• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2010

수직 원형관내 자연대류에 의한 열전달량을 $Gr_H$ 수 2.1x$10^6{\sim}2x10^9$의 범위에 대해 측정하였다. 유사성 원리를 이용하여 열전달계를 물질전달계로 대체하였다. 본 연구에서 채택된 물질전달계는 황산-황산구리 수용액의 전기도금계였다. 본 실험의 결과를 층류 및 난류에 대한 수직평판에 대하여 개발된 자연대류 열전달상관식과 비교한 결과, 일치함을 확인하였다. 다만 $Gr_H$ 수 $10^9$이상의 난류 영역에서는 수직관내에서 경계층간 간섭의 영향으로 인하여 수직관에서의 실험결과가 수직평판보다 높게 나타났다. 이러한 일치는 유사성 실험의 유용성을 증명한다. 3가지 다른 형태의 양극과 6가지 다른 기하구조를 사용하여, 양극의 면적과 위치가 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 예상된 바와 같이 양극의 면적과 위치는 대부분의 경우 한계전류에 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 보다 복잡한 실험에 있어서 양극의 크기와 위치를 지정하는 이론적 근거로 활용될 것이다.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.254-264
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• 2012

원자력발전소 중대사고시 노심용융물의 Rayleigh-Benard 자연대류 문제에 대한 예비실험으로 두 평판 사이의 거리, 측면벽의 유무 및 평판의 기하구조가 열전달에 미치는 영향에 대해 실험적 연구를 수행하였다. 열전달 실험을 대신하여 상사성의 원리를 이용한 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 물질전달계로 채택하였다. 실험은 $Ra_s$는 $1.06{\times}10^7{\sim}2.91{\times}10^{10}$의 범위에서 실험적 조건을 변화시켜가며 열전달을 측정하였다. 실험결과 단일 수평평판에서 측정한 열전달은 McAdams의 수평평판 자연대류 열전달 상관식과 일치하였고 두 평판에서 측정한 열전달은 Dropkin과 Somerscales, Globe와 Dropkin의 Rayleigh-Benard 자연대류 열전달 상관식과 매우 유사한 경향을 보였다. 두 평판 사이의 거리가 작을 경우 열전달이 높다가 거리가 증가하면 단일 수평평판에서의 자연대류 열전달과 같아졌다. 평판에 설치된 휜(Fin)은 열전달을 향상시켰다. 모든 경우에서 측면벽이 없는 경우의 열전달이 측면 벽이 있는 경우보다 항상 높았다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권6호
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• pp.75-81
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• 2014

Usage of heavy metal element (Pb, Hg and Cd etc.) in electronic devices have been restricted due to the environmental banning of the European Union, such as WEEE and RoHS. Therefore, it is needed to develop the Pb-free solder plated ribbon in photovoltaic (PV) module. This study described that degradation characteristics of PV module under damp heat (DH, $85^{\circ}C$ and 85% R.H.) condition test for 1,000 h. Solar cell ribbons were utilized to hot dipping plate with Pb-free solder alloys. Two types of Pb-free solder plated ribbons, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) and Sn-48Bi-2Ag, and an electroless Sn-40Pb solder hot dipping plated ribbon as a reference sample were prepared to evaluate degradation characteristics. To detect the degradation of PV module with the eutectic and Pb-free solder plated ribbons, I-V curve, electro-luminescence (EL) and cross-sectional SEM analysis were carried out. DH test results show that the reason of maximum power (Pm) drop was mainly due to the decrease fill factor (FF). It was attributed to the crack or oxidation of interface between the cell and the ribbon. Among PV modules with the eutectic and Pb-free solder plated ribbon, the PV module with SAC305 ribbon relatively showed higher stability after DH test than the case of PV module with Sn-40Pb and Sn-48Bi-2Ag solder plated ribbons.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.9-14
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• 2007

본 연구에서는 가속화 조건에서의 비전도성 접착제가 사용된 플립칩 패키지의 열적 신뢰성에 관하여 평가하였다. 실리콘 칩에 $17{\mu}m$두께의 Au 범프를 형성하고 무전해 Ni/Au 도금과 Cu 패드의 두께가 각각 $5{\mu}m$와 $25{\mu}m$로 형성된 연성 기판을 사용하여 플립칩 패키지를 형성하였다. 유리전이온도가 $72^{\circ}C$인 비전도성 접착제를 사용하여 플립칩을 접합시킨 후 열충격 시험과 항온항습 시험을 실시하였다. 열충격 싸이클과 항온항습 유지 시간이 증가할수록 플립칩 패키지의 전기 저항이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 Au 범프와 Au 범프 사이의 균열, 칩과 비전도성 접착제 또는 기판과 비전도성 접착제 사이의 층간 분리에 의한 것으로 사료된다. 또한 항온항습 하에서의 전기 저항의 변화가 열충격하에서 보다 큰 것을 확인할 수 있었다. 따라서 비전도성 접착제가 사용된 플립칩 패키지는 온도보다 습기에 더욱 민감하다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권3호
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• pp.61-67
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• 2005

