• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권3호
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• pp.57-61
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• 2016

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 휨성 태양전지의 셀을 보호하기 위하여 스프레이 코팅방법에 의해 수분과 공기로부터의 보호막을 형성하고 그 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 일반적으로 CIGS 휨성 태양전지의 소자층을 보호하기 위해서 EVA(ethylene-vinyl acetate) 필름을 라미네이션 장비를 통하여 여러 겹 보호막을 형성함으로써 복잡한 공정으로 인해 원가상승의 요인으로서 작용한다. 본 연구는 휨성 CIGS 태양전지의 보호막을 라미네이션 박막공정 대신에 간단한 스프레이 코팅공정을 통한 패시베이션(passivation) 박막층을 형성함으로써 CIGS 태양전지 무게의 경량화와 공정시간 단축 연구를 진행하였다. 패시베이션 박막층으로는 PVA(polyvinyl alcohol), SA(sodium alginate) 물질에 $Al_2O_3$ 나노 입자를 첨가하여 유 무기 복합 용액을 사용하였다. 스프레이 코팅된 소자에 비해 에너지 변환 효율특성 62.891 gm/[$m^2-day$]의 비교적 양호한 습기 차단 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.29-35
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• 2017

본 논문에서는 서브 밀리미터 직경의 카테터 표면 위에 금속 마이크로 와이어를 접착하는 공정을 연구하였다. 최근 유연 전자 디바이스 분야는 유연한 평면 폴리머 기판과 그 기판 위의 마이크로 전극 공정이 계속해서 연구되고 있다. 하지만, 의료 분야에서는 카테터와 같이 곡면을 가진 기판이 중요하다. 특히 카테터 중에서도 여러 한계점을 가진 뇌혈관 수술을 개선하기 위한 서브 밀리미터의 직경을 가진 조향 가능한 카테터의 중요성이 대두되고 있다. 이러한 카테터를 구현하기 위해 조향을 위한 엑추에이터들은 연구가 되고 있지만 이를 구동하기 위한 배선 연구는 진행된 바가 없다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 서브 밀리미터 카테터 위에 마이크로 금속 와이어를 접착하는 공정을 개발하였다. 적합한 지그를 설계함으로써 마이크로 와이어를 서브 밀리미터 직경의 카테터에 정렬한다. 그리고 자외선 경화 시스템과 상용품을 이용하여 공정 시간 및 공정 비용을 감소시켰다. 상용품으로 골드 마이크로 와이어, 자외선 경화 에폭시, 자외선 램프 그리고 서브 밀리미터 카테터를 이용하였다. 공정 후 카테터는 광학 현미경, 저항 측정기, 만능 시험기를 통해 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.89-94
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• 2021

최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.29-34
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• 2022

위상지연 필름을 이용하여 가시광선 투과도 제어가 가능한 스마트윈도우 제작 기술을 제안한다. 위상지연 필름의 phase retardation(𝚪)이 𝛑/2(𝚫n·d = 𝛌/4)인 경우 선편광을 원편광으로 변환시켜줄 수 있으며, 서로 다른 배향각도를 갖는 두 장의 𝛌/4 위상지연 필름을 이용하여 광투과 모드(45°/-45°)와 광차단 모드(45°/45°) 제어가 가능한 스마트윈도우를 제작할 수 있다. 본 연구에서는 복굴절 물질인 reactive mesogen (RM)의 두께에 따른 retardation 특성(𝚫n·d)을 평가함으로써 𝚫n·d가 𝛌/4인 위상지연 필름을 제작하였다. 서로 다른 𝚫n·d 값을 갖는 위상지연 필름이 적용된 스마트윈도우의 광차단 특성을 평가한 결과, 𝛌/4 위상지연 필름 기반의 스마트윈도우에서 가장 높은 광차단율(≥20%)을 보였다. 이를 통해 𝚫n·d의 값이 𝛌/4 일 때 위상지연 효과가 가장 높다는 것을 확인하였으며, 𝛌/4 위상지연 필름을 적용하여 150×150 mm² 크기의 스마트윈도우를 구현하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.61-68
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• 2023

