열가소성 엘라스토머 필름의 마이크로/나노 성형 연구

[카리]

본 연구에서는 마이크로/나노 패턴이 집적화 된 신축성 열가소성 엘라스토머 필름의 제작을 위하여 압축성형 및 모세관력 리소그래피 공정을 진행하였다. 먼저 신축성 필름 제작을 위하여 온도 및 시간을 공정 변수로 두어 압축성형을 진행하였다. 공정 조건에 따라 측정된 필름의 사이즈와 압착유동의 관계식을 이용하여 점도를 구하였으며 계산된 점도 값은 WLF 모델 및 아레니우스 식을 이용하여 검증하였다. 다음으로 제작된 신축성 필름의 표면에 마이크로/나노 패턴의 성형을 위하여 PDMS 몰드를 이용한 모세관력 리소그래피 공정을 진행하였다. 하지만 PDMS가 가지는 낮은 표면에너지 및 소수성 특성 때문에 모세관력 리소그래피 공정 중 충분한 모세관력을 발현하지 못 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 계면활성제 중 하나인 Silwet L-77을 첨가하여 친수성 PDMS 몰드를 제작하였으며 일반적인 PDMS 몰드와 성형성을 비교한 결과, 17% 가량 높은 성형성을 확인하였다. 또한 최적의 공정조건을 도출하기 위하여 실험계획법 중 하나인 다구치 방법을 이용하여 모세관력 리소그래피의 주요 공정조건인 온도, 시간, 압력 등 각각의 인자가 성형성에 미치는 영향을 분석하였다. 최적의 공정조건을 이용하여 제작된 마이크로 구조의 표면상에 모세관력 리소그래피를 이용한 나노 패턴 성형을 수행함으로써 마이크로/나노 패턴이 집적화 된 신축성 필름을 제작할 수 있었다.

열가소성 엘라스토머 필름의 마이크로-나노 성형 연구.pdf

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