• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.25-34
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• 2018

In this paper, we review the latest technical progress and commercialization of stretchable interconnectors, stretchable strain sensors, and stretchable substrates for stretchable electronics. The development of stretchable electronics can pave a way for new applications such as wearable devices, bio-integrated devices, healthcare and monitoring, and soft robotics. The essential components of stretchable electronic devices are stretchable interconnector and stretchable substrate. Stretchable interconnector should have high stretchability and high electrical conductivity as well as stability under severe mechanical deformation. Therefore several nanocomposite-based materials using CNT, graphene, nanowire, and metal flake have been developed. Geometric engineering such as wavy, serpentine, buckled and mesh structure has been well developed. Stretchable substrate should also pose high stretchability and compatibility with stretchable sensing or interconnecting material. We summarize the recent research results of new materials for stretchable interconnector and substrate as well as strain sensors. The Important challenges in development of the stretchable interconnector and substrate are also briefly discussed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.19-28
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• 2016

This paper presents an overview of selected advanced measurement technologies for the mechanical properties of polymers used for flexible and stretchable electronic packaging. Over the years, a variety of flexible and stretchable electronics have been developed due to their potential applications for next generation IT industry. To achieve more flexible and wearable devices for practical applications, the usage of polymeric components has been increased significantly. Therefore, accurate measurement of mechanical properties of the polymers is necessary in order to design mechanically reliable devices. However, the measurement has been challenging due to the soft nature and thin applications of polymers. Here, we describe novel measurement technologies of mechanical properties of polymers for flexible and stretchable electronics.

• 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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.7-14
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• 2015

Recently, advances in nano-material researches have opened the door for various transparent conductive materials, which include carbon nanotube, graphene, Ag and Cu nanowire, and printable metal grids. Among them, Ag nanowires are particularly interesting to synthesize because bulk Ag exhibits the highest electrical conductivity among all metals. Here we reviewed recently-published research works introducing various devices from organic light emitting diode to tactile sensing devices, all of which are employing AgNW for a conducting material. They proposed methods to enhance the stretchability and reversibility of the transparent electrodes, and apply them to make various flexible and stretchable electronics. It is expected that Ag nanowires are applicable to a wide range of high-performance, low-cost, stretchable electronic devices.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.19-26
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• 2017

Polydimethylsiloxane (PDMS) 기판과 금속박막 사이의 중간층으로 parylene F를 사용한 신축패키지 구조에서 Au, Pt, Cu 박막의 신축변형에 따른 저항변화를 분석하였다. Parylene F 중간층을 코팅한 PDMS 기판에 스퍼터링한 150 nm 두께의 Au 박막과 Pt 박막은 각기 $1.56{\Omega}$ 및 $5.53{\Omega}$의 초기저항을 나타내었으며, 30% 인장변형률에서 각 박막의 저항증가비 ${\Delta}R/R_o$은 각기 7 및 18로 측정되었다. Cu 박막은 $18.71{\Omega}$의 높은 초기저항을 나타내었으며 인장변형에 따라 저항이 급격히 증가하다 5% 인장변형률에서 open 되어, Au 박막과 Pt 박막에 비해 매우 열등한 신축 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.91-98
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• 2015

