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UV 레이저 마이크로머시닝을 이용한 마이크로 채널 제작기술
Micro Channel Fabrication Technology Using UV Laser Micromachining

양성빈   (한국기계연구원 나노공정그룹CC0007559  ); 장원석   (한국기계연구원 나노공정그CC0007559  ); 김재구   (한국기계연구원 나노공정그CC0007559  ); 신보성   (부산대학교 ERC/NSDUU0000613  ); 전병희   (인덕대학 컴퓨터응용기계계열UU0001063  );
  • 초록

    In this study, we have developed a new UV $({\lambda}=355nm)$ laser micromachining technology by direct ablation method without masks. This technology allows that 3D micro parts can be fabricated rapidly and efficiently with a low price. And it has a benefit of reducing fabricating process simply. Due to micro parts' fabrication, such technologies need the control of XYZ stages with high precision, the design of optical devices to maintain micron spot sizes of laser beam and the control technology of laser focus. The developed laser manufacturing process for laser micromachining is that, after extracting coordinates of shape data from CAD model data, a beam path considering manufacturing features of laser beam is created by using genetic algorithm. This generated manufacturing process is sent to stage controller. In order to improve the surface quality of micro parts, we have carried out experiments on iteration manufacturing and beam step-over by using a minimum focus size. Moreover, we have fabricated a micro-channel through the developed laser micromachining technology and verified it through the results.


  • 주제어

    UV Laser Micromachining .   Ablation .   Beam Path .   Beam Step-Over .   Micro Channel.  

  • 참고문헌 (18)

    1. Recent pregress in micromachining and applications to microactuators , H.Fujita , Japan J. Appl. Phys / v.33,pp.7163-7166,
    2. Automatic Generation of 2-Axis Laser Cutter NC Machine Program and Path Planning from CAD , S.D.Jackson;R.O.Mittal , Computer in Industry / v.21,pp.223-231,
    3. 레이저 직접묘화방법을 이용한 광도파로 제작 , 김정민;신보성;김재구;장원석 , 한국정밀공학학회지 / v.20,pp.42-47,
         
    4. Dynamics of UV laser Ablation of organic polymer surface , E.Shtcliffe;R.Srinivasan , J. Appl. Phys. / v.60,pp.,
    5. Rapid prototyping of micromechanical devices using a Q-switched Nd:YAG laser with optional frequency doubling , S.Dauer;A.Ehlert;S.Buttgenbach , Sensor and Actuator 76 / v.,pp.381-385,
    6. Fundamentals of Microfabrication , MJ. Madou , Baca Raton / v.,pp.,
    7. Wavelength optimization for machining metals with the harmonic generation of a short pulsed Nd:YAG laser , Liming He;Yohsiharu Namba;Yuji Narita , Precision Eng. J. Intl. Soc. for Precision Eng. And Nano technology 24 / v.,pp.245-250,
    8. A new method for determining critical pulse width in laser material processing , X.Zhu , Applied Surface Science 167 / v.,pp.230-242,
    9. Genetic algorithms and traveling salesman problems , Sangit Chatterjee;Cecilia Carrera;Lucy A. Lynch , European Journal of Operational Research / v.93,pp.490-510,
    10. 레이저 절단공정에서 토치경로 생성에 관한 연구 , 한국찬;나석주 , 대한기계학회지 / v.20,pp.1827-1835,
         
    11. W.Koechner , Solid-State Laser Engineering / v.,pp.,
    12. 고출력 레이저 이블레이션에 의한 실리콘 가공시 발생하는 상폭발 현상에 관한 연구 , 정성호;J.H.Yoo;R.Greif;R.E.Russo , 한국레이저가공학회지 / v.3,pp.39-45,
         
    13. G.Chryssolouris , Laser Machining / v.,pp.,
    14. John C. Miller , Laser Ablation - principle and applications / v.,pp.,
    15. Fast three=dimensional laser micromachining of silicon for Microsystems , M.Mullenborn;H.Dirac;J.Petersen;S.Bouwstra , Sensors and Actuators A 52 / v.,pp.121-125,
    16. UV 레이저를 이용한 Cr 박막의 어블레이션 , 윤경구;이성국;김재구;장원석 , 한국정밀공학학회지 / v.17,pp.134-139,
         
    17. Dynamics of UV laser Ablation of organic polymer surface , E.Shtcliffe;R.Srinivasan , J. Appl. Phys / v.60,pp.,
    18. Excimer laser Etching of polymers , R.Srinivasan;V.Smrtic , J. Appl. Phys. / v.59,pp.3861-3867,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Shin B. S. ; Kim J. G. ; Chang W. S. ; Whang K. H. 2005. "Rapid Manufacturing of 3D Micro Products by UV Laser Ablation and Phase Change Filling" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering, 22(11): 196~201     
    2. 2006. "" International journal of precision engineering and manufacturing, 7(3): 56~59     

 저자의 다른 논문

  • 양성빈 (1)

    1. 2004 "UV 레이저 어블레이션에 의한 3차원 형상 미세 구조물의 쾌속제작" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (7): 30~36    
  • 장원석 (18)

  • 김재구 (27)

  • 전병희 (28)

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