• 제목, 요약, 키워드: 굽힘 저항

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전기수력학적 프린팅 기술을 이용한 Ag 미세회로의 굽힘 특성 (Bending Characteristics of Ag Micro Circuits using Electrohydrodynamics Printing Technology)

  • 이용찬;안주훈;이창열
    • 항공우주시스템공학회지
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    • v.13 no.4
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    • pp.37-42
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    • 2019
  • 본 논문에서는 장치의 유연성과 소형화를 위해 EHD 잉크젯 프린팅 기술을 이용하여 은 나노 잉크의 굽힘 특성을 확인하였다. EHD 기술을 위한 최적조건을 도출하였고 은 나노 회로의 굽힘 특성을 파악하였다. EHD 프린팅을 위해서는 재료 특성, 밀도, 유량, 전압, 토출 높이 등 각 파라미터 별 최적점을 찾아내는 것이 필수적이므로 작동 높이와 인가 전압에 따른 각각의 최적점을 도출하였다. 또한, 제작한 굽힘 장치를 통해 각 곡률 반경 별 저항을 측정하여 굽힘 특성을 알아보았고, 곡률이 증가함에 따라, 저항변화율이 급격히 증가하는 것을 확인하였다.

플라스틱 기판상에 저온 증착된 IZO박막의 특성 연구

  • 정재혜;정유정;윤정흠;이성훈;이건환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • pp.455-455
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    • 2010
  • 차세대 디스플레이로 널리 알려져 있는 플렉서블 디스플레이는 휴대하기 쉽고, 깨지지 않으며, 변형이 자유로워 현재 우리 사회에 크게 주목받고 있다. 플렉서블 디스플레이의 구현을 위해서는 기존의 유리 기반 디스플레이 소자 기술에 더하여 플렉서블 기판소재에 적용 가능한 투명전도막 기술의 확립이 필요하다. 디스플레이 산업에서 주로 사용되는 투명전도막은 ITO (indium tin oxide) 및 IZO (indium zinc oxide)와 같은 투명전도성 산화물 박막 (TCO, transparent conducting oxide)이다. 그런데 플라스틱 기판이 굽힘 환경에 놓이게 되면 그 위에 증착된 산화물 박막이 쉽게 파손될 수 있다. 따라서 플렉서블 디스플레이 기술에 있어서 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 PET (polyethylene terephthalate) 기판 상에 증착된 IZO 박막의 반복 굽힘 시 계면구조 변화에 따른 파괴거동을 조사하였다. 플라스틱 기판의 사용을 위해서는 산소 및 수분의 투과 방지막이 필요하며 본 연구에서는 투과 방지막 (또는 보호막)으로서 $SiO_x$ 박막을 적용하였다. IZO 박막은 $In_2O_3$ - 10 wt% ZnO 타겟을 사용하여 RF magnetron sputtering법으로 $100^{\circ}C$ 미만에서 저온 증착하였다. 보호막으로 사용되는 $SiO_x$ 박막은 HMDSO (hexamethyldisiloxane)와 Ar 및 $O_2$ 혼합기체를 이용하는 PECVD 방법으로 합성하였다. 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동을 조사하기 위하여 반복 굽힘 시험 (cyclic- bending test)을 실시하였다. 반복 굽힘 시험 중 실시간으로 IZO 박막의 전기저항 변화를 측정하여 박막의 파괴 거동을 모니터링 하였다. 시편 A (135 nm-thick IZO/PET), B (135 nm-thick IZO/ 90 nm-thick $SiO_x$/PET), C (135nm-thick IZO/ 300 nm-thick $SiO_x$/PET)에 대하여 곡지름 35mm, 1000회 반복 굽힘을 실시하여 변형 중의 전기저항 변화를 조사하였다. 그리고 굽힘 시험 완료 후, FE-SEM을 이용한 시편 표면형상 관찰을 통하여 균열생성 정도를 관찰하였다. 반복 굽힘 시험 결과, A 와 C 시편의 경우, 각각 반복 굽힘 20회, 550회에서 급격한 전기저항의 증가가 관찰되었다. 그러나 B 시편의 경우, 1000회 반복 굽힘 후에도 전기저항의 변화는 나타나지 않았다. 이와 같이 반복 굽힘에 의한 IZO 박막의 파괴 거동 변화는 IZO 박막과 기판의 계면구조변화에 기인한 것으로 해석된다. IZO 박막과 기판의 계면에 $SiO_x$ 층을 삽입함으로써 계면 접합강도가 향상되었을 것으로 추측된다. 따라서 변형에 대한 파괴 저항 특성이 우수한 투명전도성 산화물 박막의 형성을 위해서는 적절한 계면구조 제어를 통한 계면 접합 특성의 향상이 필요하다.

