어기를 제작하였다.

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3차원 미세표면현상 측정을 위한 시료면의 자세제어에 관한 연구 (Correction of Specimen Orientation in Three-Dimensional Measurement of Surface Roughnes with Small Waviness)

  • 조남규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.5-11
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    • 1994
  • 현대산업사회의 발달에 따라 제품의 고기능화, 고성능화, 고부가가치화의 경향이 현저하여지고 그에 따른 기계 및 전자분야의 눈부신 발전은 고정도 부품의 제작을 위한 초정밀 가공기술 및 초정밀 측정기술의 발전에 더욱 박차를 가하여 왔다. 그 중에서 정밀측정기술은, 설계정보로 주어진 Criterion에 대한 적부 판정이라는 종래의 계측개념에서 탈피하여, 제품의 종합적인 가치평가이외에도 창조과정의 중요한 역할을 담당하는 주요기술로서 개념이 자리를 굳히고 있다. 즉 물리량의 검출에 의한 적부검사 및 가동에의 Feedback 정보제공이라는 단순한 역할에서, 고도의 정보처리기술의 도입에 의한 적절한 요구사항의 처리에 의하여 기술전략, 가공 및 조립, 보수 및 관리, 설계 및 개발, 판매전략 등에 그 정보가 적극적으로 활용 되게 되었다.

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외부가압 공기베어링의 동적 특성에 관한 해석

  • 김우정;박상신;한동철
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1991년도 제14회 학술강연회초록집
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    • pp.22-28
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    • 1991
  • 최근 전자 및 광학분야에 있어서의 눈부신 발전은 비구면 가공기나 초정밀 연삭기와 같은 초정밀 가공기계의 개발과 실용화에 힘입은 바 크다. 이러한 초정밀 가공기의 성능을 좌우하는 핵심요소로서 주축계를 들 수 있으며, 비교적 소형 경량의 공작물을 가공하는 기계의 주축용 베어링으로는 오일 베어링을 대신하여 공기베어링이 점차 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 점급기원의 가정하에 직접수치해법을 사용하는 해석 프로그램을 작성하여, 무차원화된 설게 변수들에 대한 외부가압 공기베어링의 정$\cdot$동특성수들을 구하고, 여기서 구해진 베어링의 정$\cdot$동특성수를 사용하여 베어리으이 공기막 반력을 계산한 후, 축중심 궤적의 비선형 해석을 수행함으로써 주축 회전 정도를 예측하고자 한다.

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공기정압 베어링의 정 동특성에 관한 연구 (Static and Dynamic Characteristics of Aerostatic Gas Bearing)

  • 전경석;한동철
    • Tribology and Lubricants
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    • 제6권2호
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    • pp.60-67
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    • 1990
  • 최근 전자 및 광학 분야에 있어서의 눈부신 발전은 다면경 가공기나 초정밀 연삭기와 같은 초정밀 가공기계의 개발과 실용화에 힘입은 바 크다. 이러한 초정밀 가공기의 성능을 좌우하는 핵심 요소로서 추축계를 들수 있으며, 비교적 소형 경량의 공박물을 가공하는 기계의 주축용 베어링으로는 오일 베어링을 대신하여 공기 베어링이 점차 널리 사용되고 있다. 이러한 가공기에 많이 사용되는 외부 가압 공기 베어링은 동압 공기 베어링과는 달리, 외부에서 가압된 압축공기에 의하여 공기막을 형성하므로, 시동과 정지시 마멸이 없고 저속에서도 비교적 높은 하중 지지력을 얻을 수 있으며, 오일 베어링과 비교하여서는 발열이 적고 윤활제의 유출에 의한 오염의 위험이 없다는 특성외에 공기막에 의한 평균화 효과에 의하여 고정도의 운전이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 점급기원의 가정하게 직접 수치해법을 사용하는 해석 프로그램을 작성하여, 무차원화된 설계 변수들에 대한 외부가압 공기베어링의 정$\cdot$동특성수들을 구하고자 한다.

초정밀 스테이지 설계 및 제어에 관한 연구 (A Study on the Design and Control of a Ultra-precision Stage)

  • 박종성;정규원
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.111-119
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    • 2006
  • The ultra-precision stage is demanded for some industrial fields such as semiconductor lithography, ultra-precision machining, and fabrication of nano structure. A new stage was developed for those applications in order to obtain nano meter resolution. This stage consists of symmetric double parallelogram mechanism using flexure hinges. The mechanical properties such as strength of the flexures and deformations along the applied force were analyzed using FEM. The stage is actuated by a piezoelectric actuator and its movement was measured by a ultra-precision linear encoder. In order to improve positioning performance, a PID controller was designed based on the identified second order transfer function. Experimental results showed that this stage could be positioned within below 5 nm resolution irrespective of hysteresis and creep by the controller.