무연솔더에 Fe 입자를 첨가하여 Cu₃Sn 금속간화합물 성장을 억제하고 취성파괴를 방지하는 연구는 보고된 바 있으나 이러한 복합솔더를 TLP(transient liquid phase) 본딩에 적용한 경우는 아직 없다. 본 연구에서는 Sn계 무연솔더 내부에 Fe 입자의 함량을 적절히 조절하여 Sn-3.5Ag-15.0Fe 복합솔더를 제작하고 TLP 본딩에 적용하여 접합부 전체를 Sn-Fe 금속간화합물로 변화시킴으로써 고온 솔더로서의 적용 가능성을 탐색하였다. 접합공정 중에 형성되는 FeSn₂ 금속간화합물은 513℃의 고융점을 가지므로 사용 중 온도가 280℃까지 상승하는 전력반도체용 파워모듈에 안정적으로 적용이 가능하다. 칩과 기판에 ENIG(electroless nickel-immersion gold) 표면처리를 적용한 결과 접합부에 Ni₃Sn₄/FeSn₂/Ni₃Sn₄의 다층 금속간화합물 구조를 형성하였으며 전단시험시 파괴경로는 Ni₃Sn₄/FeSn₂ 계면에서 균열이 진전하다가 FeSn₂ 내부로 전파되는 양상을 보였다. TLP 접합공정 2시간 이후에는 30 MPa 이상의 전단강도를 얻었고 특히 200℃ 전단시험에서도 강도 저하가 전혀 없었다. 본 연구결과는 최근 활발히 연구되고 있는 전기자동차용 파워모듈에 적용할 수 있는 소재 및 공정으로 기대할 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권1호
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• pp.36-43
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• 2017

본 연구는 절임배추의 유통 중 단기 유통시스템에 따른 이화학적 및 미생물학적 품질 변화에 대하여 알아보고, 그에 따른 품질지표를 평가하고자 실시하였다. 여름철에 제조한 절임배추는 탈수 후 바로 저밀도 폴리에틸렌 필름에 포장하거나 2% 염수와 함께 포장하여 실온유통시스템(conventional system)과 저온유통시스템(cold-chain system)을 갖춘 1톤 트럭에 각각 구분하여 적재하였으며 약 6시간 동안 유통하였다. 이화학적 및 미생물학적 변화로 품온, 염도, 산도, pH, 수분감, 일반세균, 젖산균, 대장균, 대장균군, 효모 및 곰팡이에 대해 조사하였다. 실온유통시스템의 경우 절임배추의 품온은 필름 내 염수포장 절임배추에서 $19.57^{\circ}C$, 필름포장 절임배추에서 $19.43^{\circ}C$, 저온유통시스템의 경우 필름 내 염수포장 절임배추에서 $10.73^{\circ}C$, 필름포장 절임배추에서 $12.90^{\circ}C$까지 증가하였다. 염도변화는 저온유통시스템의 경우 변화가 없었으나, 실온유통시스템의 경우 필름 내 염수포장 절임배추와 필름포장 절임배추에서 품온과 각각의 염도변화가 정의 상관성을 보이며 초기에 비해 1.2배 혹은 1.7배 더 높았다. 산도는 저온유통시스템에서 두 가지 포장조건 모두 약간 증가하였다. 실온유통시스템에서 필름 내 염수포장 절임배추의 총 호기성균과 젖산균수가 각각 7.62 log CFU/g 및 6.77 log CFU/g까지 증가하는 동안 필름포장 절임배추는 각각 5.62-5.85 log CFU/g과 4.33-4.83 log CFU/g의 범위를 나타냈다. 그러나 저온유통 시스템의 경우 유통시간 증가에 따른 유의미한 미생물학적 변화를 보이지 않았다. 따라서 절임배추 유통 시 저온유통 시스템을 이용한 경우 이화학적 품질 유지 및 미생물 제어에 효과적이며, 실온유통시스템을 이용한 경우 품온 상승에 따른 염도 및 미생물 변화에 유의해야 한다. 또한 염도, 총호기성균 및 젖산균은 실온유통시스템 내 품질지표로 이용가능하며, 산도는 저온유통시스템 내 품질지표로 이용가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.175-182
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• 2017

본 와이어 본딩은 발광 다이오드의 패키징 공정에서 매우 중요한 공정으로 금 와이어를 이용하여 발광 다이오드 칩과 리드 프레임을 연결함으로써 다음 공정에서의 전기적 작동을 가능하게 한다. 와이어 본딩 공정은 얇은 금속선을 연결하는 공정으로 열 압착 본딩(thermo compression bonding)과 초음파 본딩(ultra sonic bonding)이 있다. 일반적인 와이어 본딩 공정은 LED 칩 상부 전극 부위에 볼 모양의 본딩을 진행하는 1st ball bonding 공정, loop를 형성하여 다른 전원 연결부위로 wire를 늘어뜨리는 looping 공정, 다른 전극 부위 상부에 stitch를 형성하여 bonding 하는 2nd stitch bonding으로 구분된다. 본 논문에서는 발광 다이오드 다이 본딩 공정에 영향을 주는 다양한 공정 변수에 대하여 분석을 수행하였다. 그리고 반응 표면 분석법을 통하여 Zener 다이오드 칩과 PLCC 발광 다이오드 패키지 프레임을 연결하는 공정 최적화 결과를 도출하였다. 실험 계획법은 5인자, 3수준에 대하여 설정하였으며 4가지 반응에 대하여 인자를 분석하였다. 결과적으로 본 연구에서는 모든 목표에 맞는 최적 조건을 도출하였다.

