• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.129-135
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• 2018

신축성 기판은 신축성 전자소자의 신축성, 공정성, 내구성을 결정하는 매우 중요한 소재로서 신축성 전자소자를 개발함에 있어서 우선적으로 고려해야 된다. 특히 현재 사용되는 신축성 기판은 히스테리시스가 존재하여 센서 및 기타 응용에 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 신축성 소재 기판으로 사용되는 PDMS와 Ecoflex를 혼합한 PDMS-Ecoflex 하이브리드 신축성 기판을 제작하여 신축성과 히스테리시스 특성을 향상하고자 하였다. 인장 시험을 통하여 신축성 하이브리드 기판의 기계적 거동을 관찰하였으며, 투과도 측정을 통하여 투과도를 평가하였다. Ecoflex의 함량이 증가할수록 하이브리드 신축성 기판은 더 유연해지며, 탄성계수는 감소한다. 또한 PDMS 기판은 270% 변형률에서 파단이 발생한 반면, PDMS-Ecoflex 하이브리드 기판은 500%의 변형률까지 파단되지 않으며 우수한 신축성을 갖는 것을 알 수 있었다. 반복 인장시험에서 PDMS와 Ecoflex의 혼합비를 2:1로 제작된 기판은 히스테리시스가 발생하였다. 반면 1:1의 혼합비로 제작된 기판의 경우 50%, 100%의 변형률에서는 히스테리시스가 발생하지 않았다. 결론적으로 500% 이상의 신축성을 갖으면서 히스테리시스가 없은 기판을 제작하였다. 기판의 혼합비에 따른 광투과도 측정 결과, Ecoflex 기판의 투과도는 68.6% 이였으나, PDMS-Ecoflex 함량이 2:1, 1:1인 하이브리드 기판의 경우, 각각 78.6%, 75.4%의 투과율을 보이며, 향후 투명 신축성 기판으로서 개발 가능성을 보여주었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.47-53
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• 2019

Polydimethylsiloxane (PDMS)를 베이스 기판으로 사용하고 이보다 강성도가 높은 polytetrafluoroethylene(PTFE)를 island 기판으로 사용한 soft PDMS/hard PDMS/PTFE 구조의 강성도 경사형 신축 패키지를 형성하고, 이의 신축변형에 따른 저항특성을 분석하였다. PDMS/PTFE 기판패드에 50 ㎛ 직경의 칩 범프들을 anisotropic conductive paste를 사용하여 실장한 플립칩 접속부는 96 mΩ의 평균 접속저항을 나타내었다. Soft PDMS/hard PDMS/PTFE 구조의 신축 패키지를 30% 변형률로 인장시 PTFE의 변형률이 1%로 억제되었으며, PTFE 기판에 형성한 회로저항의 중가는 1%로 무시할 정도였다. 0~30% 범위의 신축변형 싸이클을 2,500회 반복시 회로저항이 1.7% 증가하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-15
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• 2008

We presented the modified decal-transfer lithography (DTL) and light stamping lithography (LSL) as new powerful methods to generate patterns of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) on the substrate. The microstructures of PDMS fabricated by covalent binding between PDMS and substrate had played as barrier to locally control wettability. The transfer mechanism of PDMS is cohesive mechanical failure (CMF) in DTL method. In the LSL method, the features of patterned PDMS are physically torn and transferred onto a substrate via UV-induced surface reaction that results in bonding between PDMS and substrate. Additionally we have exploited to generate the patterning of rhodamine B and quantum dots (QDs), which was accomplished by hydrophobic interaction between dyes and PDMS micropatterns. The topological analysis of micropatterning of PDMS were performed by atomic force microscopy (AFM), and the patterning of rhodamine B and quantum dots was clearly shown by optical and fluorescence microscope. Furthermore, it could be applied to surface guided flow patterns in microfluidic device because of control of surface wettability. The advantages of these methods are simple process, rapid transfer of PDMS, modulation of surface wettability, and control of various pattern size and shape. It may be applied to the fabrication of chemical sensor, display units, and microfluidic devices.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.27-34
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• 2017

Polydimethylsiloxane (PDMS) 신축기판과 Au 박막 사이의 중간층으로서 parylene F의 적용 가능성을 분석하고, Au 박막의 스퍼터링 중에 발생하는 PDMS 기판의 swelling이 Au 박막의 신축변형-저항 특성에 미치는 영향을 분석하였다. Parylene F 중간층 없이 PDMS 기판에 스퍼터링한 150 nm 두께의 Au 박막은 $11.7{\Omega}$의 초기저항을 나타내었으며, 12.5%의 인장변형률에서 저항의 overflow가 발생하였다. 반면에 150 nm 두께의 parylene F 중간층을 갖는 Au 박막의 초기저항은 $1.21{\Omega}$이었으며 30% 인장변형률에서 저항이 $246{\Omega}$으로 저항증가비가 현저히 낮아졌다. PDMS 기판의 swelling이 발생함에 따라 30% 인장변형률에서 Au 박막의 저항이 $14.4{\Omega}$으로 크게 저하되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.39-46
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• 2019

