• 대한기계학회논문집B
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• 제41권5호
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• pp.365-372
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• 2017

결정질 실리콘 태양전지의 전면전극은 수광면적을 극대화하면서도 전기적 저항을 최소화하기 위하여 미세하면서도 높은 종횡비로 형성되어야 한다. 기존의 전면전극 형성공정은 스크린 인쇄가 이용되었으나, 스크린 제판 개구부의 선폭보다 인쇄된 전극의 선폭이 1.3~2.2 배 넓게 형성되는 문제 때문에 $40{\mu}m$ 급 미만의 미세전극을 형성하기 위해서는 스크린 제판의 개구부는 $30{\mu}m$ 이하여야 한다. 그러나, 개구부가 미세화될수록 인쇄압력의 증가, 실버 페이스트 전이 불량률 상승 및 메쉬 마크로 인한 전극의 전기적 저항 상승과 같은 문제들이 발생한다. 본 연구에서는 스크린 인쇄를 대체하기 위한 차세대 인쇄방식으로서 스크류 펌프방식의 디스펜싱 인쇄를 소개하고, 기존 인쇄방식과 차별화되는 점들에 대해 논의하도록 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권4호
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• pp.79-83
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• 2012

신뢰성이 우수하며, 소형화가 가능하고, 우수한 열전도도의 은 전극을 이용할 수 있는 LTCC (Low temperature co-fired ceramic) 패키징은 환경 및 열에 약한 플라스틱 패키징을 대체할 것으로 기대받고 있다. 현재 LTCC 패키징의 원료 분말로는 주로 $Al_2O_3$을 사용하는데, 본 연구에서는 $Al_2O_3$보다 열전도도가 2배 우수한 ZnO을 일부 첨가 또는 대체한 조성 변화를 통하여 패키징의 열 특성 변화에 대해 연구하였다. 소량의 ZnO를 첨가하여 열전도도가 최대 25%까지 상승하는 결과가 나타났으며, 이 결과로 LED 수명이 증가할 것으로 예상된다. ANSYS 시뮬레이션 결과 열 유속의 값이 ZnO가 첨가된 경우 최대 56% 증가함을 확인할 수 있었다. 실제 LED 패키징을 제작하여 측정한 결과도 ZnO를 첨가한 LTCC 패키징은 $Al_2O_3$로만 이루어진 패키징보다 열저항이 최대 14.9% 감소하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1044-1051
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• 2003

본 논문에서는 고유전율의 BMT 물질을 기판에 적용하여 기판 위에 소형화된 평면형 구조의 마이크로웨이브 듀플렉서를 설계, 제작하였다. Ba(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$(BMT)는 품질계수, 온도계수 측면에서 뛰어난 유전 특성을 보이며 유전상수가 23인 고유전 물질로서 회로의 크기를 줄이기 위한 기판에 적용하기가 적합하다. BMT 기판은 tape casting 공정에 의해 제작되었으며, 회로 패턴은 실크스크린을 이용하여 전극 패턴을 입혔다. Open-loop ring type의 듀플렉서를 BMT 기판 위에 설계, 제작하였으며 유전상수가 6.15인 상용 기판에 동일한 규격의 듀플렉서를 제작하여 비교한 결과, 특성의 저하 없이 약 80 % 정도 크기를 줄일 수 있었다. 따라서 제안된 BMT 기판은 예시된 듀플렉서 소형화를 구현하였으며, 마이크로웨이브 수동 소자의 소형화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2010