• 공업화학
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• 제16권5호
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• pp.620-627
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• 2005

본 연구에서는 골판지포장재에 대하여 LCA를 수행하고 그 결과를 바탕으로 생산공정의 환경성 개선을 수행하였다. 연구범위는 원료취득단계에서부터 원단제조단계, 상자제조단계까지로 구분하여 각 단계 및 세부공정별로 LCA에 의한 환경영향을 평가하였다. 영향범주는 자원고갈, 지구온난화, 오존층고갈, 광화학산화물생성, 산성화, 부영양화, 생태독성, 인간독성의 8가지 범주로 구분하여 평가하였다. 평가결과, 전체 환경영향 중 원료취득단계에서 발생하는 영향이 약 92%로 가장 높게 차지하는 것으로 나타났으며 라이너지 제조공정에서 가장 큰 환경영향이 있는 것으로 나타났다. 원단제조단계와 상자제조단계의 공정에서 발생하는 환경영향은 원단제조단계의 주 공정인 single facer 및 D/W backer 공정에서 가장 높은 영향을 가지는 것으로 나타났다. 이와 같이 환경영향이 나타나는 주요 원인은 전력, 중유 등의 에너지인 것으로 나타났다. 또한, 포장재의 청정생산공정구축을 위하여 생산공정에 대한 진단을 수행하였다. 진단을 통하여 손모율 저감과 상자의 내압강도에 대한 개선효과를 평가하였으며, 개선 후 환경영향은 개선 전보다 약 3.8% 환경영향이 저감된 것으로 나타났다.

• 벤처창업연구
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• 제7권3호
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• pp.17-25
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• 2012

반도체를 제작하는데 있어 Wire bonding 공정은 가장 정밀한 관리와 핵심품질특성(CTQ)을 필요로 한다. 포장과정에 있어서 가장 필수적인 단계로 간주된다. 이 과정에서는 순금 와이어가 칩과 PCB를 연결하기 위해서 사용된다. 금의 가격은 오랜 기간 동안 꾸준히 증가하여왔고, 근래에도 더 증가할 것으로 예상된다. 이러한 상황에서, 많은 반도체 제조 회사들은 새로운 종류의 와이어를 개발했다. 합금와이어가 그 중 하나이고 그것에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 Wire bonding 공정에서의 parameter를 6sigma와 품질기능전개(QFD)를 사용해 최적화시키고자 한다. 6sigma 과정은 그 문제를 해결하는데 뿐만이 아니라 생산성을 향상시키는데 좋은 기법이다. 중요한 요인을 찾기 위해서 고객의 소리에 초점을 두었다. 고객의 소리의 주요 요인들은 CTQ라고 불린다. 본 연구는 CTQ의 목표수준을 설정 한 후 중요인자를 선정하기 위하여 QFD 활동을 하였으며, 최적 조건 설정하기 위해 실험계획법을 이용하였다. 따라서 본 논문에서는 품질기능전개에서 신제품 개발 시 공정 조건을 최적화 하는 과정을 제시 하여 양산에서 발생될 수 있는 품질 위험요소를 사전에 제거 시킬 수 있게 되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.230-238
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• 2023

식품제조 중소기업들은 원물 투입부터 최종 팔렛타이징까지 대부분 노동집약적이고 수작업으로 구성되어 있다. 최근 로봇과 센서 데이터 기술요소 적용으로 스마트화 디지털화로 변화하는 추세이다. 본 연구에서는 식품제조기업에서 적용 설비 역량보다 작업자가 속도를 따라가지 못하는 반복작업 공정 2가지를 선정하였으며, 이를 3D 시뮬레이션을 활용하여 개선 효과성을 규명하고자 한다. 꼬치 조립 후 작업자들이 계량 후 포장하는 공정과 무작위로 공급되는 냉동식품류를 계량-내·외포장-팔렛타이징 일괄 수작업 공정 2개를 선정하였다. 가동률, 생산량, 투입 작업자 수를 검증 지표로 선정하였다. 3D 개선 공정 시뮬레이션 결과 생산량은 각각 기존보다 13.5%, 56.8% 증가했으며, 특히 팔렛타이징 로봇 적용 공정에서 높은 효과성을 보였다. 두 공정 모두 가동률과 투입인력 수는 감소함에 따라 작업자에게 피로도가 높은 공정을 로봇으로 대체 적용할 수 있어 작업 과부하를 개선할 수 있는 결과를 나타냈다. 본 연구 결과를 바탕으로 3D 시뮬레이션을 활용하여 식품계량 및 포정 공정에 로봇을 도입함으로써 개선된 공정의 성능을 정량적으로 사전 검증의 가능성을 확인할 수 있었다.