투명 전도성 박막 가공을 위한 자성입자 연마 공정의 특성 분석

Abstract

본 논문은 투명 전도성 박막의 자성 입자 연마 공정 시의 특성분석을 위해 가공 시 발생하는 가공 결함 문제를 고찰하고 해결방안을 제시한다. 이 연구는 투명 전도성 박막을 MAP 공정으로 가공 시 특성 확인 필요성에 의해 실행되었으며, 이 논문에서 제안하는 해결 방안은 표면 결함 검출 및 감소에 유용하다. 이 연구에서 MAP 가공 특성을 확인하기 위해 스크래치 테스트를 통해 결정질별 가공 모드를 분석하고 가공압과 자기 밀도 분석을 이용해 재료 제거율에 자석이 미치는 영향을 분석하였다. 또한 ITO, IZO 코팅된 PYREX 유리 시편의 MAP 가공 시 표면 결함 및 거칠기 최소화를 위한 실험조건을 찾기 위해 MAP 파라미터와 Acoustic emission (AE) 분석에 실험계획법이 사용됐다. 주요 결과는 먼저, 자석의 자기 밀도 분석과 Force Sensor를 이용해 이론적 가공압을 확인하고, MAP 가공 후 표면 형상을 통해 재료 제거율과의 관계를 규명하였다. 스크래치 테스트 결과를 바탕으로 박막의 성질에 따라 필요한 힘의 크기가 다르며, 발생하는 가공 모드를 확인하였다. 다음으로 결정질 별 가공에 필요한 가공압이 다른 것으로 보이며 분산분석(ANOVA)을 통해 얻은 MAP 가공 최적 조건이 다름을 통해 이를 검증하였다. 마지막으로 MAP 가공 최적 조건과 가공 중 획득한 AE 신호의 Root mean square(RMS) 값을 분산분석한 값이 일치함을 확인하였다. 이 연구 결과는 AE 신호와 Ra의 상관관계를 증명 가능할 수 있고, AE 센서로 MAP 공정 시 발생하는 결함의 실시간 검출 및 확인을 가능하게 한다. 결론적으로, 본 연구를 통해 표면 거칠기 향상과 실시간 결함 발생 확인을 통해 시간 절약 및 결함 검출 장비 개발에 유용하다.; This paper investigates the problem of machining defects in machining of transparent conductive thin films for magnetic particle polishing and proposes a solution. This study was carried out by the necessity of characterization when processing the transparent conductive thin film by MAP process, and the proposed solution in this paper is useful for surface defect detection and reduction. The method used for this study investigated the effect of magnets on the material removal rate using process pressure and magnetic density analysis. Also, experimental design method was used for MAP parameter and acoustic emission (AE) analysis to find the experimental conditions for minimizing surface defects and roughness in MAP processing of ITO and IZO coated PYREX glass specimens. The main results are first, the theoretical processing pressure is checked using the magnetic density analysis of the magnet and the force sensor, and the relationship between the material removal rate and the surface shape after MAP processing is determined. Based on the results of the scratch test, the magnitude of the required force varies according to the properties of the thin film, and the processing mode to be generated is confirmed. Secondly, the processing pressure required for the processing of the crystals seems to be different, and the optimum MAP processing conditions obtained by the ANOVA are different. Finally, it was confirmed that the optimum value of MAP processing and the value of variance analysis of the root mean square (RMS) value of the AE signal obtained during machining agree with each other. The results of this study demonstrate the correlation between the AE signal and Ra and enable real-time detection and verification of defects occurring during MAP processing with the AE sensor. In conclusion, this study is useful for the development of time-saving and defect detection equipment through improvement of surface roughness and confirmation of the occurrence of a real-time defect.