기능이 극대화된 초소형 전자기기를 제조하기 위해 사용되는 적층형 소자들 중, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC: Multi Layer Ceramic Capacitor)는 휴대전화, 노트북 등에 전자회로의 평활, 안정화, 노이즈 제거, 커플링 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 적층형 세라믹 콘덴서는 생산과정에서 압축소결된 미세 다층구조의 적층형 소자 바(bar)를 하나 하나의 칩으로 절단하여야 한다. 현재 적용되고 있는 cutting, dicing 등의 방법을 대신하여 수율의 향상을 도모하기 위해 진동절삭법을 적용하여 그 특성을 조사하였다. 유연 힌지구조를 이용한 진동 절단 구조를 설계하고 해석하여 적층형 세라믹 콘덴서의 절단에 알맞은 진동절단기구를 제안한다. 또한, 설계결과를 바탕으로 제작된 진동절단 기구의 절단가공 특성을 조사하여 기존 절단법과의 성능비교를 통해 힌지 구조를 이용한 진동 절단의 타당성을 검증하였다. 정보기술의 급속한 발전은 소형이면서도 고성능인 기기를 요구한다. 서로 다른 기능을 갖는 통합 다층 전자 부품은 이러한 초소형 기기들이 다양한 성능과 강력한 기능을 지니도록 한다. 대량 생산에서는 다층 전자 부품을 생산성을 높이기 위해 다수의 부품이 포함된 벌크(bulk) 형태로 제조한다. 그러나 이는 벌크 요소를 각각의 부품으로 분리하기 위한 절단 공정에서 전자 부품이 손상될 수 있음을 의미한다. 따라서 다층 전자 부품 벌크의 절단 성능은 생산 효율 관점에서 중요한 역할을 한다. 본 연구는 다층 전자 부품의 절단 특성에 초점을 맞춘다. 효율을 높이기 위해 진동 절단 방법을 블레이드 절단기(blade cutting machine)에 적용하였다. 가공 효율을 높이기 위해 변위 증폭의 물리적 증폭기(physical amplifier)인 유연 힌지(flexure hinge) 구조를 진동 절단 장치에 부착하였다. 유연 힌지의 거동은 라그랑주(Lagrange) 방정식으로 모델링하고 유한요소법(FEM)으로 시뮬레이션하였다. 힌지 구조의 성능은 특정 진동 모드에 맞게 튜닝(tune)하기 위해 힌지 구조에 대해 실험적 모달 해석(EMA: experimental modal analysis)으로 검증하였다. 제안된 진동 절단 모듈을 사용하여 다층 전자 부품의 절단 실험을 수행하였고, 절단 특성을 분석하였다.

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