특집 : 레이저 기반 초정밀 초고속 가공시스템 - PCB pattern 미세화에 따른 UV laser driller의 개발

  • 박홍진;서종현
    • 기계와재료
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    • 제22권1호
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    • pp.22-29
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    • 2010
  • 최근 휴대폰 등 모방일 전자기기 산업에서 차세대 고부가 PCB(MLB, HDI, FPC, 등) 및 고기능 PCB(COF, MOF, SOF)의 급속한 적용 확대로 직경$20{\mu}m$급의 비아홀(viahole) 및 interconnection 홀 가공을 위한 초정밀/초고속 레이저 드릴링 공정 및 장비기술 개발에 대한 시장의 요구가 급증하고 있다. 이에 반해 기존의 CO2 레이저 드릴링은 기술적 한계에 도달하여 시장의 요구에 대응이 불가하며, 선진업체에서는 최근 UV 레이저 드릴링 장비에 대한 시장 점유율을 높여가고 있다. 특히 국내시장은 미국의 ESI사가 독점하고 있어 기술개발 투자를 통한 국산화가 절실한 상황이다. 이에 당사에서는 초고속/초정밀 UV laser 시스템을 이용한 FPC iva hole drilling을 연구과제로 개발을 진행하고 있으며 국산화를 넘어서 세계시장점유를 목표로 공정장비개발을 진행중이다.

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준 경험적 기법에 의한 차세대 초정밀 FAB. 구조물의 통합 동적 구조 설계 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of A Dynamic Structure Design System for Ultra Precision FAB. Structure based on Semi-Empirical Method)

  • 이현준;이경오;이규섭
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.1245-1248
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    • 2012
  • 반도체와 LCD 산업분야, 나노급 공정 및 검사기술이 요구되는 산업분야의 수요증가에 따라 초정밀 가공/생산/검사 장비를 설치, 운용하는 FAB. 구조물의 설계요구가 증대되고 있으며, 건물의 환경진동 규제치도 강화되고 있는 실정이다. 이와 같은 대형 구조물에서의 서브 마이크로 수준의 미진동(微振動)을 제어하는 문제는 진동 응답을 결정하는 구조와 재료가 복잡하고 다양한 형태를 갖고 있는 반면, 다루어야 할 동적 응답은 극한적으로 작은 마이크로 이하의 값을 다루어야 하기 때문에 매우 어렵다. 따라서 기존에 이용되고 있는 해석과 실험의 결과만으로는 신모델 설계에 적용하기 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 실험적 데이터와 경험적 데이터들을 기반으로 구축된 데이터베이스를 이용하여 새로운 초정밀 FAB. 동적 구조 설계 시스템을 구현한다.

펨토초 레이저를 이용한 극미세 가공에의 응용

  • 조성학
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.8-8
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    • 2004
  • 펨토기술은 펨토초영역에서 일어나는 물리화학적 현상을 이용하여 공학적으로 이용하는 학문이다. 펨토초(femtosecond)는 시간의 단위로서 1펨토초는 1000조분의 1초($10^{-15}$)에 해당된다. 일반적으로 사람의 머리카락 두께는 약 100fm 인데 100 펨토초라고 하더라도 빛이 머리카락 두께의 1/2도 진행하지 못하는 극도의 짧은 시간에 불과하다. 이러한 펨토기술은 극초단 레이저의 발달로 가능해졌다. 1960년대 초 레이저 펄스폭을 줄일 수 있는 기술이 개발돼 나노초 시대가 열린 이후 60년대 중반에 펄스폭을 더욱 줄일 수 있는 모든 잠금기술이 개발돼 피코초 시대가 도래했다.(중략)

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첨단 헤드업 디스플레이 장치용 비구면 자유형상 금형의 초정밀 가공에 관한 연구 (A study on the ultra precision machining of free-form molds for advanced head-up display device)

  • 박영덕;장태석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.290-296
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    • 2019
  • 차량용 HUD는 자동차 전면 유리창에 안전 운전과 편의 운전 관련 다양한 정보를 표시해 주는 장치로 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 증강현실 기술에 적용이 가능한 대면적 비구면 자유형상 미러를 가공하기 위해 초정밀 가공기를 이용하여 가공을 실시하였고 그 결과를 측정하였다. 초정밀 다이아몬드 절삭은 정밀도가 높을 뿐만 아니라 표면 거칠기와 잔류 응력을 낮게 할 수 있어서 우수한 표면 무결성을 갖는 고급 부품의 생산에 유리하다. 또한 비구면 자유 형상의 몰드를 사용함으로써 광학 전달 함수의 개선, 왜곡 경로의 감소 및 특수 이미지 필드 곡률의 실현과 같은 장점을 얻을 수 있다. 이와 같은 비구면 자유형상 금형을 가공하기 위한 방법으로는 초정밀가공기를 이용한 다이아몬드 절삭 방법을 사용하였으며, 제작된 비구면 자유형상 미러 금형의 평가는 비구면 형상 측정기를 이용하여 실시하였다. 이러한 방법에 의해 $1{\mu}m$ 이하의 형상 정밀도(PV)와 $0.02{\mu}m$ 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 비구면 자유형상 금형을 제작할 수 있었다.