Aerosol 3D Printing의 Focusing Ratio및 substrate에 따른 전도성 측정연구

초록

Aerosol 3D Printing(A3DP)는 공압 분무나 초음파를 통해 잉크의 미세 에어로졸을 형성하고 nozzle부에서 sheath gas가 형성된 에어로졸을 감싸며 토출되어 substrate위에 프린팅 하는 방법이다. 에어로졸을 활용하는 특성상 기존의 Ink-jet Printing에 비해서 더 얇은 선폭 수준인 10um급 패터닝이 가능한 장점이 있다. Aerosol 3D Printing에서 Focusing Ratio(FR)은 sheath gas 유량을 carrier gas 유량으로 나눈 값으로, FR이 오버스프레 이 및 선폭에 미치는 영향에 대한 연구는 비교적 다른 논문에서 많이 수행된 바가 있다. 하지만, FR이 전도성에 미치는 영향은 아직 연구가 크게 진행된 바가 없어 FR 및 substrate가 전도성에 미치는 영향을 연구하였다. 본 연구에서는 공압 분무 방식의 Aerosol 3D Printing(A3DP)을 활용하여 은나노 잉크를 substrate 위에 프린팅 하였다. Substrate는 pcb와 glass 2가지로 각각 동일한 공정조건에서 진행하여 substrate 종류 및 FR값이 저항에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 공정조건은 FR 1, 2, 3, 4, 5 총 5개 그룹으로, 각각의 FR 값은 carrier gas 25 sccm 부터 35 sccm 까지 1 sccm 단위로 설정하였다. 각 시편은 프린팅이 끝난 직후, 은나노 잉크의 치밀화를 위 해 로에서 공기 분위기하에 소결하였다. 이후 4점 탐침 측정법을 통해 substrate 및 공정조건에 따른 저항값을 정량적으로 분석하였다.