Copper Paste 소성거동과 전기적 특성의 상관관계

최근 전자 장비의 금속 전도성 패턴 제작에 있어서 직접적인 프린트가 가능한 프린팅 기술이 기존의 복잡한 photolithography 를 대체할 기술로 주목 받고 있다. 이와 함께 금속 전도성 패턴 제작에 사용되는 고가의 전도성 물질인 Ag ink 및 paste 를 저가의 Cu ink 및 paste 로 대체하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 일반적으로 copper 는 대기 중 에서 쉽게 산화되어 높은 저항을 야기시킨다. 따라서 Cu ink 또는 paste 를 제작할 때 copper nanoparticles 을 유기 용매에 분산하여 inert atmosphere에서 합성하거나 [1] copper ink 또는 paste 를 substrate 에 프린트하여 reduction atmosphere 에서 소성시킨다 [2]. 이번 연구에서 Cu paste 를 유리 기판에 screen printing 하여 혼합가스(질소 95%, 수소 5%)와 질소 가스 분위기에서 소성하여 Cu 전극의 소성 거동과 전기적 특성을 분석하였다. 4-point probe를 통해 소성된 Cu 전극의 저항을 측정하여 전도도를 조사하였으며 Thermal Gravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared(FTIR)를 통해 소성된 Cu 전극의 유기물 분해가 전도도에 미치는 영향을 분석하고 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM)과 High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM)을 통해 Cu nanoparticles 의 grain growth가 전도도에 미치는 영향을 조사하였다.