• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.27 no.2
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• pp.34-39
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• 2010

In order to achieve and maintain dimensional accuracy in laser micro-machining, dominant parameters such as laser power and laser focus position need to be monitored and controlled real time. Also, in order to selectively machine multi-layered materials, the material being presently machined need to be recognized. This paper presents an auto-focusing (AF) module to keep laser focus on a large-area surface; a real-time laser power stabilizing module based on optical attenuation; and a laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) module. With these monitoring modules, position error in laser focus on a 4" silicon wafer was kept below $4{\mu}m$, initially $51{\mu}m$, and laser power stability of a UV laser source was improved from 1.6% to 0.3%. Also, the material transition from polyimide to copper in machining of FCCL (flexible copper clad laminate) was successfully observed.

• Composites Research
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• v.35 no.3
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• pp.182-187
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• 2022

In this paper, the thickness of a multilayer PCB was predicted through an empirical formulation based on the physical properties of the prepreg used in multilayer PCB. Since the thickness of prepreg reduction when manufacturing a PCB due to the physical properties and copper foil residual rate, it is necessary to accurately predict the thickness of the PCB through the thickness empirical formulation. To determine the density of the prepreg, the mass and thickness of the prepreg were measured. To manufacture the CCL, the prepreg and copper foil were laminated using a hot press machine, and the thickness was measured using a microscope and micrometer. An 8-layerd PCB was designed with different circuit densities to measure the change in the thickness with the copper foil residual ratio, and the proposed empirical formulation was verified by comparing the measured thickness with the value obtained using the empirical formulation. As a result, the errors for the CCL and multilayer PCB were 2.56% and 4.48%, respectively, which demonstrated the reliability of the empirical formulation.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.2
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• pp.202-208
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• 2003

In this paper, we proposed a microstrip patch array antenna for DBS reception which had high gain and high tilted angle through mutual coupling driver patch to parasitic patch in H-plane edge and broadside direction in different layers. It was designed and fabricated in 16$\times$8 array by using low cost polyester based copper-clad laminate and foam instead of high cost dielectric substrate. It had gain of 22.9 dBi, beamwidth of 4.6$^{\circ}$, and tilted angle from broadside direction of 43.9$^{\circ}$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.148-148
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• 2016

디스플레이 시장이 rigid에서 flexible로 변화하기 시작하면서 유연 투명전극 소재에 대한 수요가 증가하고 있다. 투명전극으로 대표되는 Indium Tin Oxide(ITO)는 고투과 저저항의 장점을 가지지만 유연성이 떨어져 이를 대체 할 투명전극 소재로 Metal mesh, Ag nano-wire, CNT, Graphene, Conductive polymer 등에 대한 응용 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Metal mesh 용 Cu thin film 형성을 위해 플라즈마 표면처리 기술로 플라스틱 기판과 Cu 박막 사이의 밀착력을 향상시키고자 공정 연구를 수행하였다. 고품질의 Cu thin film 제작을 위해 양산용 roll to roll 장비를 이용하였고, 선형이온소스를 적용하여 플라즈마 표면처리를 수행하였다. 이후 마그네트론 스퍼터링을 통해 Ni buffer layer 및 Cu 박막 증착 공정을 in-situ로 진행하였다. 이러한 공정을 통해 제작한 Cu thin film의 밀착력을 평가하기 위해 cross cut test(ASTM D3359)를 수행하였다. 그 결과 플라스틱 기판과 Cu 금속 박막 사이의 밀착력이 0B에서 5B까지 향상된 것을 확인하였고, 플라즈마 표면처리 공정을 통해서 저항 또한 감소되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 polyethylene terephthalate(PET)뿐만 아니라 polyimide(PI) 기판 상에서도 플라즈마 표면처리를 통해 금속 박막의 밀착력이 향상되는 결과를 확인하였으며, flexible copper clad laminate (FCCL) 같은 유연 정보 소자 분야에 응용 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.33-42
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• 2015