최근 연구와 생산에 가속이 붙기 시작한 AMOLED는 모두 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도를 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 균일성이 낮고 고비용이라는 문제점이 있으며, 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 극복방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT와 a-Si TFT의 기술이 발전되고 있다. Oxide TFT는 AMOLED backplane으로 사용될 수 있는 강력한 후보 중의 하나이다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. 본 연구에서는 다결정 Oxide TFT의 하나인 ZTO TFT를 연구함으로서 Engineer의 근본적 이슈인 저비용에 초점을 맞추어 소자특성을 확인해보도록 한다. n-type wafer 에 PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, channel layer인 ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 공기 중에서 annealing을 하였다. 과정을 거친 ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 전극을 형성 하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate를 형성하였다. 제작된 소자를 dark room temperature 에서 측정 하였다. 측정된 소자는 우수한 전기적 특성과 0.96 cm2/Vs 인 이동도를 얻어냈다. 이러한 소자의 안정성에 따른 전기적 특성을 관측하기 위하여 상온에서 $100^{\circ}C$ 까지의 온도 스트레스를 주었다. Stress에 따른 소자는 상온에서 시작하여 온도가 올라갈수록 이동도가 낮아지고, 문턱전압 증가와 SS이 커짐을 알 수 있었다. 캐리어의 운동 매커니즘에서 온도가 올라가면 격자진동의 영향을 크게 받음으로서 캐리어의 이동도가 낮아져 전기적 특성이 낮아지는 점이 본 연구에도 적용됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 화학적 안정성을 지닌 소자라는 점과 더불어 여타 TFT공정에 비하여 현저히 낮은 공정비용을 통하여 AMOLED가 요구하는 수준의 특성에 가까운 소자를 제작할 수 있다는 것을 확인하였으며 앞으로의 추가적인 연구에 따라서 더욱 완성된 공정기술을 기대할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.341-341
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• 2011

최근 AMOLED 구동이 가능한 소자에 대한 연구가 활발히 진행중이다. AMOLED구동 가능소자는 LTPS TFT, a-Si TFT, OTFT, Oxide TFT가 있으며 그 중에서 현재 대부분 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도와 안정성을 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 고비용, 250$^{\circ}C$ 이상의 공정온도, Substrate가 Glass, Metal로 제한 된다는 문제점이 있으며, 균일성이 낮고 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 해결방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT 기술이 떠오르고 있다. Oxide TFT는 이동도가 높고 저온공정이 가능하며 Substrate로 Plastic 기판을 사용할 수가 있어 차후에 Flexible 소자로서의 적용이 가능하다. 또한 기존의 진공장비 사용대신 용액공정이 가능하여 장비사용시간 및 절차를 단축시킬 수 있어 비용적인 유리함을 가지고 있다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. Oxide TFT의 재료물질은 ZnO, ZTO, IZO, SnO2, Ga2O3, IGO, In2O3, ITO, InGaO3(ZnO)5, a-IGZO이 있다. 본 연구에서는 산화물질 중 하나인 ZTO를 이용하여 TFT 소자를 제작하였다. 산화물 특성상 열처리 온도에 따라 형성되는 결정의 정도가 다르기 때문에 온도 및 시간 변수에 따른 ZTO의 특성변화에 초점을 맞추어 연구함으로서 최적화된 조건을 찾고자 실험을 진행하였다. 실험을 위한 기판으로 n-type wafer을 사용하였다. PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 channel layer을 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 6시간, 10시간의 온도 및 시간 변수를 두어 공기 중에서 열처리 하였다. ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 알루미늄 전극을 형성하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate전극을 만들었다. 제작된 소자를 dark room temperature에서 측정하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권1호
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• pp.35-38
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• 2015

LED는 소비전력 절감, 사용수명 증가, 발광 파장 변화를 통한 다변적 적용이 가능하여 에너지 효율 증대의 대안으로 각광받고 있으며, 조명뿐만 아니라 디스플레이 백라이트, 차량용 헤드라이트 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 현재 백색 LED를 구현하는 데에는 청색 LED와 황색 형광체를 혼합하는 방식이 주로 활용되며, 황색 형광체로는 YAG : $Ce^{3+}$가 많이 이용된다. 기존에는 형광체를 epoxy resin과 혼합하여 LED chip 위에 도포하여 경화시키는 패키징 방식을 주로 사용하였다. 하지만 페이스트 기반 패키징 방식은 열에 의한 형광체의 특성 저하와 효율 감소 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 형광체 플레이트를 이용한 remote 방식이 이용되고 있지만, 플레이트 내부 전반사로 인한 광 효율 손실 또한 해결해야 할 문제이다. 본 연구에서는 플레이트 측면을 Ag로 코팅함으로써 플레이트 내부의 전반사에 의한 광 효율 손실을 해결하고자 하였다.