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굽힘 하중하에서 유연 및 무연 솔더 조인트의 신뢰성 평가 (Reliability Assessment of Lead-contained and Lead-free BGA Solder Joints under Cyclic Bending Loads)

  • 김일호;이순복
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • v.13 no.1
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    • pp.63-72
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    • 2006
  • 최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.

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반도체센서 압저항 측정을 위한 4점 굽힘 프로브 스테이션 (A Four-point Bending Probe Station for Semiconductor Sensor Piezoresistance Measurement)

  • 전지원;권성찬;박우태
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • v.20 no.4
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    • pp.35-39
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    • 2013
  • 반도체센서의 응력에 따른 전기적 특성을 프로브 스테이션 위에서 측정하기 위해 소형 4점 굽힘 장치를 개발하였다. 4점 굽힘 장치는 $60{\times}83mm^2$의 면적을 갖는 소형 장치로 마이크로미터를 통해 정확한 변위를 인가함으로서 가해진 응력을 구할 수 있다. 유한요소해석법을 사용하여 기기의 오차를 예측하고 정밀도를 향상하였다. 실험적으로는 4점 굽힘 장치로 인가된 응력을 검증하기 위해 스트레인 게이지로 검증하였다.

발포 Al5Si4Cu4Mg 알루미늄 합금이 충진된 304 스테인리스강 원통의 굽힘저항 특성 (Bending Behaviors of Stainless Steel Tube Filled with Al5Si4Cu4Mg Closed Cell Aluminum Alloy Foam)

  • 김엄기;이효진;조성석
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.27 no.10
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    • pp.1686-1694
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    • 2003
  • The foam-filled tube beams can be used for the front rail and firewall structures to absorb impact energy during frontal or side collision of vehicles. In the case of side collision where bending is involved in the crushing mechanism, the foam filler would be effective in maintaining progressive crushing of the thin-walled structures so that much impact energy could be absorbed. In this study, bending behaviors of the closed-cell-aluminum-alloy-foam-filled stainless steel tube were investigated. The various foam-filled specimens including piecewise fillers were prepared and tested. The aluminum-alloy-foam filling offered the significant increase of bending resistance. Their suppression of the inward fold formation at the compression flange as well as the multiple propagating folds led to the increase of load carrying capacity of specimens. Moreover, the piecewise foams would provide the easier way to fill the thin-walled shell structures without the drawback of strength.

강성도 경사형 신축 전자패키지의 탄성특성 및 반복변형 신뢰성 (Elastic Properties and Repeated Deformation Reliabilities of Stiffness-Gradient Stretchable Electronic Packages)

  • 한기선;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • v.26 no.4
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    • pp.55-62
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    • 2019
  • Polydimethylsiloxane (PDMS)를 베이스 기판으로 사용하고 이보다 강성도가 높은 flexible printed circuit board (FPCB)를 island 기판으로 사용한 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 구조의 강성도 경사형 신축패키지를 형성하고, 이의 탄성특성 및 인장 싸이클과 굽힘 싸이클에 따른 신뢰성을 분석하였다. Soft PDMS, hard PDMS, FPCB의 탄성계수가 각기 0.28 MPa, 1.74 MPa, 2.25 GPa일 때 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 신축패키지의 유효 탄성계수는 0.6 MPa로 분석되었다. 0~0.3 범위의 인장 싸이클을 15,000회 인가시 신축패키지의 저항변화률은 2.8~4.3% 이었으며, 굽힘반경 25 mm의 굽힘 싸이클을 15,000회 인가시 저항변화률은 0.9~1.5% 이었다.