Since lead (Pb)-free solders for electronics have higher melting points than that of eutectic Sn-Pb solder, they need higher soldering temperatures. In order to decrease the soldering temperature we tried to coat Sn-Bi layer on $Sn-3.5\%Ag$ solder by electroplating, which applies the mechanism of transient liquid phase bonding to soldering. During heating Bi will diffuse into the $Sn-3.5\%Ag$ solder and this results in decreasing soldering temperature. As bonding samples, the 1608 capacitor electroplated with Sn, and PCB, its surface was finished with electroless-plated Ni/Au, were selected. The $Sn-95.7\%Bi$ coated Sn-3.5Ag was supplied as a solder between the capacitor and PCB land. The samples were reflowed at $220^{\circ}C$, which was lower than that of normal reflow temperature, $240\~250^{\circ}C$, for the Pb-free. As experimental result, the joint of $Sn-95.7\%Bi$ coated Sn-3.5Ag showed high shear strength. In the as-reflowed state, the shear strength of the coated solder showed 58.8N, whereas those of commercial ones were 37.2N (Sn-37Pb), 31.4N (Sn-3Ag-0.5Cu), and 40.2N (Sn-8Zn-3Bi). After thermal shock of 1000 cycles between $-40^{\circ}C$ and $+125^{\circ}C$, shear strength of the coated solder showed 56.8N, whereas the previous commercial solders were in the range of 32.3N and 45.1N. As the microstructures, in the solder $Ag_3Sn$ intermetallic compound (IMC), and along the bonded interface $Ni_3Sn_4$ IMC were observed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.60-60
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• 1999

단결정 다이아몬드의 열전도도는 약 22W/cm.K로 열전도도가 가장 큰 물질로 알려져 있으며, 비저항은 10$\Omega$.cm 이상의 높은 값을 갖는다. 대부분 열전도도가 큰 것으로 알려진 물질들은 Cu, Ag 등과 같이 전자의 흐름에 의하여 열이 전도되기 때문에 큰 전기전도도를 함께 갖는 것일 일반적이다, 그러나, 다이아몬드는 빠른 phonon의 이동에 의하여 열전도가 이루어지므로 전기적으로 절연 특성을 갖으면서도 큰 열전도가 가능하다. 단결정 다이아몬드는 고방열 절연체로서 이상적인 물질 특성을 보여준다. 전기절연성을 갖는 열전도층으로 다이아몬드를 이용하기 위해서는 저가로 제조가 용이한 화학기상증착법을 이용하여야 한다. 화학기상증착법으로 제조된 다결정 다이아몬드 박막의 열전도도는 약 21W/cm.K로 여전히 매우 높은 값을 갖는 것으로 알려져 있지만, 비저항 값은 인위적으로 도핑을 전혀 하지 않은 상태에서도 106$\Omega$.cm 정도의 낮은 값을 갖는다. 전혀 도핑을 하지 않았음에도 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여 주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기전도성의 원인을 규명하는데 집중되고 있다. 아직 명확한 전도 기구는 제안되고 있지 못하지만 전도성의 원인은 수소와 관련이 있고 전도는 표면을 통하여 이루어진다는 것이다. 산(acid)을 이용하여 다결정 다이아몬드 박막을 세척하면 전기 전도성이 사라지고 높은 저항값을 갖는 박막을 얻게 되는데 박막을 세척하는 공정은 박막의 표면만을 변호시키므로 표면에 있던 전기전도층이 용액 처리를 통하여 제거되므로 전도성이 사라진다고 생각하는 것이다. 그러나, 본 연구에서는 두께가 두꺼울수록 저항값이 증가하는 것이 관찰되었고 기존의 측정방식인 수평적인 저항 측정법에 대하여 수직적 방향으로 저항을 측정하면 저항값이 1/2 정도 작게 측정되었다. 다결정 다이아몬드에서 표면을 통하여 전류가 흐른다면 박막의 두께에 따른 변화가 나타나지 않아야 하고 수직적인 전류 측정법이 오히려 더 큰 저항을 보여주어야 한다. 기존의 표면 전도 모델로는 설명되지 못하는 현상들이 관찰되었고 정확한 전기 전도 경로를 확인하기 위하여 전해 도금법으로 금속들이 석출되는 모습을 관찰하였다. 이 방법을 통하여 다결정 다이아몬드에서 전류는 결정입계를 통하여 전도됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 다결정 다이아몬드의 전기전도도 변화를 관찰하였고 이로부터 활성화 에너지 값을 구할 수 있었다. 다결정 다이아몬드의 전도도는 온도에 따라서 0.049eV와 0.979eV의 두 개의 활성화 에너지를 갖는 구간으로 나뉘어졌다. 이로부터 다결정 다이아몬드에는 활성화 에너지 값이 다른 두 종류의 defect level이 형성되는 것으로 추정할 수 있고 이 낮은 defect level에 의하여 전도성을 갖는 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.50-56
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• 2014