• 접착 및 계면
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2017

본 연구는 연필을 이용하여 연필 선 종이센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 제작하였을 경우 센서로 활용하기 위한 기초연구를 실시하였다. PDPS를 제작하기 위한 기초 연구로 4B 조건이 최적이며, 연필 선의 길이는 20 mm 폭은 3 mm 조건이 적절하였다. 또한 종이는 A4조건이 최적이었으며, 접점의 안정화를 위해 스카치 테이프와 실버페이스트가 반드시 사용해야 데이터의 노이즈가 감소하였다. PDPS를 이용할 경우 온도에 대한 감지가 가능하였으며, 경험식으로 PDPS의 전기저항 변화도 결과와 온도 결과가 반비례 관계임을 확인하였다. 온도에 대한 PDPS 경험식을 바탕으로 복합재료의 성형단계에서의 확인한 PDPS의 전기저항 변화를 관찰하여 복합재료의 물성과의 상관관계를 확인하였다. 비교적 PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 및 계면 물성을 예측해 볼 수 있었다.

• Composites Research
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• 제31권2호
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• pp.51-56
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• 2018

종이에 연필을 이용하여 선을 그리는 연필 선 종이 센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 센서로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. PDPS의 특성에 기반을 두는 3가지 다른 종이에 대한 감지 효과를 비교하였다. 시편은 4B 연필을 평지(A4), 화선지, 한지에 선을 그어 제작하였으며 구리선과 연필 선간의 전기 접점을 향상시키기 위해 실버 페이스트를 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 분석으로 PDPS에 대한 3 종이의 화학적 구조가 유사하고 광학현미경으로 각 종이의 조밀도를 비교하였다. 3 종이의 인장 강도의 통계적 평가로부터, A4가 PDPS에 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 선을 그린 횟수에 따른 종이의 두께 변화를 통해 그리는 횟수의 최적 조건을 확인하였으며 복합재료의 반복 압축 실험을 통해 압축력의 변화를 PDPS로 관측하였다. PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 물성을 비교적 예측할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.146-151
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• 2014

본 연구에서는 분극 전계에 따른 압전 페인트 센서의 특성을 확인하기 위해 충격힘과 분극 전계를 변화시켜 가면서 실험적인 연구를 수행하였다. 페인트 센서 제작을 위해 유연 압전 재료인 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr, Ti)O_2$ (PNN-PZT) 파우더와 경화제를 포함하고 있는 에폭시 수지를 중량비 1:1로 혼합 후 몰드를 사용하여 $40{\times}10{\times}1mm^3$ 크기를 같는 시편을 제작 하였다. 이후 시편의 기공을 제거하기 위해 진공 데시케이터를 사용하였다. 분극 작업을 위해 시편의 전극은 실버페이스트를 윗면과 아랫면에 바르고 하루 동안 건조시켜 제작하였다. 분극 작업은 온도는 상온으로, 분극 시간은 30분으로 고정하고 분극 전계를 달리하여 진행되었다. 1 mm의 두께를 갖는 앞전 페인트센서를 제작하여 실험에 사용하였으며, 감도 측정 및 감도 변화는 충격 망치를 사용하여 시편에 충격을 가했을 때 압전 페인트에서 출력되는 전압과 충격 망치에서 출력되는 전압을 측정 후 신호처리 하여 비교하였다. 그 결과 압전 페인트의 민감도에 분극 전계가 미치는 영향에 대해 평가 하였고 그 결과를 기술하였다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.155-161
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• 2015

본 연구는 복합재료 구조물에 전기-기계 변환 기능을 융합한 센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법에 관한 것으로 복합재료 구조물 자체가 센서 역할을 수행할 수 있도록 하여 구조 스스로 충격이나 진동 신호를 감지하고 손상 위치 또는 손상 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 다기능 복합 구조물에 관한 연구이다. 복합재 구조물에 전기-기계 변환 기능을 부여하기 위해 복합재 제작에 사용되는 에폭시 수지 대신 전기-기계 변환기능을 갖는 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,\;Ti)O_2$ (PNN-PZT) 분말과 에폭시 수지를 1:30 wt% 혼합하여 제작된 스마트 수지를 사용하였다. Hand Lay-up 공법과, VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 성형 방법을 이용하여 유리섬유에 스마트 수지를 함침시켜 센서-구조 일체형 복합재료 구조물을 제작하였다. 구조물을 센서로 사용하기위해 시편의 윗면과 아랫면에 전도성 도료를 사용하여 전극을 제작하였고, 고전압 앰프를 이용하여 상온에서 30분간 4kV/mm의 전계로 분극 처리를 수행하였다. 이후 충격망치를 사용하여 시편에 충격을 가했을 때 출력되는 전기 신호와 충격망치 신호를 비교하여 충격 신호 감응 및 감도를 측정하고 그 결과를 기술하였다.