다공성 알루미늄 합금이 충진된 스테인레스 강 원통 Shell의 제조 및 굽힘거동 (Manufacture and Bending Behavior of Stainless Steel Cylindrical Shell Filled with Aluminum Alloy Foam)

  • 김엄기;이효진;조성석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • pp.19-24
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    • 2003
  • Potential applications of foam-filled section are the automotive structures. A foam-filled section can be used for the front rail and firewall structures to absorb impact energy during frontal or side collision. In the case of side collision where bending is involved in the crushing mechanics, the foam filler will be significant in maintaining progressive crushing of the thin-walled structures so that more impact energy can be absorbed. In this study, the manufacturing process of closed cell aluminum alloy foam filled stainless steel tube was studied, and the various foam filled specimens including piecewise fillers were prepared, tested and discussed about the bending behaviors.

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굽힘 센서신호를 이용한 인공의수의 제어 (Control of an Artificial Arm using Flex Sensor Signal)

  • 유재명;김영탁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • v.17 no.6
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    • pp.738-743
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    • 2007
  • 본 연구는, 팔(하완)을 잃은 장애자용 인공 의수를 장애자가 자신의 의도에 따라 제어하기 위한 센서 시스템과 제어알고리즘에 관한 것이다. 먼저 장애자의 여러 가지 동작 의도를 검출할 수 있는 센싱 시스템을 연구하고 이 센싱 시스템으로부터 발생된 신호를 사용하여 인공의수를 제어하는 방법에 대하여 연구한다. 센서로서는 전기 저항식 굽힘 센서를 사용한다. 이 굽힘 센서를 팔의 상완 이두근과 오구완근에 각각 1개씩 단단히 부착한다. 부착된 센서로부터 출력된 신호는 근육의 굴곡량을 나타내며 팔의 동작의도를 판단 할 수 있는 신호처리 시스템을 통과시켜 하완의 굴곡과 신전 운동, 손의 내전과 외전 운동을 구별한다. 그리고 구별된 신호로부터 실제 팔의 운동 각도를 추정하여 인공의수의 각도를 제어한다. 본 연구의 효용성을 증명하기 위해 2개의 액추에이터와 포텐셔미터를 가진 간단한 인공의수를 제작하여 제어 실험을 하였다. 실험에서 실제 팔의 각도와 인공의수의 제어 각도 사이에는 센서 외부에서 발생되는 노이즈 및 인공의수의 회전 관성, 기계적인 마찰 등으로 인한 오차가 발생하였다. 따라서 오차 값과 오차의 변화 값에 근거한 퍼지 제어 알고리듬을 이용하여 재 실험을 한 결과 하완의 굴곡/신전 운동에서는 평균 약 4도, 손의 회내/외 운동에서는 평균 약 3도의 오차가 측정되어, 퍼지제어기를 설치한 이전보다 오차가 크게 개선되었다.

PDMS 충진법을 이용하여 형성한 유연열전모듈의 발전특성과 굽힘특성 (Power Generation Properties and Bending Characteristics of a Flexible Thermoelectric Module Fabricated using PDMS Filling Method)

  • 한기선;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • v.26 no.4
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    • pp.119-126
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    • 2019
  • 18쌍의 Bi2Te3계 p-n 가압소결체 열전레그들로 구성되어 있으며 상하부 기판이 없고 내부는 polydimethylsiloxane (PDMS)로 충진되어 있는 유연열전모듈을 형성하고, 이의 발전특성과 굽힘특성을 분석하였다. 유연열전모듈을 팔목에 부착하였을 때 서있는 정적인 상태에서는 2.23 mV의 open circuit 전압과 1.69 ㎼의 최대출력전력이 얻어졌으며, 걸어가는 동적인 상태에서는 3.32 mV의 open circuit 전압과 3.41 ㎼의 최대출력전력이 얻어졌다. 유연열전모듈에 굽힘곡률반경 25 mm로 30,000회까지 반복굽힘 싸이클을 인가하여도 저항변화율이 1% 미만으로 유지되었다.