• Journal of Welding and Joining
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• 제24권6호
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• pp.28-32
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• 2006

Laser Transmission Joining (LTJ), which is a joining process of polymers by using different transmission rates of materials, was studied numerically. Unlike previous studies, energy loss by reflection at the surface was included. Besides, energy absorbed in the transparent substrate is also considered to increase the accuracy of the analytical results. Furthermore, thermal deformations of the substrates were also calculated. Temperature distribution of the substrates on the joining process could be effectively predicted by using the thermal analysis model developed, which could also analyze the rising phenomenon of the absorbing substrate by bulge effect. Calculated results show that temperature of the absorbing substrate is higher than that of transparent substrate when the laser is being radiated, and this temperature difference causes more thermal deformation in absorbing substrate, which results in the surface rise of the absorbing substrate. Comparison of calculated results with corresponding experimental results could confirm the validity of the numerical analysis model proposed.

• 폴리머
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• 제34권1호
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• pp.84-87
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• 2010

구리, 인디움, 셀레늄 이온을 포함한 혼합물을 전기화학적으로 환원하는 1회 반응으로 CIS 입자를 합성하였다. 합성된 입자를 폴리(옥틸티오펜/풀러렌으로 구성된 벌크이종접합에 블렌딩하거나 박막층으로 삽입하여 여러 가지 광기전셀을 제조하였다. CIS의 함량이 증가할수록 개방전압과 단락전류의 급격한 감소가 일어났다. 이러한 광기전성의 감소현상을 블렌드의 구조, 조성, 모폴로지를 분석 해석하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.14-19
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• 2014

Laser beam was applied on the boundary of the polyurethane and biodegradable polyacetate polymers. The distributed laser passed through the polyurethane layer and heated the polyacetate layer, then the soften acetate was squeezed thorough the 1mm square slots of polyurethane for the mechanical joining. The surface roughness ranging between $0.28{\mu}m$ and $3.06{\mu}m$ had almost no effect on joining strength, but the optical properties of HD (High Definition) and UHD (Ultra High Definition) mode affected laser beam transmittance. The optimum laser power was found to be between 8watt and 10watt with 500mm/min of scanning speed. The joining boundary was characterized by optical and SEM analysis. Based on the experiment and characterization results, the laser energy was effective for the polymer joining and efficiency of joining.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.594-601
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• 2001

표면을 개질시켜 극성기를 도입한 다음 열융착시키는 방법으로 접착제를 사용하지 않고도 폴리에틸렌 필름과 알루미늄 판을 직접 접합시킬 수 있는지를 살펴보았다. 폴리에틸렌 필름은 산소 및 아크릴산 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였으며, 알루미늄 판은 끓는 물로 처리하거나 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였다. 폴리에틸렌 필름의 표면만을 개질시킬 경우에도 상당히 높은 접착력을 얻을 수 있었으며, 알루미늄 판의 표면까지 개질시킬 경우에는 접착시험시 폴리에틸렌 필름이 끊어질 정도로 높은 접착력을 얻을 수 있었다. 특히, 아크릴산플라즈마로 처리한 폴리에틸렌 필름과 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리한 알루미늄 판을 접합시킬 경우에는 필름 표면의 카르복실기와 판 표면의 아민기가 반응하여 아마이드 그룹을 형성하는 화학적 결합에 대한 가능성도 보여주었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권2호
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• pp.63-69
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• 2014

Dual laser heat sources were used for polymer based material joining. An infrared camera and thermocouple DAQ system were used to correlate the temperature distribution to computer simulation. A 50 degree tilted pre-heating laser source was acting as a heating source to promote the temperature to minimize thermal shock by the following a welding heat source. Based on the experimental result, the skin depth was empirically estimated for computer simulation. The offsets of 3mm, 5mm and 10mm split by weld and preheat were effectively used to control the temperature distribution for the optimal laser joining process. The closer offset resulted in an excessive melting or burning caused by sudden temperature rising. The laser power was split by 50%, 75% and 100% of the weld power, and the best results were found at 50% of preheating. To accurately simulate the physical laser beam absorption and joining optical properties were experimentally measured for the computer FEM simulation. The simulation results showed close correlation between theoretical and experimental results. The developed dual laser process is expected to increase productivity and minimize the cost for the final products.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권4호
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• pp.23-27
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• 2016

A 3D printed metal part and thermal plastic polymer part were joined by direct laser irradiation. The 3D metal part was fabricated by using DED(Direct Energy Deposition) with STS316 material. The experiment was carried out through no patterned metal surface, 3D metal printed surface and micro laser patterned surface. The most secure joining quality was obtained at the laser micro patterned surface specimen and the counterparts of polymers were PLA and PE based thermo plastics. The applied laser power was 350Watt and the distance of patterns was maintained at $150{\mu}m$. The laser line width was optimized at $450{\mu}m$ and the laser micro pattern depth was $180{\mu}m$ for the best joining quality. Based on the result analysis, the possibility of laser material joining for metal to polymer was proposed and multi-material joining will be possible in 3D laser direct material fabrication.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3442-3447
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• 2014

