• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.154-154
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• 2006

글씨 전도성 잉크의 인쇄공정에 있어서 반복인쇄를 정밀하게 수행할 수 있는 기술로서 align system을 개발하였다. 이 system의 resolution 은 0.5um 이며 인쇄 working plate의 이송속도는 최대 1.5m/s 이다. 현재 소성 공정을 포함한 반복인쇄 실험은 30um이상의 drop탄착점 오차를 보이고 있으며, 두께와 전기전도도 향상을 위한 정밀한 align system이 필요하게 되었다. 이를 충족시키기 위해 개발되어진 초정밀 align system은 $1{\sim}2{\mu}m$이내의 오차로 반복인쇄가 가능하며, head가 토출하는 잉크의 straightness 및 전도성 잉크를 토출하는 인쇄평가기의 기계적 정밀도도 확인할 수 있다. 모든 잉크 배선의 두께 항상 인쇄실험이 가능하며, substrate의 종류와 잉크에 제한적이지 않다. 특히 prototype의 기판배선을 위해 PCB에 배선을 형성할 시에 본 system으로 직접 align mark를 지정할 수 있어 기판 내에 미리 제작되어진 align용 인식마크가 불필요하다. 이 system을 이용하여 drop과 배선의 반복인쇄실험을 진행하였으며, 광학현미경과 3D profiler를 사용하여 분석해 보았다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.828-831
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• 2011

본 논문에서는 피에조 잉크젯 헤드의 액적 토출 형상에 대해 전산해석을 통하여 연구하였다. 열유체 해석 전용 프로그램인 FLUENT를 이용하여 에틸렌 글리콜이 잉크젯 헤드의 노즐에서 토출될 때의 형상을 전산모사하였다. 노즐 출구에서 메니스커스 변위의 시간에 따른 변화를 직접 측정하여 노즐 입구의 속도분포를 예측하고 이를 해석의 입력 자료로 사용하였다. 측정치와 해석치를 비교한 결과 전산해석이 측정치의 액정 형성 과정을 잘 모사함을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.585-586
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• 2006

In this paper, we present a design, analysis, fabrication and performance test of the novel DoD metal-jet system for application to the high-density and high-temperature-melting materials. Based on the theoretical analysis, we design the metal-jet print head system and fabricate the metal-jet system, which can eject the droplet of lead-free metal solder in the high-temperature. In the experimental test, we set up the test apparatus for visualization of the droplet ejection and measure the Ejected droplet volume and velocity. As a result, the diameter, volume and the velocity of the ejected droplet are about $65-70{\mu}m$, 145-180 pl and 4m/sec. We also fabricate vertical and inclined 3D micro column structures using the present molten metal inkjet system. The measured geometries of the micro column structures are about height of $2,100{\mu}m$, diameter of $200{\mu}m$ and aspect ratio of 10.5 for vertical micro column and $1,400{\mu}m$ of height and $150{\mu}m$ of diameter for $65^{\circ}$-inclined micro column, respectively.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1806-1809
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• 2008

Study that form micro pattern by direct ink jet printing method is getting attention recently. Direct ink jet printing spout fine droplet including nano metal particle by force or air pressure. There is reason which ink jet printing method is profitable especially in a various micro-patterning technology. It can embody patterns directly without complex process such as mask manufacture or screen-printing for existent lithography. In this study, research of a technology that ejects fine droplet form of Pico liter and forms metal micro pattern was carried with inkjet head of piezoelectricity drive system. Droplet established pattern while ejecting consecutively and move on the surface at the fixed speed. Patterns formed in ink are mixed with organic solvent and polymer that act as binder. So added thermal hardening process after evaporate organic solvent at isothermal after printing. I executed high frequency special quality estimation of CPW transmission line to confirm electrical property of manufactured circuit board. We tried a large area printing to confirm application possibility of an ink jet technology.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1623-1624
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• 2006

It is a paper for design, manufacture and estimation of industry inkjet head. Simulations for Actuator, Ink flow and Ejection are executed for securing design ability. Relations between droplet and properties of ink are explained closely through simulation for nozzle. Actually, two silicon plates are made by dry and wet etching and directly bonded. PZT materials is attached on the bended ink flow part and cut to $540{\mu}m$ interval by dicing saw. Actuator was seen variation within 10% between simulation and actual head. Through the ejection estimation, it is shown that stabilized driving voltages change according to viscosity and surface tension of metal ink. Using the metal ink of viscosity of 4.8 cps and surface tension of 0.025 N/m, it is possible to eject the stable droplets with 5m/s, 20 pl, 5 kHz.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-7
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• 2003