Polydimethylsiloxane (PDMS)를 베이스 기판으로 사용하고 이보다 강성도가 높은 flexible printed circuit board (FPCB)를 island 기판으로 사용하여 island-bridge 구조의 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 신축 패키지를 형성하고, 이의 유효 탄성계수와 변형거동을 분석하였다. 각기 탄성계수가 0.28 MPa, 1.74 MPa 및 1.85 GPa인 soft PDMS, hard PDMS, FPCB를 사용하여 형성한 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 신축 패키지의 유효 탄성계수는 0.58 MPa로 분석되었다. Soft PDMS/hard PDMS/FPCB 신축 패키지에서 soft PDMS의 변형률이 0.3이 되도록 인장시 hard PDMS와 FPCB의 변형률은 각기 0.1과 0.003이었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.55-62
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• 2019

Polydimethylsiloxane (PDMS)를 베이스 기판으로 사용하고 이보다 강성도가 높은 flexible printed circuit board (FPCB)를 island 기판으로 사용한 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 구조의 강성도 경사형 신축패키지를 형성하고, 이의 탄성특성 및 인장 싸이클과 굽힘 싸이클에 따른 신뢰성을 분석하였다. Soft PDMS, hard PDMS, FPCB의 탄성계수가 각기 0.28 MPa, 1.74 MPa, 2.25 GPa일 때 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 신축패키지의 유효 탄성계수는 0.6 MPa로 분석되었다. 0~0.3 범위의 인장 싸이클을 15,000회 인가시 신축패키지의 저항변화률은 2.8~4.3% 이었으며, 굽힘반경 25 mm의 굽힘 싸이클을 15,000회 인가시 저항변화률은 0.9~1.5% 이었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권9호
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• pp.720-727
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• 2008

Microfluidic single chip integrating thermopneumatic micropump and micro check valve are developed. The micropump and micorvalve are made of biocompatible materials, glass and PDMS, so as to be applicable to the biochip. By using the passive-type check valve, backward flow and fluid leakage are blocked and flow control is stable and precise. The chip is composed of three PDMS layers and a glass substrate. In the chip, flow channel and pump chamber were made on the PDMS layers by the replica molding technique and pump heater was made on the glass substrate by Cr/Au deposition. Diameter of the pump chamber is 7 mm and the width and depth of the channel are 200 and $180{\mu}m$, respectively. The PDMS layers chip and the heater deposited glass chip are combined by a jig and a clamp for pumping operation, and they are separable so that PDMS chip is used as a disposable but the heater chip is able to be used repeatedly. Pumping performance was simulated by CFD software and investigated experimentally. The performance was the best when the duty ratio of the applied voltage to the heater was 33%.

• 센서학회지
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• 제22권5호
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• pp.352-356
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• 2013

We developed a novel fabrication method of polydimethylsioxane (PDMS) lens, which can easily control the shapes of the lens using soft lithography with common photolithography and water droplet molding. A mold for PDMS lens was prepared by patterning of hydrophobic photoresist on the hydrophilic substrate and dispensing small water droplets onto the predefined hydrophilic patterns. The size of patterns determined the dimension of the lens and the dispensed volume of the water droplet decided the radius of curvature of the PDMS lens independently. The water droplet with photoresist pattern played a robustly fixed mold for lens due to difference in wettability. The radius of curvature could be calculated theoretically because the water droplets could approximate spherical cap on the substrate. Finally, concave and convex PDMS lenses which could reduce or magnify optically were fabricated by curing of PDMS on the prepared mold. The measured radii of the fabricated PDMS lenses were well matched with the estimated values. We believe that our simple and efficient fabrication method can be adopted to PDMS microlens and extended to micro optical device, lab on a chip, and sensor technology.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1224-1226
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• 2003

In this work, we developed a high resolution printing technique based on transferring a pattern from a PDMS stamp to a Pd and Au substrate by microcontact printing Also, we fabricated various 2D metallic and polymeric nano patterns with the feature resolution of sub-micrometer scale by using the method of microcontact printing (${\mu}$CP) based on soft lithography. Silicon masters for the micro molding were made by e-beam lithography. Composite poly(dimethylsiloxane) (PDMS) molds were composed of a thin, hard layer supported by soft PDMS layer. From this work, it is certificated that composite PDMS mold and undercutting technique play an important role in the generation of a clear SAM nanopattern on Pd and Au substrate.

• 센서학회지
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• 제17권5호
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• pp.375-379
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• 2008

This paper reports a new fabrication method of polydimethylsiloxane (PDMS) microlenses with various curvatures by using a water-based mold. The hydrophobic surface of Polypropylene (PP) substrate was modified by corona discharge using tesla coil to have hydrophilic surface. Then hydrophilic surface of PP substrate takes hydrophobic recovery to have various contact angles from less than $25^{\circ}$ to about $84^{\circ}$. By using the water droplets with various contact angles as replica molds for PDMS process, we could obtain PDMS microlenses with various curvatures.