웨어러블 신축성 전자소자의 접착력 강화를 위한 경화 방해물질 확산 기법 연구
Adhesion Enhancement for Wearable Stretchable Electronics by Diffusing the Curing Inhibitor
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초록
웨어러블 기술의 발전으로 신축성 전자소자 수요가 급증하고 있으며, 이에 따라 피부에 안정적으로 부착되고 유연 하게 변형될 수 있는 접착력이 요구되고 있다. 기존 방식으로는 주로 PDMS 기판에 접착제를 도포하거나, 하이드로젤 및 경화 방해물질을 활용하여 접착력을 부여했으나, 각각의 방법에 포토리소그래피 공정의 필요성, 접착력 저하, 균질성 확보의 어려움 등의 한계가 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 물리적 결합 방식으로 5단계 공정을 통해 신축성 기판을 제작하고, 이를 바탕으로 30% 이상의 인장 시에도 통전이 가능한 신축성 회로를 구현하였다. 특히, 경화 방해물질 확산 기법을 사용 하여 기존 방법 대비 150% 이상의 접착력을 얻었다. 본 연구에서 제안한 접착력 강화 방법은 단순화된 공정을 통해 생산성과 비용 효율성을 높일 수 있어 웨어러블 센서 제작에 유리한 솔루션을 제공할 것으로 기대된다.
Abstract
Advancements in wearable technology have boosted the demand for stretchable electronics with good adhesion to the skin and adaptability to movement. Traditional methods that rely on the use of with adhesives or hydrogels are problematic because they require photolithographic machining, and are characterized by deteriorating adhesion and uneven surface bonding. This study led to the introduction of a five-step physical bonding process that enables the fabrication of circuits that remain conductive under 30% elongation. In addition, adhesion is enhanced by more than 150% by diffusing the curing inhibitor. The improved cost-efficiency and productivity offered by this simplified approach make it highly suitable for the production of wearable sensors.
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