최근 반도체 소자는 모바일 전자제품과 wearable 및 flexible한 소자와 기판의 다양한 활용으로 많은 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이들 반도체 칩 접합 공정 중 기판과 솔더의 열팽창 계수(CTE)의 차이와 기판 및 부품 전체에 인가되는 과도한 열 영향은 소자의 성능 및 신뢰성에 영향을 주며, 최종적으로 휨(warpage) 현상 및 장기 신뢰성 저하 등을 초래한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 저온에서 공정이 가능한 저융점 솔더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Sn-Bi, Sn-In 등 다양한 저융점 솔더 합금 중 Sn-Bi 솔더는 높은 항복 강도, 적절한 기계적 특성 및 저렴한 가격 등의 이점이 있어 유망한 저온 솔더로 각광받고 있다. 그러나 Bi의 높은 취성 특성 등 단점으로 인해 솔더 합금의 개선이 필요하다. 본 review 논문에서는 다양한 미량 원소와 입자를 첨가하여 Sn-Bi 소재의 기계적 특성 개선을 위한 연구 동향을 소개하며 이를 비교 분석하였다.
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.204-208
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2004
Embedded business will be expanded market more and more since customers seek more wearable and ubiquitous systems. Cellular telephones, PDAs, notebooks and portable multimedia devices could bring higher microprocessor revenues and more rewarding improvements in performance and functions. Increasing battery capacity is still creeping along the roadmap. Until a small practical fuel cell becomes available, microprocessor developers must come up with power-reduction methods. According to MPR 2003, the instruction and data caches of ARM920T processor consume $44\%$ of total processor power. The rest of it is split into the power consumptions of the integer core, memory management units, bus interface unit and other essential CPU circuitry. And the relationships among CPU, peripherals and caches may change in the future. The processor working on higher operating frequency will exact larger cache RAM and consume more energy. In this paper, we propose advanced low power trace cache which caches traces of the dynamic instruction stream, and reduces cache access times. And we evaluate the performance of the trace cache and estimate the power of the trace cache, which is compared with conventional cache.
In this paper, we report the sensing performance of H2 gas sensors composed of Pd/carbon nanotube (CNT) buckypaper at room temperature. The CNT buckypaper was made using a simple filtration process and subsequently deposited with Pd as the sensing material. The sensitivity of the sensor increased with respect to the gas concentration. To investigate the effect of Pd thickness, Pd layers of different thickness were deposited on the buckypaper, and the response of the sensor was evaluated. The proposed sensor exhibits excellent sensing properties with optimized Pd thickness at room temperature (25℃). Pd nanoparticles significantly impact the sensitivity and selectivity of the sensor because of the spillover effect. In addition, the sensor is highly suitable for bendable and wearable devices owing to its structural flexibility.
마찰전기 나노발전기(이하 TENG)의 새로운 발전 기술은 에너지 수집 및 자가 전력 공급 감지 응용 분야의 긍정적 전망으로 인해 점점 더 많은 관심을 받고 있다. 또한 최근 소프트로봇의 부상은 플렉시블과 소프트센서, 액추에이터 개발에 대한 폭넓은 관심을 불러 일으키고 있다. TENG는 액추에이터와 자가 전력 공급 센서를 구동하는 유망한 전원으로 간주되어 소프트웨어 로봇, 소프트 센서 및 액추에이터 개발을 위한 독창적인 방법을 제공한다. 이 리뷰에서는 TENG를 기반으로 다양한 형태와 기능을 가진 소프트웨어 로봇을 소개하려 한다. 그 중 자연계의 구조, 표면 형태, 재료 특성과 센싱/발전 메커니즘을 모방한 바이오닉 소프트 로봇의 설계는 TENG 성능 향상에 큰 도움이 되었다. 또한 다양한 바이오닉 소프트 로봇은 TENG의 간단한 구조, 자체 전력 공급 특성 및 조정 가능한 출력으로 인해 이전 구동 방식보다 향상되었다. 그리하여 이 리뷰에서는 TENG가 활성화한 소프트 로봇 응용의 특정 핵심 영역에서 다양한 연구를 종합적으로 검토하려 한다. 리뷰를 요약하자면 먼저 최근 개발된 다양한 TENG 기반 소프트웨어 로봇을 정리하고 다양한 장비 구조, 표면 형태 및 자연적으로 영감을 받은 재료를 비교 분석하여 그에 따른 TENG 성능 개선을 수행한다. 자연계에 사용되는 다양한 유비쿼터스 감지 원리와 발전 메커니즘 및 유사한 인공 TENG 설계가 확인되었고 촉각 디스플레이 및 웨어러블 기기, 인공 전자 피부 등의 기기에 TENG를 활성화하는 바이오닉 응용에 대해 논의한다. 마지막으로 TENG 기반 센서 및 구동 장비의 로봇 실제 적용에 대한 발전 기회, 도전 및 미래 전망을 분석한다.
