LED 모듈의 초고속 레이저 절단을 위한 연구

최원용; 좌성훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최원용 좌성훈

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제24권 제1호

발행연도: 2017.1

수록면: 91 - 101 (11page)

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최근 레이저를 이용하여 전자 소자 및 모듈을 절단하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 레이저를 이용하여 LED 모듈을 초고속 절단하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 특히 기존의 다이싱(dicing) saw의 절단 속도를 훨씬 능가하는 100 mm/s의 초고속 레이저 절단의 가능성을 검토하였다. 이를 위하여 LED 모듈의 구성 재료인 copper/ ceramic 및 silicone/ceramic 이종 복합 기판을 제작하여 레이저 절단 후, 절단면의 표면 특성, 표면조도, 굽힘 강도를 다이싱 saw를 이용하여 절단한 샘플과 비교하였다. 복합 기판에 대한 최적의 레이저 절단 조건을 찾기 위하여, 세라믹 및 구리 단일 기판의 레이저 절단을 통하여 다양한 레이저 공정 조건들에 대한 영향 검토하였다. 절단면의 표면 특성이 가장 좋은 최적의 레이저 절단 조건은 Ar 보조 가스의 사용, 높은 레이저 파워 및 높은 보조 가스의 압력이었다. Copper/ceramic 및 silicone/ceramic 이종 복합 기판에 대하여 레이저 절단과 다이싱 saw로 절단한 기판의 절단면을 비교한 결과, 레이저로 절단된 기판이 다이싱 saw 절단에 비하여 표면이 거칠고 표면 특성이 약간 나쁘다. 레이저 절단면의 평균 표면조도는약 9 μm 이며, 다이싱 saw로 절단된 절단면의 표면조도는 약 4 μm 이었다. 그러나 다이싱 절단의 절단 속도(3 mm/s)를고려하면 레이저 절단면의 표면 morphology가 비교적 균일하고, 표면조도도 다이싱 절단의 경우와 큰 차이가 없기 때문에 어느 정도 만족할 만한 결과를 얻었다고 판단된다. 또한 레이저 절단된 기판의 굽힘 강도가 다이싱으로 절단된 기판의굽힘 강도보다 동등하거나 약간 열세이었다. 그러나 향후 레이저의 절단 조건이 좀 더 최적화된다면 LED 모듈의 초고속레이저 절단이 가능할 것으로 판단된다.

#Laser cutting #LED module #hybrid substrate #surface roughness #flexural strength

참고문헌 (15)

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A. Riveiro / 2010 / Parametric Investigation of CO2 Laser Cutting of 2024-T3 Alloy / J. Mater. Proc. Technol 210 (9) : 1138 ~

A. Riveiro / 2011 / Effects of Processing Parameters on Laser Cutting of Aluminium?copper Alloys using Off-axial Supersonic Nozzles / Appl. Surf. Sci 257 (12) : 5393 ~

A. Riveiro / 2011 / The Role of the Assist Gas Nature in Laser Cutting of Aluminum Alloys / Phys. Procedia 12 : 548 ~

C. H. Li / 2009 / Multi-objective Optimization of Laser Cutting For Flash Memory Modules with Special Shapes using Grey Relational Analysis / Opt. Laser Technol 41 (5) : 634

C. Li / 2006 / An Optimal Process of Femtosecond Laser Cutting of NiTi Shape Memory Alloy for Fabrication of Miniature Devices / Opt. Lasers Eng 44 (10) : 1078 ~

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이 논문의 저자 정보

최원용

소속기관 한국마이크로전자및패키징학회

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

논문수 1 이용수 6

좌성훈

소속기관 서울과학기술대학교 지능형반도체공학과

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

논문수 33 이용수 856

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