In this work, a new non-photolithographic micro-fabrication technique is presented. The motivation of this work is to overcome the demerits of the most commonly used photolithographic techniques. The micro-fabrication technique presented in this work is a two-step process which consists of mechanical scribing followed by chemical etching. This method has many advantages over other micro-fabrication techniques since it is simple, cost-effective, rapid, and flexible. Also, the technique can be used to obtain a metal structure which has sub-micrometer width patterns. In this paper, the concept of this method and its application to microsystem technology are described.
The hot embossing process as a method for the fabrication of polymer is becoming increasingly important because of its simple process, low cost, high replication fidelity and relatively high throughput. In this paper, we carried out experimental studies and numerical simulations in order to understand the viscous flow of polymer film during hot embossing process. As the initial step of quantitating the hot embossing process, simple parametric studies for the embossing conditions have been carried out using high resolution masters which patterned by DRIE process. Under different embossing times and pressures, the viscous flow of PMMA films into micro/nano cavities has been investigated. Also, the viscous flow during the hot embossing process has been simulated by the continuum based FDM analysis considering micro/nano effect, such as surface tension and contact angle.
One of the devices to prevent separated flow over a wing or a flap at high angle of attack is a vortex generator. In the present work, we numerically study the flow around a low-profile or micro vortex generator whose height is less than local boundary layer thickness which can delay separation with a minimum drag penalty owing to its very small wetted surface area. As a first step toward a parametric study to efficiently design this MVG flow control system, we simulate the flow around a single MVG on a flat plate. For the simulation, we employ OpenFOAM with Launder-Sharma ${\kappa}$-epsilon model. The analysis results are validated by comparing with experimental results of a rectangular MVG at an angle of attack of 10 degrees whose height is 20% of local boundary layer. Important results and aspects of this numerical study are discussed. We also simulate the flow around rectangular, triangular and trapezoidal MVGs and the results are compared
Existing orthopedic implants such as pedicle screw and spinal cage were designed to fix the spinal structure. But, nowadays, physicians want to rehabilitate there original functions. To achieve this request, we studied micro-movable structure for interspinous. As a first step, we designed interspinous structure by 3D CAD to join each spinous processes. Next, we simulate it with various factors such as the thickness of micro-movement structure and the design of clip. At last, we performed static compressive test to satisfy the failure load of 339N and dynamic endurance test of 1.2M cycle. As a result, we developed interspinous implant and did several surgery to evaluated its satisfaction.
The tribological behavior of microsystems needs to be clearly understood in order to improve the reliability of precision components. For example, friction and wear phenomena pose serious problems in MEMS applications. As a first step to investigate the tribological behavior of such systems, an appropriate testing system must be acquired. In this work, a micro-wear tester based MEMS platform was designed. The main concern was to achieve a desirable range of horizontal displacement for the specimen holder and also to apply a normal force in the tens of ${\mu}N$ range. The structural analysis of the micro-wear tester showed that the proposed design satisfied these requirements while maintaining the structural integrity.
In this paper, we propose a PC based distributed controller for a two axis convey table using real-time micro-kernel. PC, Windows program, gives an easy way to implement wealthy GUI and micro-kernel, ${\mu}$C/OS-II, provides a real-time capability to control devices. We built a real-time distributed control system using ${\mu}$C/OS-II kernel which needs to process the tasks for two motors within the desired time to synchronize the motion. We used both semaphore and message mail box for synchronization. Unlike the previous study where we used step motors for the actuator of two axes convey table, we rebuilt the convey table with DC motors and the dedicated position servo which had built in out lab, and then we implemented a realtime distributed control system by putting the micro-kernel into between PC and position servo. Moreover we developed the PC based graphic user interfaces for generating planar drawing image control. Experimental results also presented to show the Proposed control system is useful.
본 논문은 SMT라인의 핵심 기술인 칩마운터의 보급을 위해 교육연구용이나 샘플제작을 목적으로 사용이 가능한 3D 프린터 기술기반의 칩마운터를 설계하고 제작하였다. 저가형 구동부 설계를 위해 오픈루프제어가 가능한 스텝모터를 사용하였다. 스텝모터 사용으로 발생하는 모터의 진동, 탈조 등의 특성상 단점은 마이크로스텝제어 방법을 이용하여 보완하였다. 칩마운터 실험은 제작한 소형 칩마운터에 거버파일을 생성하고 실제 크기로 프린트하여 샘플보드 제작과 동일한 방법으로 HASL 처리되어 있는 PCB에 솔더크림을 프린팅한 후 부품을 실장하여 여러 번 반복해서 수행하였다. 실험결과 2012 미소부품과 달리 보정이 필요한 SOIC, TQFP 등의 부품은 부품 실장 시간이 2배정도 길었지만 비교적 정확히 실장되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 초기 위치에 대한 오차를 총 10회에 반복하여 측정한 결과 약 0.110mm의 비교적 적은 오차가 발생함을 확인할 수 있었다.
This paper is to develop of 3D reverse engineering equipment. The existing equipment didn't use in the field popularly as it is too expensive. So in this study, we build the reverse engineering system of simple construction using a LM guide and a laser sensor. Therefore we measured product using this equipment, this result compared with the CAD date.
This paper describes the guideline of design and tuning of practical Micro 5KVA machine's digital AVR/PSS control parameters by using the computer models and testing on-line AVR step test of laboratory simulator under the no-load or load conditions. The suggested procedures can be also applied to the large scaled machine's AVR/PSS control parameter tuning in KEPCO system.
Trabecular bone can be accurately represented using image-based finite element modeling and analysis of these bone models is widely used to predict their mechanical properties. However, the choice of thresholding technique, a necessary step in converting grayscale images to finite element models which can thus significantly influence the structure of the resulting finite element model, is often overlooked. Therefore, we investigated the effects of thresholding techniques on micro-computed tomography (micro-CT) based finite element models of trabecular bone. Three types of thresholding techniques were applied to micro-CT images of trabecular bone which resulted in three unique finite element models for each specimen. Bone volume fractions and apparent moduli were predicted for each model and compared to experimental results. Our findings suggest that predictions of apparent properties agree well with experimental measurements regardless of the choice of thresholding technique in micro CT images of trabecular bone.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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