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[한국항공우주연구원] 이물질 제거 모니터링 기술

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 전자~전기 개발상태 5 9

이물질 제거 모니터링 기술

보유기관 및 연구자 : 한국항공우주연구원 - 김현우

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: 이물을 밀폐공간으로 이동시켜, 검사대상으로부터 분리시키고, 이를 진공으로 흡입하여 검사
대상의 표면에 이물이 재부착되는 것을 방지하여 이물을 제거함

기술활용분야: - 핸드폰 제조 공정, 칩/센서등 전자부품 패키징 공정, 전자기 표면, 계기판 조립공정, 인쇄공정, PCB기판 등 다양한 분야에서 제품 표면에 미세먼지 집진
- 성형 및 금형 공정에서 다양하게 응용 가능

본 기술의 활용분야

시장동향: - 현재 세계 반도체 시장은 시기별로 난항을 겪었지만 글로벌 경제의 규모 확대와 산업 고도화에 따라 꾸준히 성장해 왔으며 2000년대 휴대폰을 비롯한 모바일 기기가 성장을 이끌면서 시장규모는 2000년 2,206억 달러에서 2010년 3,114억 달러까지 확대되었음
- 글로벌 시장조사업체 HIS에 따르면 2016년 세계 반도체 시장규모는 2015년 보다 1.7% 성장한 3,586억 달러, 약 429조 4,235억 원으로 추산되었음

[세계 반도체 시장 규모 및 전망]

기술구현: -고압가스 분사 시, 반발력에 의한 진동을 저감시킴(그림1)
- 2개 이상의 날개부재에 고압가스 분사 노즐 또는 진공 흡입 노즐이 대칭되게 배치되어, 반발력에 의한 진동을 감소시켜 이물 제거 시, 안정적으로 거동이 가능한 장치를 제공

· 이물제거 장치가 소형임으로, 복잡한 형상을 갖는 물체 내부에서 이물 제거가 가능함
- 항공우주분야와 같은 정밀기계 부품에서도 이물에 의한 고장의 발생을 방지

· 3단계를 거쳐 이물의 재부착을 방지하고 효과적으로 제거함(그림2)
- 이물로 발생되는 정밀기계 부품에 대한 재세척이 요구되지 않을 수 있음

· 국소적인 부분에 존재하는 이물의 제거가 용이해짐
- 세척 후 남아있는 소량의 이물을 정밀기계에 영향 없이 효율적으로 제거가 가능

기술 구현 방법

특장점

기존기술 한계: ·고압의 기체/액체 분사 및 초음파 방법
- 주로 기계 부품의 전체 표면을 세척하기 위한 방법으로 사용되나, 세척 후 남아 있는 소량의 이물에 대한 완벽한 제거는 어려움
· 레이저 충격파/CO2 snow 방법
- 주로 국소적인 이물 제거에 사용되나 비용이 높고, 시간이 오래걸리며, 장비 특성상 복잡한 형상의 기계 부품 표면 이물 제거가 어렵고, 표면에서 떨어진 이물이 다른 표면에 재부착되는 문제점 발생

개발기술 특성: - 밀폐공간을 만들어 고압 가스에 의해 표면에서 분리된 이물이 다른 표면으로 이동하여 재부착 되는 것을 막고, 진공 흡입에 의해 이물이 효과적으로 제거되도록 함
- 장치에 이물 검사부를 구성하여 이물을 검출하고 이물 제거 후 제거 여부를 영상을 통해 확인할 수 있음
- 장치의 소형화가 가능하여 복잡한 형상을 갖는 기계 부품 표면의 이물을 용이하게 제거함
- 정밀 기계 부품에서 이물을 확실히 제거하여 이물에 의한 고장의 발생을 방지할 수 있고, 재세척이 요구되지 않을 수 있음