Micro light-emitting diodes (µLEDs) have been utilized in various fields such as displays, and smart devices, due to their superior stabilities. Since the applications of the µLEDs have been extended to medical devices and wearable sensors, excellent optical properties and uniformity of the µLEDs are important. Hence, several researchers have investigated to enhance the optical efficiency of the µLEDs through micro/nano lens. However, the reported methods for realizing the micro/nano lens have some drawbacks such as complex and high-cost manufacturing processes. Herein, we developed µLEDs with 3D-printed hydrogel microlenses. The printed hydrogel had high transparency and excellent adhesive strength, allowing it to attach onto top surface of the µLEDs without any additional adhesives. Microscale printing technology using a 3D printer achieved quick and fine printing in desired shapes and arrangements, showing the possibility of mass production. The 3D-printed microlens can be applied to improve not only the optical properties of µLEDs but also other optical devices.
ICT 기술이 발전함에 따라, 다양한 크기와 형태의 웨어러블 디바이스가 개발되어 지고 있다. 또한, 성능이나 스펙은 현재의 스마트폰과 연결 가능하도록 IOT 융합 제품으로 재탄생 되고 있다. 이것은 4차 산업혁명의 범용 기술 중 하나로, 우리의 삶의 질과 환경을 바꾸는 기술로 집중 조명을 받고 있다. 이와 함께 헬스케어 기술이 결합된 신기술 제품이 증가함에 따라, 이를 필요로 하는 사용자들에게 다양한 기능들이 제공되고 있다. 웨어러블 기술은 기술개발과 함께 지속적인 증가 추세에 있다. 또한 이를 스마트 와치 형태의 제품으로 개발하여 제품을 출시하고 있다. 또한 소형화를 위해 마이크로프로세서의 집적화 기술을 적용한 오픈소스 하드웨어들이 개발되고 있다. 그중 아두이노 관련 제품은 현재 다양하게 만들어져 있으며 용도에 따라 아두이노 프로세서를 개발 툴에 맞추어 사용하면 된다. 이에 본 연구에서는 오픈소스 하드웨어 기반의 타이니두이노를 활용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 개발하였다. 타이니두이노는 Atmega 프로세스를 기반으로 제작된 초소형 아두이노 호환 보드로 오픈소스 통합 개발 환경(스케치)에서 프로그램이 가능하다. 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템은 일상적인 건강관리를 할 수 있는 스마트 u-Healthcare 시스템이라는 것이 큰 장점이라 할 수 있겠다.
In this paper, we propose a novel sensor system for measuring the arterial pulse in an oral cavity. In order to measure pulse wave in oral cavity, the proposed system is designed with reflection type arterial wave sensor, not by using transmission type arterial pulse wave sensor. Driving circuit through pulse current is designed for solving self-heating problem of LED. The effectiveness of the proposed sensor system is compared with pulse wave between pulse wave of oral cavity and other body parts as well as with characteristic measurements. The experiment shows that the proposed sensor system is adaptive to capturing consecutive and meaningful biometric signals through the variation of pulse wave changes in oral cavity when exercising. The study result expects to design and develop mobile sensors which could be adapted to healthcare devices.
With increasing interest in flexible electronic devices and wearable appliances, flexible lithium ion batteries are the most attractive candidates for flexible energy sources. During the last decade, many different kinds of flexible batteries have been reported. Although research of flexible lithium ion batteries is in its earlier stages, we have found that developing components that satisfy performance conditions under external deformation stress is a critical key to the success of flexible energy sources. Among the major components of the lithium ion battery, electrodes, which are connected to the current collectors, are gaining the most attention owing to their rigid and brittle character. In this mini review, we discuss candidate materials for current collectors and the previous strategies implemented for flexible electrode fabrication.
With the advancement of information technology, the application of augmented reality (AR) in dentistry is an emerging research field of image-guided surgery and dental education. In addition, the digital approach to incorporating AR in dental practice management is considered to be feasible. A prototype is developed to apply AR to dental daily clinical practice in order to help dentists to access electronic dental records. This prototype delivers patients' information and related clinical data to dental clinicians directly without the need to search for the appropriate patients. Wearable AR devices are considered to be a convenient tool for practicing dentists because dental practitioners are not always able to use a computer during active clinical sessions, such as implant placement, root canal treatment, and patient-doctor communication. The use of AR to visualize passive transferred patient data would be valuable for practicing dentists.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권1호
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pp.221-237
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2016
The wireless body area networks (WBANs) consist of wearable computing devices and can support various healthcare-related applications. There exist two crucial issues when WBANs are utilized for healthcare applications. One is the protection of the sensitive biometric data transmitted over the insecure wireless channels. The other is the design of effective medical management mechanisms. In this paper, a secure medical information management system is proposed and implemented on a TinyOS-based WBAN test bed to simultaneously address these two issues. In this system, the electronic medical record (EMR) is bound to the biometric data with a novel fragile zero-watermarking scheme based on the modified visual secret sharing (MVSS). In this manner, the EMR can be utilized not only for medical management but also for data integrity checking. Additionally, both the biometric data and the EMR are encrypted, and the EMR is further protected by the MVSS. Our analysis and experimental results demonstrate that the proposed system not only protects the confidentialities of both the biometric data and the EMR but also offers reliable patient information authentication, explicit healthcare operation verification and undeniable doctor liability identification for WBANs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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