본 논문에서는 간단한 플라스틱전자패키지의 폴리머 흡습특성 평가 방법을 제시하였다. 흡습팽창에 의한 변형을 측정하고 유한요소법으로 해석하였다. 흡습특성 평가를 위해 시편제작을 제작하고, 흡습시간에 따라 폴리머에 내재된 수분질량을 측정하여, 수치해석 결과와 비교분석하였다. 흡습확산 방정식은 열전달 방정식과 유사한 형태를 가지고 있기 때문에 열전달 해석 절차에 따라 상용 유한요소코드를 적용하여 흡습압력비를 구하고, 자체코드로 흡습질량을 계산하였다. 비전도성 폴리머는 동일 제품이라도 생산시기에 따라 흡습특성에 변화가 있었다. 여러 가지 흡습특성에 대해 흡습질량을 수치해석으로부터 계산하고 측정치에 가장 근접한 흡습질량 변화의 그래프를 선택하여 최적의 확산계수와 용해도를 구하였다. 제시된 방법은 빠른 대응을 요구하는 생산현장에서 반도체 패키지 폴리머의 흡습특성을 신속하게 평가하는 데 적용될 수 있을 것이다. 또한 흡습팽창을 모아레 간섭계로 측정하고 수치해석으로 비교하였다. 결과적으로 흡습질량의 측정값과 수치해석 결과를 비교하여 용해도와 확산계수는 0.0320 [g/mm/N]과 0.243 [$mm^2/{\mu}s$]으로 결정하였고, ANSYS 구조해석에 의한 변형은 모아레 간섭에 의한 측정결과와 매우 유사하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권2호
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• pp.31-36
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• 2007

도전성 접착제는 많은 잠재적인 우수한 특성으로 응용범위가 점차로 확대되어 가고 그 시장 규모가 증가하는 추세에 있다. 본 논문에서는 전자패키징에서 널리 사용되어 오던 기존의 솔더를 대체하는 재료로서 도전성 접착제의 기술 동향에 대해 살펴보았다. 최근, 기존의 ECAs의 도전메커니즘(도전입자의 기계적/물리적 접촉)에 기인한 문제점을 극복하기 위한 나노입자를 사용한 여러형태의 ECAs와 접속 기술들이 활발히 개발 되고 있다. 앞서 언급한 바와 같이, ECAs가 가지는 낮은 전기도도와 불안정한 전기적 특성을 향상시키기 위한 개선하기 위한 도전입자 및 폴리머 주재의 성능향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 이러한 문제점을 극복할 새로운 재료의 개발 및 공정에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 최근 급속하게 전개되고 있는 전자 패키징 분야의 경박단소화, 고기능화, 다기능화 추세에 따른 미세피치화, 고전력/고주파 대응, 발열 문제 등의 해결할 수 있는 새로운 재료 및 공정에 대한 연구 개발은 가속화 될 것으로 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1513_1514
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• 2009

This paper reports on a fabrication of novel substrate integrated waveguide (SIW)-based shielded stripline applicable to the broadband transverse electromagnetic (TEM) single-mode propagation. We suggested a structure for half-SIW and half-shielded stripline, which combined through the benzocyclobutene (BCB) bonding layer. The electrical interconnection between the sidewall of anisotropic wet-etched silicon and patterned BCB layers is measured subsequent to the metalization on the side wall. The proposed SIW-based shielded stripline has great potential in terms of simple fabrication, integration with planar circuits and monolithic system fabricated on a SIW structure.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1452-1453
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• 2008

본 논문에서는 RF MEMS 패키징 플랫폼을 활용한 안테나 구조를 제안하고, 이를 바탕으로 마이크로머시닝 공정을 이용한 슬롯 결합형 원형 패치 안테나를 제작하였다. 제안된 안테나는 RF MEMS 패키징 플랫폼 상에서 패키징 물질을 안테나의 유전 물질로 이용하기 위하여 슬롯 결합형 급전 구조를 사용하였다. 한편, BCB를 이용한 폴리머 접착 접합 공정의 RF MEMS 패키징 플랫폼을 기반으로, 하판 유리기판과 상판 수정 기판을 일체화한 형태로 마이크로 스트립라인 안테나를 제작하였다. 최종 제작된 안테나는 20.36-GHz에서 -21 dB의 반사 손실 값을 나타내며, 1.7-GHz, 즉 8.3 %의 주파수 대역을 가진다.