마이크로 스케일에서 상대 점착 속도 및 압입 하중에 따른 점착 특성 연구
A Study on the Microscale Adhesion Characteristics Depending on Relative Adhesion Speed and Indentation Force
- 주제(키워드) 대면적 점착 제어 , 점착력
- 발행기관 서강대학교 기계공학과
- 지도교수 최범규
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046117
- 본문언어 한국어
초록/요약
대면적 점착 제어 공정 기술은 유연 전자 제품을 생산하는데 중요한 기술 중 하나로 형성된 전자 소자 패턴을 다른 유연 기판 위로 전사하기 전에 유연 기판, 전사 공정용 스탬프, 소자 패턴 등의 표면 상대 점착력을 증가 또는 감소시켜 유연 모재에 전자 소자를 전사하는 기술이다.[1, 4, 5] 따라서 점착 제어를 효과적으로 하기위해서 표면 상대 점착력을 측정하고 그것에 의존하는 인자를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 유연 기판 위의 표면 상대 점착력을 측정하도록 새롭게 점착력 측정 시스템을 제작하고 가장 효과적인 점착 제어가 가능한 조건을 연구하였다. 전자 소자 전사 공정에 주로 사용되는 PDMS의 폴리머와 경화제의 비율에 따라 영률이 변화되는 특성에 착안하여 혼합비 변화에 따른 압입자의 해중속도 및 압입 응력을 변화시켜 표면 상대 점착력을 측정하여 이를 통해 속도에 대한 점착에너지의 기울기를 구하였으며, 점착제어의 주요지표로 사용하였다. PDMS의 혼합비가 높을수록 점착에너지가 크고 속도에 대한 점착 에너지 변화량이 크다. 또한 표면 상대 점착력은 압입하중에는 영향을 받지 않지만, 압입자의 해중속도에 선형적인 비례관계가 있으며, 점착 에너지 또한 압입자의 해중속도에 선형적인 비례관계가 있었다. 따라서 혼합비가 높은 PDMS를 사용하는 것이 점착력 제어에 유리하다.
more초록/요약
Large-area adhesion control process is one of the essential technologies to produce flexible electronics devices, by increasing or reducing the adhesion among flexible substrate, transcription stamp, devices, and patterns before transcription process. Therefore, measurement of interacting surface adhesion and finding its dependent factor are important for effective adhesion control. In this paper, a novel adhesive force measurement system is developed to measure adhesive forces from interacting surfaces on the flexible substrate. And the most effective way for successful transcription process is studied. Young's modulus of PDMS that is used electronics transfer process, can be changed quantitatively by controlling the mixing ratio between PDMS polymer and curing agent. The interacting surface adhesion is measured, accoding to various pull-off velocity and indentation force when Young's modulus of PDMS is changed. And a gradient of adhesion energy is modeled using these moments is can used as key characteristic index for adhesion control. PDMS with low Young's modulus has high adhesion energy and shows the high gradient adhesion energy for pull-off velocity. In addition, interacting surface adhesion is not affected by indentation force, but interacting surface adhesion and adhesion energy are linearly proportional to pull-off velocity. Therefore, using PDMS with low Young's modulus has advantage of adhesion transcription process for flexible electronic devices.
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