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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 배철호 신기열
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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인쇄전자공정에서 기존의 음각패턴으로부터 잉크를 전이시키는 공정의 경우 패턴의 높이에 따라 유기소자의 단선문제 및 소자의 효율인 전기 전도도가 떨어지는 문제가 발생한다.
음각 전자인쇄 기술의 단점을 보완하기위해 개발되고 있는 임프린팅 공정의 경우 패턴이 음각으로 제작되어 패턴 안에 잉크를 채움으로 인해 소자의 단선 문제나 전기 전도도 문제를 해결 할 수 있었다.
이러한 임프린팅 공정은 열을 사용하거나 UV를 사용하여 패턴을 제작한다.
열간 임프린팅의 경우 제판이나 피인쇄체에 일정한 열이 가해져야 함으로 진행시간이 느리다는 단점이 있다.
UV 임프린팅의 경우 속도는 열간 공정보다는 빠르지만 추가적으로 식각공정을 해주어야 함으로 두 공정 모두 생산적 측면에서 단점이 있다.
따라서 본 실험에서는 열을 가하지 않으면서 추가적인 화학 공정이 필요없는 냉간 임프린팅 공정으로 실험을 진행하여 전자소자의 제작가능 여부를 확인해 보았다.
그 결과 필름에 패턴이 일정 깊이로 인쇄된 상태일지라도 힘을 주어 강제적으로 진행된 소성가공이기 때문에 패턴주변의 필름에 돌출부가 발생하는 단점이 발생하였다.
하지만 평탄화 작업을 진행하여 돌출부를 제거 할 수 있었으며, 열간 임프린팅 결과물과 패턴의 거칠기 측면에서 비교하여도 두 공정 모두 거칠기가 240nm미만이므로 거의 차이가 나지 않았다.
비저항을 측정한 결과, 깊이가 3.5μm이상인 결과물들의 평균 2.9×10-5Ω·cm의 비저항 값을 얻을 수 있었다.
일반적인 인쇄 전자에서 사용되는 잉크전도성 재료의 전도도인 10-5~10-6Ω·cm이내라면 전기적 성능 역시 안정적인 것으로 판단한다.
결과물의 비저항이 잉크 전도성 재료의 전기적 성능을 충족함으로 결과물이 실제로도 사용가능한 배선임을 확인 할 수 있었다.
따라서 선폭 30um이상의 배선을 제작할 시 열간이나 UV 임프린팅 공정 대신 냉간 임프린팅 공정으로 대체가 가능할 것으로 보여진다.
이러한 결과를 통해 냉간 임프린팅 공정이 전자소자를 생산함에 있어 저비용, 대량생산이 가능하며 전도성 잉크가 필름 내부에 인쇄 되어 있어 유연하며, 내구성 측면에서도 안정적일 것으로 보여 진다.
음각 전자인쇄 기술의 단점을 보완하기위해 개발되고 있는 임프린팅 공정의 경우 패턴이 음각으로 제작되어 패턴 안에 잉크를 채움으로 인해 소자의 단선 문제나 전기 전도도 문제를 해결 할 수 있었다.
이러한 임프린팅 공정은 열을 사용하거나 UV를 사용하여 패턴을 제작한다.
열간 임프린팅의 경우 제판이나 피인쇄체에 일정한 열이 가해져야 함으로 진행시간이 느리다는 단점이 있다.
UV 임프린팅의 경우 속도는 열간 공정보다는 빠르지만 추가적으로 식각공정을 해주어야 함으로 두 공정 모두 생산적 측면에서 단점이 있다.
따라서 본 실험에서는 열을 가하지 않으면서 추가적인 화학 공정이 필요없는 냉간 임프린팅 공정으로 실험을 진행하여 전자소자의 제작가능 여부를 확인해 보았다.
그 결과 필름에 패턴이 일정 깊이로 인쇄된 상태일지라도 힘을 주어 강제적으로 진행된 소성가공이기 때문에 패턴주변의 필름에 돌출부가 발생하는 단점이 발생하였다.
하지만 평탄화 작업을 진행하여 돌출부를 제거 할 수 있었으며, 열간 임프린팅 결과물과 패턴의 거칠기 측면에서 비교하여도 두 공정 모두 거칠기가 240nm미만이므로 거의 차이가 나지 않았다.
비저항을 측정한 결과, 깊이가 3.5μm이상인 결과물들의 평균 2.9×10-5Ω·cm의 비저항 값을 얻을 수 있었다.
일반적인 인쇄 전자에서 사용되는 잉크전도성 재료의 전도도인 10-5~10-6Ω·cm이내라면 전기적 성능 역시 안정적인 것으로 판단한다.
결과물의 비저항이 잉크 전도성 재료의 전기적 성능을 충족함으로 결과물이 실제로도 사용가능한 배선임을 확인 할 수 있었다.
따라서 선폭 30um이상의 배선을 제작할 시 열간이나 UV 임프린팅 공정 대신 냉간 임프린팅 공정으로 대체가 가능할 것으로 보여진다.
이러한 결과를 통해 냉간 임프린팅 공정이 전자소자를 생산함에 있어 저비용, 대량생산이 가능하며 전도성 잉크가 필름 내부에 인쇄 되어 있어 유연하며, 내구성 측면에서도 안정적일 것으로 보여 진다.
목차
1. 서론 11-1 연구배경 11-2 연구 목적 42. 실험 준비 52-1 패턴 설계 및 제작 52-2 실험장치 설계 62-3 잉크 및 필름선정 72-4 실험 계획 및 실험 순서 82-5 실험 결과물 측정 103. 실험 결과 113-1 잉크 충전 전 보완공정 113-2 인쇄 결과물 측정 143-3 전도성 잉크 충전 후 보완 공정 153-4 전기적 성능평가 164. 결론 175. References 19Abstract 44
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