• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.12.2-12.2
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• 2009

전자 디스플레이 산업의 중요성과 미래사회에서 요구되는 정보기기로써 유연한 기판을 사용한 소자에 대한 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이들 산업에 응용되기 위해서는 저비용, 고생산 공정이 요구되고 있다. 이를 위해 인쇄전자 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 금속배선은 모든 소자의 기본이면서 낮은 저항과 높은 신뢰성을 동시에 요구하고 있어 인쇄전자 기술이 해결해야 할 가장 어려운 난제 중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 낮은 저항과 높은 신뢰성을 만족시킬 수 있는 새로운 금속배선 공정으로서 폴리이미드 필름을 초발수 처리한 후 친수 패턴을 하여 전도성 잉크에 함침함으로서 친수 패턴을 따라 금속배선이 이루어 지도록 하는 방법을 제안하고자 한다. 폴리이미드 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 표면에 나노돌기를 형성시키고 불소기를 함유한 코팅층을 형성시킴으로써 물에 대한 접촉각이 $150^{\circ}$이상이 되도록 초발수 처리할 수 있었다. 초발수 처리된 폴리이미드 기판에 쉐도우 마스크를 사용하여 UV조사함으로써 조사된 부분만 친수성을 가지는 패턴을 형성하였다. 이렇게 친수 패턴이 제작된 초발수 폴리이미드 유연기판을 실버잉크에 함침함으로써 선폭 $200{\mu}m$를 가지는 금속배선을 형성시켰다. 형성된 금속배선의 단면 형상을 측정하였으며, 열처리를 통하여 비저항이 $30{\mu}{\Omega}$-cm를 얻을 수 있었다. 통상 1회의 함침으로는 금속배선의 두께가 150nm정도로 금속배선으로 사용하기에는 얇아 배선의 두께를 증가시키기 위하여 수 회 함침을 시도하여 $2{\mu}m$의 두께로 증가시킬 수 있었다. 이때 선폭과 선간 간격은 크게 변하지 않고 두께만 증가시킬 수 있었다. 이는 금속배선을 형성한 후에도 폴리이미드 유연기판의 초발수성은 그대로 유지되어 여러번 함침할 때 잉크가 이미 형성된 배선에만 묻게 되어 두께는 증가하나 선폭과 선간 간격은 증가하지 않는 것으로 판단된다. 사용한 실버잉크는 실버의 함량은 10~20wt%인 수계 잉크였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2007.06a
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• pp.695-696
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• 2007

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.269-269
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• 2016

최근, 플렉서블 광전자소자 제작 기술의 눈부신 발전으로, 기존의 평면형 이미지 센서가 가지고 있는 여러가지 한계를 극복하기 위해 곡면형 이미지 센서 제작에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 리소그래피, 물질 성장, 도포, 에칭 등의 대부분의 반도체 공정은 평면 기판에 기반한 공정 방법으로 곡면 구조의 이미지 센서를 제작하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 곡면형 이미지 센서의 제작을 위해 곡면 구조 위에서의 직접적인 공정 대신 평면 기판에서 단결정 실리콘을 이용해 전사 인쇄가 가능하고 수축이 가능한 초박막 구조의 이미지 센서를 제작한 후 이를 떼어내는 방식을 이용하였다. 이온 주입 및 건식 식각 공정을 통해 평면 SOI (Silicon on Insulator) 기판 위에 단일 광다이오드 배열 형태의 소자를 제작한 후 수 차례의 폴리이미드 층 도포 및 스퍼터링을 통한 금속 배선 공정을 통해 초박막 형태의 광 검출기를 완성한다. 이후 습식 식각 및 폴리디메틸실록산(PDMS) 스탬프를 이용한 전사 인쇄 공정을 통해 기판으로부터 디바이스를 분리하여 변형 가능한 형태의 이미지 센서를 얻을 수 있다. 이러한 박막형 이미지 센서는 유연한 재질로 인해 수축 및 팽창, 구부림과 같은 구조적 변형이 가능하게 되어 겹눈 구조 카메라, 튜너블 카메라 등과 같이 기존 방식의 반도체 공정으로는 구현할 수 없었던 다양한 이미징 시스템 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.19 no.1
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• pp.61-70
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• 2008

This paper presents the flexible MEMS transmitter based on flexible printed circuit board or FPCB, which can be transformed to arbitrary shape. The FPCB is suitable to fabricate light weight and small size modules with the help of its thin thickness. Moreover a module based on FPCB can be attached on the arbitrary curved surface due to its flexible enough to be lolled up like paper. In this paper, the flexible MEMS transmitter integrated on FPCB for a short-distance sensor network which is based on orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) communication system is proposed. The active device of the proposed flexible MEMS transmitter is fabricated on InGaP/GaAs HBT process which has been used for power amplifier design to take advantages of high linear and high efficient characteristics. Moreover, the passive devices such as the filter and signal lines are integrated and fabricated on the FPCB board. The performance of the fabricated flexible MEMS transmitter is analyzed with EVM characteristics of the output signal.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.177-180
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• 2003

