고전압 소자에서 스냅백 이후의 유지 전압은 구동전압에 비해 매우 작아서 고전압 MOSFET이 ESD(ElecroStatic Discharge) 파워클램프로 바로 사용될 경우 래치업 문제를 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 스택 바이폴라 소자를 이용하여 래치업 문제가 일어나지 않는 구조를 제안하였다. 제안된 구조에서는 유지 전압이 구동전압 보다 높으므로 래치업 문제가 발생하지 않으면서, 기존의 다이오드를 사용한 고전압 파워클램프에 비해 면적이 작으며, 내구성 측면에서 800% 성능향상이 있게 되었다. 제안된 구조는 $0.35{\mu}m$ 60V BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정을 사용하여 제작되었으며, TLP(Transmission Line Pulse) 장비로 웨이퍼-레벨 측정을 하였다.
Kim, Min-Young;Kang, Byeong-Su;Park, Sang-Jun;Lim, Jinsub;Hong, Youngsun;Han, Jong-Hun;Kim, Ho-Sung
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제12권3호
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pp.330-338
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2021
An integral electrode-bipolar plate assembly, which is composed of electrode, conductive adhesive film (CAF) and bipolar plate, has been developed and evaluated for application with a vanadium redox flow battery (VRB) to decrease contact resistance between electrode and bipolar plate. The CAF, made of EVA (ethylene-vinyl-acetate) material with carbon black or CNT (Carbon Nano Tube), is applied between the electrode and the bipolar plate to enable an integral assembly by adhesion. In order to evaluate the integral assembly of VRB by adhesive film, the resistivity of integral assembly and the performance of single cell were investigated. Thus, it was verified that the integral assembly is applicable to redox flow battery. Through resistance and contact resistance of bare EVA and CAF films on bipolar plate were changed. Among the adhesive films, CAF film coated with carbon black showed the lowest value in through resistance, and CAF film coated with CNT showed the lowest value in contact resistance, respectively. The efficiency of VRB single cell was improved by applying CAF films coated with carbon black and CNT, resulting in the reduced overvoltage in charging process. Therefore, the energy efficiency of both CAF films, about 84%, were improved than that of blank cell, about 79.5 % under current density at 40 mA cm-2. The energy efficiency of the two cells were similar, but carbon black coated CAF improved the coulomb efficiency and CNT coated CAF improved the voltage efficiency, respectively.
A1100, A5052, A6061, A6063, A7075 규격의 시판 알루미늄 합금 판재를 $Na_2SiO_3$와 $Na_2P_2O_7$ 전해질에서 pulse폭 $2000{\mu}sec$, + impulse 420 V, $400{\mu}sec$, -impulse $300{\mu}sec$의 bipolar pulse로 플라즈마 전해 산화 코팅(plasma electrolytic oxidation coating)한 산화피막의 결정상을 분석하였다. 표면에 형성된 산화물의 결정상은 ${\alpha}-alumina$, ${\gamma}-alumina$, ${\eta}-alumina$, $Al_{4.95}Si_{1.05}O_{9.52}$, 그리고 $(Al_{0.9}Cr_{0.1})_2O_3$가 관찰되었다. Bipolar pulse에 의해서 전해액의 성분인 Si가 산화피막에 포함되며, 포함된 Si는 결정상을 형성하기도 하지만 유리상을 형성시킨다. 이때 합금의 Mg 성분은 유리상의 양을 증가시킨다. Micro plasma에 의해서 용융된 표면은 유리상이 먼저 형성되고 이후 계속된 micro plasma의 열에 의하여 새로운 결정상으로 전이가 일어나는 과정을 거치며, 이에 따라 기존에 보고된 결정상이외에도 다양한 결정상이 형성될 수 있음을 추측할 수 있다.
Metallic bipolar plate for molten carbonate fuel cell(MCFC) is composed of the shielded slot plate and the center plate. Among these, the center plate plays an important role in gas sealing. Therefore, manufacturing of the center plate is considered one of the key issues in MCFC. The center plate is manufactured by bending process. In bending process, springback and recoiling are two main problems. By using the modified punch shape with 'step', springback and recoil are reduced. The aim of this article is to find the effect of modified punch shape. So, the bending stress along thickness direction and material direction were investigated using FEM.
A new vertical power MOSFET with over-current protection capability is proposed. The MOSFET consists of main power MOSFET cell, sensing MOSFET cell and lateral npn bipolar transistor. The proposed MOSFET may be fabricated by a conventional DMOS process without any additional fabrication step. Overcurrent state is sensed by the newly designed lateral bipolar transistor. Mixed-mode simulations proved that the overcurrent protection is achieved by the proposed MOSFET successfully with a small protection area less than 0.2 % of the total die area.
A new method is developed to extract model parameters of SiGe HBT equivalent circuit including the base impedance and base-collector junction capacitance. Using this method, all resistances and capacitances of SiGe HBT are independently determined from measured S-parameters using two-port parameter formula. This method is proposed to reduce possible errors generated from global optimization process, and its accuracy has been verified by finding good agreements between measured and modeled current / power gain up to 18 GHz.
본 논문에서는 아날로그/디지탈 회로 구성시 입출력부는 바이폴라 소자로 내부의 논리회로 부분은 CMOS 소자로 높은 내압을 요구하는 부분에는 DMOS 소자를 이용할 수 있는, BCDMOS 공정 기술개발을 하고자 하였다. BCDMOS 제작 공정은 폴리게이트 p-well CMOS 공정을 기본으로 하였고, 소자설계의 기본개념은 공정흐름을 복잡하지 않게 하면서 바이폴라, CMOS, DMOS 소자 각각의 특성을 좋게하는데 두었다. 실험결과로서 바이폴라 npn 트랜지스터의 $h_{FE}$ 특성은 320(Ib-$10{\mu}A$)정도이며, CMOS 소자에서는 n-채자에서는 항복전압이 115V이상의 특성을 얻을 수 있었다.
입자상 알루미늄 충전복극조의 성능을 파악할 목적으로 실험은 회분식과 연속식으로 진행하였다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 3 h 회분식으로 전해처리 한 결과 T-P의 제거율은 88% 이었다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 HRT를 3 h으로 하여 연속식으로 전해처리 한 결과 T-P의 농도는 2 mg/L이었다. HRT 3 h으로 고정하여 전해처리 할 경우 120 h 처리 후 파과점을 관찰할 수 있었다.
Micro fuel cells have high reliability and long usage time. Among them, PEMFC (polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) is suitable as a portable power source because it is easy to fix electrolyte and simple structure. The bipolar plate, a key component of the fuel cell, is produced by cutting. In the case of micro fuel cell separator, burr is very small and the flow channel size in the separator is very small. Therefore, it is difficult to remove burrs in the usual way such as a brushing or ultra-sonic method. Therefore, this study proposed electrolytic polishing process and analyzed the characteristics of each condition by introducing the concept of roughness reduction rate. In addition, the ultrasonic process was added to analyze the effect of ultrasonic addition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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