• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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• pp.129-132
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• 2004

This paper describes the design, fabrication and characteristics of a piezoelectric valve using MCA(Multilayer ceramic actuator). The MCA valve, which has the buckling effect, consists of three separate structures; MCA, a valve actuator die and an a seat die. The design of the actuator die was done by FEM modeling and displacement measurement, respectively. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven to MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si-wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, MCA was also anodic bonded to the seat/actuator die structure. PDMS sealing pad was fabricated to minimize a leak-rate. It was also bonded to seat die and SUS package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 sccm at a supplied voltage of 100 V with a 50 % duty cycle, maximum non-linearity was 2.24 % FS and leak rate was $3.03{\times}10^{-8}\;pa{\cdot}m^3/cm^2$. Therefore, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipment, a medical bio-system, automobile and air transportation industry.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.515-520
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• 2004

We report on the development of a Piezoelectric valvc that is designed to have a high reliability for fluid control systems, such as mass flow control, transportation and chemical analysis. The valve was fabricated using a MCA(multilayer ceramic actuator), which has a low consumption power, high resolution and accurate control. The fabricated valve is composed of MCA, a valve actuator die and an seat die. The design of the actuator dic was done by FEM(finite element method) modeling, respectively. And, the valve seat die with 6 trenches was made. and the actuator die, which possible to optimize control to MCA, was fabricated. After Si-wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, MCA was also anodic bonded to the scat/actuator die structure. PDMS(poly dimethylsiloxane) sealing pad was fabricated to minimize a leak-rate. It was also bonded to scat die and stainless steel package. The flow rate was 9.13 sccm at a supplied voltage of 100 V with a 50 % duty ratio and non-linearity was 2.24 % FS. From these results, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipments, a medical bio-system, semiconductor fabrication process, automobile and air transportation industry with low cost, batch recess and mass production.

• 센서학회지
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• 제13권3호
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• pp.230-235
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• 2004

This paper describes the design, fabrication and characteristics of a piezoelectric valve using MCA(Multilayer ceramic actuator). The MCA valve, which has the buckling effect, consists of three separate structures; MCA, a valve actuator die and an a seat die. The design of the actuator die was done by FEM modeling and displacement measurement, respectively. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven to MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si-wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, MCA was also anodic bonded to the seat/actuator die structure. PDMS sealing pad was fabricated to minimize a leak-rate. It was also bonded to seat die and SUS package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 seem at a supplied voltage of 100 V with a 50% duty cycle, maximum non-linearity was 2.24% FS and leak rate was $3.03{\times}10^{-8}pa{\codt}m^{3}/cm^{2}$. Therefore, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipment, a medical bio-system, automobile and air transportation industry.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.430-436
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• 1997

SDB웨이퍼를 사용한 압저항 형태의 50 G용 가속도 센서를 실리콘 마이크로머시닝을 사용하여 제조하였다. 이 형태의 가속도 센서는 진동하는 사각형의 매스와 4개의 빔으로 구성되어 있다. 이 구조는 RIE를 이용한 건식식각과 KOH 용액을 이용한 습식식각을 이용하여 제조되었다. 정사각형의 보상구조가 매스 가장자리의 언더에칭에 기인하는 변형을 보상하기 위해 사용되었다. 제조된 센서는 인가된 가속도에 대하여 선형적인 출력전압특성을 보여주고 감도는 0에서 10 G까지 약 $88{\mu}V/V{\cdot}g$이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.565-568
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• 2000

This paper describes on the temperature characteristics of a SDB(silicon-wafer direct bonding) SOI(silicon-on-insulator) Hall sensor. Using the buried oxide $SiO_2$ as a dielectrical isolation layer, a SDB SOI Hall sensor without pn junction isolation has been fabricated on the Si/$SiO_2$/Si structure. The Hall voltage and the sensitivity of the implemented SOI Hall sensor show good linearity with respect to the applied magnetic flux density and supplied current. In the temperature range of 25 to $300^{\circ}C$, the shifts of TCO(temperature coefficient of the offset voltage) and TCS(temperature coefficient of the product sensitivity) are less than $\pm 6.7$$\times$$10^{-3}$/$^{\circ}C$ and $\pm 8.2$$\times$$10^{-4}$/$^{\circ}C$respectively. These results indicate that the SDB SOI structure has potential for the development of a silicon Hall sensor with a high-sensitivity and hip high-temperature operation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.390-391
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• 2006

This paper describes the design, fabrication and characteristics of a micromachined piezoelectric valve utilizing a multilayer ceramic actuator (MCA). The micromachined MCA valve, which uses a buckling effect, consists of three separate structures: the MCA, the valve actuator die and the seat die. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven by the MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, the MCA was also anodically bonded to the seat/actuator die structure. A polydimethylsiloxane (PDMS) sealing pad was fabricated to minimize the leak rate. Finally, the PDMS sealing pad was also bonded to the seat die and the stainless steel package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 sccm at an applied DC voltage of 100 V with a 50% duty cycle and a maximum non-linearity of 2.24% FS. Therefore, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipment, as a medical bio-system and in the automobile industry.

