초록 ▼

○ 세라믹은 높은 내열성, 높은 경도 및 화학적 안정성과 같은 뛰어난 기계적 및 물리적 특성으로 여러 가지 용도에 사용된다. 이들 세라믹의 취성 및 견고한 성질 때문에 기존기술을 사용하여 가공하기 어렵고 부품효율에 영향을 주는 표면손상을 유발한다.

○ 세라믹의 레이저 가공은 최근 높은 재료 제거율을 얻는 잠재적 기술로 등장하였다. 본문은 구조용 세라믹 레이저가공 분야에서 최신기술을 제시하고 복잡한 현상의 물리적 특성을 이해하는데 실험적 및 연산방식을 강조하였다.

○ 알루미나, 질화

○ 세라믹은 높은 내열성, 높은 경도 및 화학적 안정성과 같은 뛰어난 기계적 및 물리적 특성으로 여러 가지 용도에 사용된다. 이들 세라믹의 취성 및 견고한 성질 때문에 기존기술을 사용하여 가공하기 어렵고 부품효율에 영향을 주는 표면손상을 유발한다.

○ 세라믹의 레이저 가공은 최근 높은 재료 제거율을 얻는 잠재적 기술로 등장하였다. 본문은 구조용 세라믹 레이저가공 분야에서 최신기술을 제시하고 복잡한 현상의 물리적 특성을 이해하는데 실험적 및 연산방식을 강조하였다.

○ 알루미나, 질화규소, 탄화규소 및 마그네시아는 Nd: YAG 레이저를 사용하여 가공한다. 레이저 가공조건 및 온도 의존 열 물리적 성질이 이들 세라믹을 가공하는 물리적 현상을 지배한다. 용해, 분리 및 증발이 재료제거와 관련된 중요한 메커니즘이다.

○ 다양한 가공 파라미터를 예측하기 위한 이들 물리적 과정의 유체역학적 가공모델로 결합이 재료의 요구 깊이를 가공하기 위해 필요한 열 에너지와 시간을 미리 예측할 수 있는 뛰어난 도구를 제공한다.

○ 국내에서는 CO2 레이저에 의한 Si3N4 세라믹 가공, Al2O3의 미세구멍 가공에 대한 연구 및 펨토초 레이저 용융제거(ablation)를 이용한 알루미나 세라믹기판의 정밀 마이크로 드릴링에 관한 연구를 하고 있다.

○ 삼성전자, LG전자 등 반도체 업체에서 반도체 기판의 절단, 드릴링, 용융제거 및 에칭 등의 미세가공에 초단 펄스 단파장 레이저를 활용하고 있으므로 이들 업체들이 대학과의 협력을 통해 극초단 펄스레이저(펨토초, 피코초 레이저)의 미세가공 기술을 개발해 나갈 것을 권고한다.