신축성 전자패키징에 응용하기 위해 강성도가 서로 다른 polydimethylsiloxane 탄성고분자인 Sylgard 184와 Dragon Skin 10을 사용하여 섬(island) 구조가 삽입된 강성도 국부변환 신축성 기판을 형성한 후, 강성도 국부변환부의 폭에 따른 기판의 탄성계수를 분석하였다. 기판 기지로는 탄성계수가 0.09 MPa인 Dragon Skin 10을 사용하였으며, 기판 기지 내에 삽입되는 강성도 국부변환부는 탄성계수가 2.15 MPa인 Sylgard 184로 형성하였다. 신축성 기판의 형상은 길이 6.5 cm, 두께 0.4 cm, 폭 2.5 cm이었으며, 중앙부에 길이 4 cm, 두께 0.2 cm, 폭 0.5~1.5 cm인 강성도 국부변환부를 삽입하였다. 폭 0.5 cm의 Sylgard 184를 Dragon Skin 10에 삽입함에 따라 기판의 탄성계수가 0.09 MPa에서 0.16 MPa로 증가하였다. Sylgard 184의 폭을 1.0 cm 및 1.5 cm으로 증가시킴에 따라 기판의 탄성계수가 0.18 MPa와 0.2 MPa로 증가하였으며, Sylgard 184 강성도 국부변환부의 폭에 따른 기판 탄성계수의 변화는 등변형률의 Voigt 구조와 등응력의 Reuss 구조를 조합하여 예측한 값과 잘 일치하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.23-36
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• 2019

Stretchable electronic systems have recently been gaining more and more attention because of their potential applications in various implements such as electronic skins and wearable/shape-deformable electronics. An essential factor of the stable stretchable device implementation is that all the elements constituting the system must have sufficient elasticity and exhibit stable performances even under repetitive stretching conditions. In this paper, we review the latest research results to secure the stable stretchability of electrodes among the various components of the system.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.117-123
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• 2015

신축성 디바이스용 강성도 국부변환 기판기술을 개발하기 위해 강성도가 서로 다른 두 polydimethylsiloxane 탄성고분자를 사용하여 섬(island) 구조로 이루어진 강성도 국부변환 신축성 기판을 형성하고 변형 거동을 분석하였다. 기판 기지로는 탄성계수가 0.09 MPa인 Dragon Skin 10을 사용하였으며, 섬 구조의 강성도 국부변환부는 탄성계수가 2.15 MPa인 Sylgard 184를 사용하였다. 신축성 기판의 형상은 길이 6.5 cm, 두께 0.4 cm, 폭 2.5 cm 이었다. Dragon Skin 10 기지에 폭 1 cm, 길이 1~6 cm인 Sylgard 184의 삽입에 의해 신축성 기판의 탄성계수가 0.09 MPa에서 0.13~0.33 MPa로 증가하였다. 길이 4 cm, 폭 0.5~1.5 cm인 Sylgard 184 강성도 국부변환부를 내재시킴에 따라 신축성 기판의 탄성계수가 0.16~0.2 MPa로 증가하였으며, 길이 2 cm, 폭 0.5~1.5 cm인 강성도 국부변환부를 내재시킴에 따라 탄성계수가 0.142~0.154 MPa로 증가하였다. 신축성 기판의 변형률이 증가함에 따라 Sylgard 184와 Dragon Skin 10의 강도 차이가 현저히 증가하는데 기인하여 강성도 국부변환부의 변형억제 효과가 향상되었다.

• 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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.149-156
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• 2019

5쌍의 Bi₂Te₃계 p-n 가압소결체 열전레그들로 구성되어 있으며 상하부 기판이 없고 내부는 polydimethylsiloxane (PDMS)로 충진되어 있는 신축열전모듈을 형성하고, 이의 신축특성과 발전특성을 분석하였다. 신축열전모듈에 변형률 0~0.1 범위의 신축변형 싸이클을 10회 인가하여도 모듈의 integrity가 잘 유지되었으며, 인장변형률이 0.2로 증가시 Cu 전극과 열전레그 사이의 접합부 파단에 의해 모듈이 open 되었다. 신축열전모듈은 열전레그 양단간의 온도차가 2.2 K일 때 4.6 mV의 open circuit 전압을 나타내었으며, 변형률 0~0.1 범위의 인장변형에 의한 open circuit 전압의 변화는 5% 미만이었다. 신축열전모듈은 0.1의 변형률로 인장된 상태에서 레그 양단간 온도차 2.2 K에 의해 18.5 ㎼의 최대발전출력을 나타내었다.