초 박형 실리콘 칩을 이용하여 실리콘 칩들을 포함한 모듈 전체가 굽힘이 자유로운 유연 패키징 기술을 구현하였으며 bending test와 FEA를 통해 초 박형 실리콘 칩의 기계적 특성을 살펴보았다. 초 박형 실리콘칩$(t<30{\mu}m)$은 표면손상의 가능성을 배제하기 위해 화학적 thinning 방법을 이용하여 제작되었으며 열압착 방식에 의해 $Kapton^{(R)}$에 바로 실장 되었다. 실리콘칩과 $Kapton^{(R)}$ 기판간의 단차가 적기 때문에 전기도금 방식으로 전기적 결선을 이룰 수 있었다. 이러한 방식의 패키징은 이러한 공정은 flip chip 공정에 비해 공정 간단하고 wire 본딩과 달리 표면 단차 적다. 따라서 연성회로 기관을 비롯한 인쇄회로기판의 표면뿐만 아니라 기판 자체에 삽임이 가능하여 패키징 밀도 증가를 기대할 수 있으며 실질적인 실장 가능면적을 극대화 할 수 있다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.23 no.5
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• pp.153-163
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• 2008

플렉시블 디스플레이는 종이처럼 얇고 유연한 기판을 통해 손상없이 휘거나, 구부리거나, 말 수 있는 차세대 디스플레이다. 유리 대신 플라스틱 소재.필름 등을 기판으로 사용하는데, 롤 방식의 대량 인쇄기술의 상용화로 거대한 시장을 형성할 것으로 기대되는 미래 유망산업이다. 본 고에서는 시장전망 및 국내외 개발동향을 중심으로 살펴 보고 정책적 시사점을 도출하고자 한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.20 no.3
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• pp.23-29
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• 2013

Development of flexible electronic devices has primarily focused on printing technology using organic materials. However, organic-based flexible electronics have several disadvantages, including low electrical performance and long-term reliability. Therefore, we fabricated nano- and micro-thick silicon film attached to the polymer substrate using transfer printing technology to investigate the feasibility of silicon-based flexible electronic devices with high performance and high flexibility. Flexibility of the fabricated samples was investigated using bending and stretching tests. The failure bending radius of the 200 nm-thick silicon film attached on a PI substrate was 4.5 mm, and the failure stretching strain was 1.8%. The failure bending radius of the micro-thick silicon film attached on a FPCB was 2 mm, and the failure strain was 3.5%, which showed superior flexibility compared with conventional silicon material. Improved flexibility was attributed to a buffering effect of the adhesive between the silicon film and the substrate. The superior flexibility of the thin silicon film demonstrates the possibility for flexible electronic devices with high performance.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.24 no.6
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• pp.41-51
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• 2009

인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로서, 차세대 모바일 IT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는 데 적합한 공정 기술로 인식되고 있다. 현재 기술 수준이 일부 요소 부품을 제작하는 수준에 머무르고 있으나, 여러 가지 잉크소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 다양한 공정 분야에 적용될 것으로 예상되며, 궁긍적으로 전자제품을 생산하는 기존 반도체 공정을 대체하는 공정으로 자리매김을 할 것으로 예상된다. 특히 인쇄공정 기술은 저온에서 공정이 가능한 기능성 잉크소재들의 개발을 통해서 유연한 플라스틱 기판에 전자소자를 제작하는 플렉시블 전자소자(flexible electronics) 기술과 높은 공정 결합성을 지니고 있으며 이들 공정을 결합하여 향후 연속 공정(roll-to-roll)의 구현이 가능할 것으로 예상된다. 본 기고문에서는 이러한 인쇄전자 기술의 개발동향에 대해서 기술하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.24 no.3
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• pp.71-76
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• 2017

The electrical behavior and flexibility of the screen printed Ag circuits were investigated with infrared radiation sintering times and sintering temperatures. Electrical resistivity and radio frequency characteristics were evaluated by using the 4 point probe measurement and the network analyzer by using cascade's probe system, respectively. Electrical resistivity and radio frequency characteristics means that the direct current resistance and signal transmission properties of the printed Ag circuit. Flexibility of the screen printed Ag circuit was evaluated by measuring of electrical behavior during IPC sliding test. Failure mode of the Ag printed circuits was observed by using field emission scanning electron microscope and optical microscope. Electrical resistivity of the Ag circuits screen printed on Pl substrate was rapidly decreased with increasing sintering temperature and durations. The lowest electrical resistivity of Ag printed circuit was up to $3.8{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ at $250^{\circ}C$ for 45 min. The crack length arisen within the printed Ag circuit after $10{\times}10^4$ sliding numbers was 10 times longer than that of after $2.5{\times}10^4$ sliding numbers. Measured insertion loss and calculated insertion loss were in good agreements each other. Insertion loss of the printed Ag circuit was increased with increasing the number of sliding cycle.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.161.1-161.1
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• 2017

최근 OLED기술을 조명에 응용하고자 하는 연구가 급증되고 있다. 이는 유연하고, 대면적 확장이 가능하며, 다양한 형태 구현에 있어 장점이 존재하기에 차세대 감성조명으로써 주목을 받고 있다. 고효율의 OLED 조명을 위해서는 저저항/고유연의 투명전극 소재의 개발을 통해 전기적 손실을 최소화해야하고, 광추출층의 적용을 통해 내부에서 생성된 빛을 외부로 잘 방출시켜 광학적 손실을 최소화해야한다. 이를 위해 많은 다양한 투명전극에 대한 연구와 광추출을 위한 방법에 대한 연구가 진행이 되고 있고, 두 가지 효과를 한번에 얻을 수 있는 집적기판에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구는 인쇄공정과 플라즈마 공정을 통해, 미세배선이 함몰된 집적 기판을 개발하여 저저항/고유연 투명전극을 구현하였고 기판상 나노구조체 형성을 통해 광추출 효율을 기존에 비해 20% 이상 향상시킬 수 있었다. 이러한 기판은 향후 대면적 OLED 조명에 응용이 가능할 것이라 전망한다.