오늘날 연성회로기판(FCCL : Flexible Copper Clad Laminate)은 디스플레이, 스마트폰, 자동차, 항공, 의료 기기, 산업용 컨트롤 기기 등 거의 모든 고급 전자 제품들에 사용되고 있다. 특히 디스플레이 분야에서는 뛰어난 연성과 내구성을 바탕으로 경박단소화에 유리할 뿐만 아니라 구동부에 적용이 가능한 장점 등으로 그 적용처가 점점 늘어나고 있는 추세이다. 이 가운데서도 LCD와 OLED의 구동소자(Display Driver IC)를 장착하는 COF(Chip on Film)는 대표적인 연성회로기판(FCCL) 적용 부품으로서, 최근 인기를 끌고 있는 디스플레이의 제로-베젤(Zero-bezel)을 가능케 하는 핵심 부품이다. COF용 연성회로기판(FCCL) 소재로는 우수한 평탄도, 파인피치(Fine-pitch)구현성, 내굴곡성, 광투과성 등을 보유하고 있는 Sputtering Type FCCL이 사용되고 있다. 특히 최근 Display 분야의 화두가 되고 있는 POLED(Plastic-OLED) 패널을 장착한 Flexible Mobile 디스플레이의 경우, 기존의 COG(Chip on Glass) 접합방식이 아닌 COF 접합방식을 채택하고 있으며, 기존의 단면 COF보다 3배의 고해상도 구현이 가능한 양면 COF를 채택하기에 이르렀다. 기존의 COF 제작공정과 달리 Semi Additive 공정으로 제작되는 양면 COF 시장의 태동으로 양면 연성회로기판(FCCL)의 수요 증가가 예상되는 등 최근 디스플레이 기술 발전은 소재 분야에도 큰 변화를 잉태하고 있다. 이러한 최근 디스플레이 업계의 고해상도, 고속 신호 전송, 슬림화, Flexible 추세에 대응 가능한 최적의 특성을 보유하고 있는 Sputtering Type FCCL을 중심으로 디스플레이의 발전에 대응하는 소재의 기술 개발 동향을 살펴보고자 한다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.6
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• pp.770-775
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• 2014

According to ICNIRP guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields up to 300GHz, magnetic flux density which range from 3Hz to 150kHz are regulated to lower than $6.25{\mu}T$. In order to comply with its standard, OLEV(On-Line Electric Vehicle) have been designed considering EMF(Electro-Magnetic Field) reduction. However, if a current flowing in power line would be bigger for increasing power transfer efficiency, the established shield system no longer acts their role properly. In this paper, therefore, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) is applied to power line and pick-up devices to solve the problems. Though, the FCCL is normally utilized to insulator on circuit board, because of its high heat resistance characteristic, flexibility and thin properties, it makes effectiveness in the shielding device as well. 4 types of FCCL shielding structure are introduced to power line and pick-up devices. From the results, the FCCL which are placed in proposed positions shows maximum EMF reduction compared to the established shielding structure. Henceforth, if OLEV is applied FCCL shielding structure in practice, it will not only be more safe but also step forward to commercialization near future.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.8
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• pp.657-663
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• 2011

This study represents the results of the peel strength and surface morphology according to the preprocessing times of polyimide (PI) in a Cu/Ni/PI structure flexible copper clad laminate production process based on the polyimide. Field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy were used to analyze the surface morphology, crystal structure, and interface binding structure of sputtered Ni, Cu, and electrodeposited copper foil layers. The surface roughness of Ni, Cu deposition layers and the crystal structure of electrodeposited Cu layers were varied according to the preprocessing times. In the RF plasma times that were varied by 100-600 seconds in a preprocessing process, the preprocessing applied by about 300-400 seconds showed a homogeneous surface morphology in the metal layers and that also represented high peel strength for the polyimide. Considering the effect of peel strength on plastic deformation, preprocessing times can reasonably be at about 400 seconds.

