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문제 정의
- 본 연구는 크기와 정확도에 관련하여 제조 가능한 부품 소형화의 한계를 규명하려 했으며 초미세 금속 박판 성형의 관점에서 새로운 마이크로 포밍공정을 제시했다. 마이크로 머시닝에 의해 제작된 폭 6~14 ㎛, 깊이 3, 6 ㎛의 그루브를 가지는 Si 웨이퍼 다이를 사용하여 3 ㎛와 1 fai 두께의 구리 박판과 2.
- 이번 연구에서는 metal forming 기술이 마이크로 스케일에서 어느 정도까지 적용 가능한지를 알아보기 위해 마이크로 스케일에서의 포밍 공정을 설계하고 실제 포밍을 통해 성형성을 분석했다. 최근 연구(D에서는 수 밀리미터에서 수십 마이크로미터 크기의 여러 성형 공정이 소개되고 있다.
- 이번 연구에서는 재료의 연성을 향상시키기 위해 열처리를 수행하였다. Fig.
- 최근 각광 받고 있는 소프트 리소그래피 기술의 하나인 나노 임프린트 기술 역시 포밍 기술을 근간으로 하고 있다. 하지만 임프린트 기술은 그 재료가 고분자에 국한되어 있어 금속 소재에 적용하기에는 한계가 있다 이러한 난제를 극복하기 위한 방안으로 본 연구에서 초미세 금속 박판의 포밍을 위한 공정이 설계된 것이며 포밍 가능한 최소 성형 크기의 한계에 접근하려 했다. 본 연구팀에서 설계한 공정으로 1~3 ㎛ 두께의 금속 박판에 6~14 ㎛의 폭을 가지는 다양한 형상의 채널을 성형하는데 성공하였다.
가설 설정
- 채널 포밍을 위한 시뮬레이션을 위해 rigid plastic finite element program 인 DEFORM 2D < 사용하였다 . Plane strain 으로 가정하였으며 half model 이 사용되었다. 소재로 순수한 구리가 사용되었으며 flow curve 는 5=532£0404 (MPa)가 사용되었다.
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