화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터)
권호 20권 2호
발표분야 E. 구조 재료(Structural Materials)
제목 metal line 선폭 조절과 이종 계면간의 접착력 향상 by near atmospheric  pressure plasma for ink jet printing
초록  최근 microelectronic industry 는 wearable conputing, low cost substrate, flexibility 와 같은 다양한 이유둘로 flexible device 를 주목하고 있다. 이러한 flexible device 제작을 위해 metal interconnection 혹은 metal mesh 제작 이 용이한 방법, metal 과 substrate 간의 접착력 혹은 metal line 의 선 폭 제어에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다. flexible substrate 위에 metal interconnection이 가능한 많은 방법 들이 있다. 하지만 vacuum plasma, chemical vapor deposition (CVD) 와 같은 공정의 경우는 polymeric substrate가 온도의 영향으로 damage를 입기 때문에 적용이 어렵다. 또는 lithography, laser 를 이용 할 경우 장비의 cost 가 높고 공정이 복잡하다. 이와 같은 문제를 해결 하기 위하여 ink jetting을 할수 있다. inkjet 은 in-line, roll-to-roll system 적용이 가능하기 때문에 mass production이 가능한 공정이다. 하지만 polymer substrate 위 direct ink jettng을 한느것은 충분한 line width 와 adhesion이 확보되지 않는다. 그렇기 때문에 본 연구에서는 substrate surface를 modifying 하였다. line width 를 조절 하기 위해서는 hydrophobic 한 표면이 필요하다. metal layer 의 접착력을 향상 시키기 위해서는 hydrophilic 한 표면이 필요하다. 화학적으로 상응하는 두조건을 한 표면에 동시에 충족 될 수는 없다. 그렇기 때문에 표면은 화학적으로 hydrophobic 한 특성을 갖게 만들고 morphology 는 surface 에 roughness 를 생성 시켜서 metal layer 와 surface 간의 contact area 를 늘려주었다. 이러한 표면 처리 방법 으로 near-atmosphric pressure plasma(N-APP) 를 사용 하였다. N-APP 는 polymeric substrate 에 적용 할 수 있는 low temperature process 이고, 뿐만 아니라 high vacuum system 이 필요하지 않아서 low cost 장비이고 large area, in-line system, roll-to-roll system 이 적용 가능하다. 기존 atmosphric pressure plasma (APP) 와 비교하였을때 재현성까지 확보한 공정이다. N-APP 공정을 이용하여 본 논문에선느 접촉각을 57°에서 137° 까지 향상 시켰고 접착력을 40% 정도 향상 시켰다. 
저자 문무겸, 염근영
소속 성균관대
키워드 atmospheric pressure plasma; ink jet printing; wenzel model
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