• Tribology and Lubricants
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• v.30 no.3
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• pp.139-145
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• 2014

Nowadays, most micro-patterns are manufactured during flow line production. However, a conventional rotary chemical mechanical polishing (CMP) system has a limited throughput for the fabrication of large and flexible electronics. To overcome this problem, we propose a novel linear roll-CMP system for the planarization of large-area electronics. In this paper, we present a statistical analysis on the linear roll-CMP process of copper-clad laminate (CCL) to determine the impacts of process parameters on the material removal rate (MRR) and its non-uniformity (NU). In the linear roll-CMP process, process parameters such as the slurry flow rate, roll speed, table feed rate, and down force affect the MRR and NU. To determine the polishing characteristics of roll-CMP, we use Taguchi's orthogonal array L16 (44) for the experimental design and F-values obtained by the analysis of variance (ANOVA). We investigate the signal-to-noise (S/N) ratio to identify the prominent control parameters. The "higher is better" for the MRR and "lower is better" for the NU were selected for obtaining optimum CMP performance characteristics. The experimental and statistical results indicate that the down force and roll speed mainly affect the MRR and the down force and table feed rate determine the NU in the linear roll-CMP process. However, over 186.3 N of down force deteriorates the NU because of the bending of substrate. Roll speed has little relationship to the NU and the table feed rate does not impact on the MRR. This study provides information on the design parameter of roll-CMP machine and process optimization.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.5
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• pp.421-426
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• 2017

In this study, we propose a method for predicting the mechanical properties of the printed circuit board (PCB) that has transversely isotropic characteristics. Unlike the isotropic material, there is no specific test standard for acquisition of the transversely isotropic properties. In addition, common material test methods are not readily applicable to that type of laminated thin plate. Utilizing the natural frequency obtained by a modal test and the sizing optimization technique provided in $OptiStruct^{(R)}$, the mechanical properties of a PCB were derived to minimize the difference between test and analysis results. In addition, the validity of the predicted mechanical properties was confirmed by the MAC (Modal Assurance Criteria) value of each of the compared mode shapes. This proposed approach is expected to be extended to the structural analysis for the design verification of the top product that includes a PCB.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.80-80
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• 2010

전자제품의 소형화, 경량화, 고집적화가 심화됨에 따라 전자제품을 구성하는 회로의 미세화 또한 요구되고 있다. 이러한 요구는 경성회로기판 (rigid printed circuit board, RPCB) 뿐만 아니라 연성회로기판 (flexible printed circuit board, FPCB) 에도 적용되고 있으며 이에 대한 많은 연구 또한 이루어지고 있다. 연성회로기판은 일반적으로 절연층을 이루는 폴리이미드 (polyimide, PI)와 전도층을 이루는 구리로 이루어져 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 우수한 기계적 특성, 연속공정이 가능한 장점을 가지고 있으나, 고온다습한 환경하에서 높은 흡습성으로 인해 전도층을 이루는 구리와의 접합특성이 저하되는 단점 또한 가지고 있다. 또한 전도층을 이루는 구리는 고온다습한 환경하에서 산화 발생이 용이하기 때문에 접합특성의 감소를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고온다습한 조건하에서 sputtering and plating 공정을 통해 순수 Cr seed layer를 가지는 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간의 변화로 인해 발생하는 접합특성의 변화를 관찰하고 분석하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 일본 Kadena사(社)에서 제작된 폴리이미드 상에 sputtering 공정을 통해 순수 Cr으로 이루어진 각각 두께 100, 200, $300{\AA}$의 seed layer를 형성한 후 전해도금법을 이용, 두께 $8{\mu}m$의 구리 전도층을 형성한 시료를 사용하였다. 제작된 시료는 고온다습한 환경하에서의 접합 특성의 변화를 관찰하기 위하여 $85^{\circ}C$/85%RH 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효처리 한 후, Interconnections Packaging Circuitry (IPC) 규격에 의거하여 접합강도를 측정하였다. 시료의 전도층은 폭 3.2mm 길이 230mm의 패턴을 가지도록, 절연층은 폭 10mm, 길이 230mm으로 구성되었으며 이를 50.8mm/min의 박리 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 파면의 형상과 화학적 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 관찰 분석하였다.