Experimental Results of $O_2$ Plasma Time and Power Treated on PDMS Surface for Improvement of Adhesion between Silicon and PDMS

Si-PDMS 접착력 개선을 위한 PDMS 표면의 $O_2$ plasma 처리 시간 및 Power 실험 결과

패키징 재료로 유연성이 뛰어난 polydimethyl-siloxane (PDMS)를 사용하면 다양한 flexible packaging에 응용할 수 있다. 본 논문에서는 $O_2$ plasma를 이용한 PDMS의 표면 처리를 통해 PDMS의 표면에너지를 증가시키고, silicon과 PDMS 사이의 접착력 향상을 확인하였다. $O_2$ plasma power와 처리 시간에 따른 PDMS 표면의 접촉각을 측정하고 표면에너지를 산출하였는데, PDMS의 표면에너지는 $O_2$ plasma power에는 크게 영향을 받지 않고, plasma 처리 시간에 민감한 것으로 나타났다. Silicon-PDMS의 접착력 역시 plasma power에는 거의 영향을 받지 않았지만 plasma 처리 시간이 길어질수록 접착력이 커지는 것으로 확인되었는데 50W의 power로 25초 동안 처리한 조건에서 최대 130kPa의 압력까지 견디는 것으로 확인되었다. 이는 $O_2$ plasma 처리 시간이 길어짐에 따라 PDMS의 표면에너지가 커지고 이것이 silicon-PDMS의 접착력을 증가시키는 것을 나타낸다.