일반적으로 도금 폐수를 비롯한 산업 폐수 내 중금속 처리에 적용되는 응집-침전은 응집제의 비용과 침전 효율의 불안정성이라는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 수산화물 생성-분리막 공정을 전제로 하여, pH와 교반조건에 따른 수용액 상의 중금속 제거 효율과 생성된 수산화물의 입도 분포를 고찰하였다. pH별 실험 결과, pH 9-10에서 최적의 중금속 제거 효율이 확인되었으며, 무기응집제인 $FeCl_3$의 투입은 오히려 제거 효율을 저하시켰다. 완속교반 시간 및 강도는 70 rpm, 20 min 조건이 최대 효율을 보였으며 Cu, Ni, Zn 모두 청정 지역 기준 폐수 배출 기준을 만족하였다. 나타났다. 생성된 중금속 수산화물의 입도 분석을 수행한 결과, 입자의 99.9 %가 $2{\mu}m$ 이상이었다.

• 한국표면공학회지
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• 제48권6호
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• pp.260-268
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• 2015

The thermal barrier coating (TBC) for inner wall of liquid-fuel rocket combustor consists of NiCrAlY as bonding layer and $ZrO_2$ as a top layer. In most case, the plasma spray coating is used for TBC process and this process has inherent possibility of cracking due to large difference in thermal expansion coefficients among bonding layer, top layer and metal substrate. In this paper, we suggest crack-free TBC process by using a precise electrodeposition technique. Electrodeposited Ni-P/Cr double layer has similar thermal expansion coefficient to the Cu alloy substrate resulting in superior thermal barrier performance and high temperature oxidation resistance. We studied the effects of phosphorous concentrations (2.12 wt%, 6.97 wt%, and 10.53 wt%) on the annealing behavior ($750^{\circ}C$) of Ni-P samples and Cr double layered electrodeposits. Annealing temperature was simulated by combustion test condition. Also, we conducted SEM/EDS and XRD analysis for Ni-P/Cr samples. The results showed that the band layers between Ni-P and Cr are Ni and Cr, and has no formed with heat treatment. These band layers were solid solution of Cr and Ni which is formed by interdiffusion of both alloy elements. In addition, the P was not found in it. The thickness of band layer was increased with increasing annealing time. We expected that the band layer can improve the adhesion between Cr and Ni-P.

• 한국표면공학회지
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• 제46권1호
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• pp.9-15
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• 2013

The effect of the additionally applied electrical current on the adhesion strength between electroless Cu and polyimide films was investigated. Peel tests were performed after applying electrical current within the range from 0.1 to 100 mA for the duration from 1 to 30 minutes. Sample with more than 1 mA of additional electrical current for 1 minute showed higher adhesion strength than that without additional electrical current. However, samples with 10 mA of additional electrical current for more than 10 miniutes showed the degradation of adhesion strength. Ra and RMS values of the peeled polyimide surface were proportional to the adhesion strength though there were no significant changes in the morphology of the peeled surfaces with varied amount and time-length of additional electrical current. Applying electrical current could increase the density of chemical bonding, which results in increase of the adhesion strength between copper and polyimide. However, in the case of applying additional electrical current for excessive amount or time, the degradation of the adhesion strength owing to the formation of copper oxide at the interface could occur.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.33-33
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• 2007

SoP-L 공정은 유전율이 상이한 재료를 이용하여 PCB 공정이 가능하고 다른 packaging 방법에 비해 공정 시간과 비용이 절약되는 잠정이 있다. 본 연구에서는 SoP-L 기술을 이용하여 Si 기판의 함몰에 판한 공정의 안정도와 함몰 시 제작된 때턴의 특성의 변화에 대해 관찰 하였다. Si 기판의 함몰에 Active device를 이용하여 특성의 변화를 살펴보고 공정의 안정도를 확립하려 했지만 Active device는 측정 시 bias의 확보와 특성의 민감한 변화로 인해 비교적 측정이 용이하고 공정의 test 지표를 삼기 위해 passive device 를 구현하여 함몰해 보았다. Passive device 의 제작 과정은 Si 기판 위에 spin coating을 통해 PI(Poly Imide)를 10um로 적층한 후에 Cr과 Au를 seed layer로 증착을 하였다. 그리고 photo lithography 공정을 통하여 photo resister patterning 후에 전해 Cu 도금을 거쳐 CPW 구조로 $50{\Omega}$ line 과 inductor를 형성하였다. 제작 된 passive device의 함몰 전 특성 추출 data와 SoP-L공정을 통한 함몰 후 추출 data 비교를 통해 특성의 변화와 공정의 안정도를 확립하였다. 차후 안정된 SoP-L 공정을 이용하여 Active device를 함몰 한다면 특성의 변화 없이 size 룰 줄이는 효과와 외부 자극에 신뢰도가 강한 기판이 제작 될 것으로 예상된다.