고온/고습 조건이 스크린 프린팅 Ag와 Polyimide의 필 강도에 미치는 영향

Effects of Temperature/Humidity Treatment Conditions on the Peel Strength between Screen-printed Ag and Polyimide Films

인쇄전자소자의 금속배선 적용을 위해 스크린 프린팅 Ag/폴리이미드(polyimide, PI) 사이의 계면접착력을85oC/85% 상대습도의 고온/고습 처리 시간에 따라 PI 필링을 통한 90° 필 테스트로 평가하였다. 고온/고습 처리 전 필 강도는 약 25.99±1.47 gf/mm이었고, 500시간 동안 고온/고습 처리 후 필 강도는 6.05±0.54 gf/mm까지 지속적으로 감소하였다. 박리 파면에 대해 X-선 광전자 분광법 분석 결과, 이는 Ag/PI 계면으로 수분이 지속적으로 침투하여 계면 근처 PI 일부가 가수분해되어 weak boundary layer를 형성하기 때문이고, 이로 인해 고온/고습 처리 전 Ag/PI 계면 박리모드가고온/고습 처리 후 계면 근처 PI의 얕은 내부 박리 모드로 변경된 것으로 판단된다.

Effect of temperature/humidity (T/H) treatment conditions on the peel strength of screen-printed Ag/polyimide (PI) structures was evaluated by peeling PI films in 90° peel test. Initial peel strength was 25.99±1.47 gf/mm, and then decreased to 6.05±0.54 gf/mm after 500 h at 85oC/85% relative humidity T/H condition. And, the peeled locus was changed from Ag/PI interface to shallow cohesive inside PI near interface. X-ray photoelectron spectroscopy analysis on the peeled surfaces showed that the long-term moisture penetration into the Ag/PI interface during T/H treatment led to hydrolytic degradation of PI to form weak boundary layer inside PI near Ag/PI interface, which are responsible for large decrease in peel strength.