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박막의 미소용접공정 최적화

전문가 제언: ○ 전자산업, 광통신 제품, 미세전자기기시스템(MEMS), 생물공학분야에 사용되는 수 mm 이하 크기의 미세 미소 부품을 접합 가공하는 마이크로저항용접기술은 용접 후 열에 의한 용접변형이나 잔류응력의 발생이 적고, 가압에 따른 효과에 의해 용접금속조직이 매우 양호하게 되며, 작업속도가 빠르고 대량생산에 적합한 장점을 지니고 있어 미국과 유럽 등 선진국에서 지속적으로 연구개발을 진행하고 있다.

○ 마이크로저항용접의 전원은 일반적인 저항용접전원과 비교하여 대상물이 작고 용해량을 작게 억제하도록 정밀한 제어가 필요하므로 단상교류 전원, 정전축열식 전원, 인버터식 전원, 트랜지스터식 전원에 대한 연구가 필요하다.

○ 마이크로저항용접용 헤드는 움직이는 부분의 질량을 작게 하고 마찰력이 매우 적도록 설계하며 급전부분은 임피던스를 극히 작게 하여 급전효율을 높이고 용접 중 온도상승을 억제하도록 설계되어야 한다. 그리고 직접 용접법, 간접 용접법, 시리즈 용접법, 프로젝션 용접법, 평형 갭 용접법 등 적용코자 하는 마이크로저항용접공정에 맞추어 개발하는 것이 중요하다.

○ 마이크로저항용접 시 가압력이 클수록 전극과 모재, 모재와 모재 사이의 계면 접촉성이 좋아지고 접촉면적을 증가시켜 전류밀도가 저하되며 초기 접촉저항이 줄어들어 보다 높은 용접전류를 요구하게 되고 스패터의 발생을 억제된다.

○ 전극의 가압력은 SN비와 감도를 크게 해주고 너깃 형성에 유리하며 전단인장강도를 확보할 수 있도록 최적치를 선정해야 한다. 가는 리드선을 박막에 용접하는 매우 특수하며 미세한 용접공정의 최적화에 관하여 정리한 “박막의 미소용접공정 최적화”에 대한 정보는 국내 전자산업, 광통신 분야 등의 마이크로저항용접부 품질을 높이는데 좋은 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

저자: FUJIMOTO Ryoichi
자료유형: 학술정보