• 센서학회지
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• 제3권1호
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• pp.5-11
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• 1994

본 논문은 실리콘기판 직접접합기술과 에피택샬 성장법으로 각각 형성한 SOI구조, 즉 Si/$SiO_{2}$/Si 및 Si/$Al_{2}O_{3}$/Si 상에 제작한 압저항형 압력센서의 특성을 기술한다. SOI구조의 절연층을 압저항의 유전체 분리막으로 이용한 압력센서는 $300^{\circ}C$ 까지 사용 가능했다. SOI구조의 절연층을 박막 실리콘 다아어프램 형성시 에칭 중지막으로 이용한 경우, 제작된 압력센서의 200개 소자들에 대한 압력감도의 변화는 ${\pm}2.3%$ 이내로 제어 가능했다. 더구나 실리콘 기판 직접접합기술과 에피택샬 성장법의 결합으로 형성한 더불 SOI구조($Si/Al_{2}O_{3}/Si/SiO_{2}/Si$)상에 제작된 압력센서는 고온분위기에서 사용 가능할 뿐만 아니라 고분해 능력을 갖는 특성을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.459-463
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• 2000

순수한 동적 결합반응이고 전하 누적이 없는 이온 임플란테이션, 새로운 재료 개발 등에 음이온을 직접 사용하는 새로운 연구가 진행되고 있으며, 이러한 관점에서 새로운 고체상의 Cs이온 법이 실험실 규모로 연구되고 있다. 본 논문에서는 음이온 Cs gun으로 DLC 박막을 실리콘 위에 제조하였다. 이 시스템은 가스가 필요없으므로, 고 진공에서 증착이 일어난다. C(sup)-빔 에너지는 80~150eV 사이에서 조절이 우수하였다. Raman 분석결과 박막의 DLC 지수, 즉$sp^3$비율은 이온 에너지 증가에 따라 증가하였으며, 미소 경도값 또한 7에서 14GPa로 증가하였다. DLC박막의 표면 평균거칠기(Ra)는 ~1$\AA$정도로 아주 매끈하였으며, 불순물이 내재되지 않는 박막을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.661-669
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• 1999

프로브 카드는 IC(integrated circuit) 칩을 테스트할 때, 테스트 시스템의 가장 중요한 부분의 하나이다. 본 연구는 다수의 반도체 칩을 동시에 테스트 할 수 있는 범프(bump)형 수직형 프로브 카드에 관한 것이다. 프로브는 범프 팁을 가지는 실리콘 캔틸레버로 구성되어 있다. 캔틸레버의 최적 크기를 결정하기 위하여 캔틸레버의 크기는 유한요소해석에 의하여 결정되었다. 프로브는 SDB웨이퍼를 사용하여 RIE, 등방성 에칭, 그리고 벌크 마이크로머시닝에 의하여 제조되었다. FEM에 의해 결정된 최적 크기로 제작된 프로브 카드는 범프의 높이가 30$\mum$, 캔틸레버의 두께가 $\mum$, 빔의 폭이 100 $\mum$, 길이가 400 $\mum$, 이었다. 제조된 프로브 카드의 접촉 테스트에서 측정된 접촉 저항은 $2 \Omega$ 미만이고, 2만회의 접촉동안 접촉 저항의 변화가 거의 없는 특성을 보였다. 따라서 20,000회 이상의 수명을 가질 수 있음을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제12권5호
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• pp.199-204
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• 2003

본 논문에서는 Ta-N 스트레인게이지를 이용한 극한 환경용 세라믹 박막형 압력센서의 제작 및 특성에 관하여 연구하였다. 압력감지부로 Ta-N 스트레인게이지를 사용하였으며, SDB(Si-wafer Direct Bonding)와 전기화학적 식각정지법을 이용하여 매몰 cavity를 가지는 저가격 고수율의 Si 박막 다이어프램을 제작하였다. 또한, 실리콘 박막 다이어프램상에 박막형 스트레인게이지를 형성하여 세라믹 박막형 압력센서를 제작하였다. 제작된 세라믹 박막형 압력 센서는 기존의 스트레인 게이지를 이용한 로드셀에 비해서 온도특성이 우수하고 재현성, 소형화, 집적화 및 저가격화가 가능하기 때문에 고온, 고압 등의 각한 환경에서도 사용이 가능할 것으로 기대된다.