잉크젯 헤드의 발열체에 적용하기 위해 $poly-Si/SiO_2/Si$ 다층기판 위에 결정화된 안정한 코발트실리사이드$(CoSi_2)$ 박막을 형성하여 오메가 형태의 발열체를 제작하고 발열체의 구조적 형상과 온도저항계수 등 전기적 특성을 조사, 연구하였다 $(CoSi_2)$ 박막의 형성은 금속 Co 박막을 급속 열처리장치를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20초 동안 질소 분위기에서 열처리하여 실리사이드 박막을 형성하였다. 발열체의 온도 저항계수 값은 약 $0.0014/^{\circ}C$ 값을 얻을 수 있었다. 인가전압 10 V, 주파수 10KHz 및 펄스간격 $1{\mu}s$ 인가시 발열체의 순간전력은 최대 2W를 나타내었다. 반복된 전압인가에 따른 발열체의 피로특성을 조사한 결과 15 V 이하의 전압인가시 $10^8$ 펄스 cycle 까지 저항변화가 거의 없었으나 17 V 인가전압에서는 $10^6$ cycle에서 발열체의 저항이 급격히 증가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.49-52
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• 2007

본 논문에서는 FEM (Finite Element Method)을 이용한 압전세라믹의 특성해석을 통하여 잉크젯 프린트헤드를 설계, 제작하였다. 압전세라믹의 물질 특성과 잉크유체 특성을 고려한 굽힘 모드방식의 구동원리와 이론정립을 하였다. 압전방정식은 압전구조에 의한 공진주파수로 압전 파라미터를 구할 수 있고, 실험을 통하여 이러한 측정값을 얻을 수 있었다. 제작된 압전세라믹 프린트헤드의 잉크드롭 실험결과 통하여 이에 대한 특성을 알 수 있었다. 이때 잉크유체의 음파와 압전 공진주파수 범위 내에서 압전세라믹 응력(변형)의 이득을 발생할 수 있음을 제작한 128노즐의 압전세라믹 잉크젯 프린트헤드로부터 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권4호
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• pp.526-533
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• 2005

Reliability problem in inkjet printhead, one of MEMS devices, is also very important. To eject an ink drop, the temperature of heater must be high so that ink contacting with surface reaches above $280^{o}C$ on the instant. Its heater is embedded in the thin multi-layer in which several materials are deposited. MEMS processes are the main sources of residual stresses development. Residual stress is one of the factors reducing the reliability of MEMS devices. We measured residual stresses of single layers that consist of multilayer. FE analysis is performed using design of experiment(DOE). Transient analysis for heat transfer is performed to get a temperature distribution. And then static analysis is performed with the temperature distribution obtained by heat transfer analysis and the measured residual stresses to get a stress distribution in the structure. Although the residual stress is bigger than thermal stress, thermal stress is more influential on fatigue life.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권7호
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• pp.168-176
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• 2006

Nowadays, Three dimensional printing (3DP) technique that is one of solid freeform fabrication (SFF) technology has been notable issue, and has been applied by various fields. The SFF system can fabricate three dimensional objects of solid freeform with high speed and low cost using ink jet printing technology. In this research, a SFF system to analyze 3DP process technology is developed. We applied sliding mode control with sliding perturbation observer (SMCSPO) algorithm and minimized position error to the developed SFF system. We analyzed and optimized process variables such as jetted volume, layer thickness, powder bed and so on experimentally. Also. the dimensional error of a developed SFF system is evaluated. Finally, the feasibility of application to bio manufacturing is presented through successful fabrication of teeth and cranium model.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.187-188
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• 2012

magnetron-sputtering법을 사용하여 $Cr_{1-x}Al_xN$ 박막을 증착함에 있어 Al 함량의 변화를 주었다. 그 후 열처리를 통하여 thermal inkjet 방식 print head의 heater resistor 소재로서의 특성 향상을 도모하였다. Al의 함량이 증가할수록 결정구조는 NaCl에서 wurtzite HCP 구조로 변화하였으며 전기적 특성 또한 다르게 나타났다. 비열처리 시 Al 함량이 클수록 결정성은 떨어진다는 것을 확인하였고, 열처리 시 Al 함량이 적을 수 록 더 안정한 온도 저항 계수를 나타내는 것을 확인하였다.