KR101999634B1 - Apparatus for interconnecting between polymer tube and metal micro-wire and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법은 자외선 경화 접착제가 담긴 그루브(groove)에 마이크로 금속 와이어를 배치하여 상기 마이크로 금속 와이어에 상기 자외선 경화 접착제를 코팅시키는 코팅 단계; 상기 그루브와 소정 거리 이격되어 배치된 홀(hole)을 관통한 폴리머 튜브의 표면에 상기 코팅된 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 정렬 단계; 및 상기 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 상기 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시키고 상기 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 상기 폴리머 튜브의 표면에 상기 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 접착 단계를 포함한다.An apparatus and method for adhesion between a polymer tube and a micro-metal wire according to the present invention are disclosed. A method for bonding between a polymer tube and a micro-metal wire according to an embodiment of the present invention includes the steps of placing a micro-metal wire in a groove containing an ultraviolet-curing adhesive to coat the micro-metal wire with the ultraviolet- ; An aligning step of aligning the coated micro-metal wire on the surface of a polymer tube passing through a hole spaced apart from the groove by a predetermined distance; And a bonding step of curing the UV cured adhesive coated on the micro-metal wire by irradiating ultraviolet light onto the micro-metal wire being aligned to align the micro-metal wire to the surface of the polymer tube by the cured ultraviolet- .

Description

폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR INTERCONNECTING BETWEEN POLYMER TUBE AND METAL MICRO-WIRE AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for bonding a polymer tube to a micro-metal wire,

본 발명은 폴리머와 금속 간의 접착 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미세 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어를 접착하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for bonding a polymer to a metal, and more particularly to a method for bonding a micro polymer tube to a micro-metal wire.

최근 전자 디바이스 분야에서는 웨어러블(wearable), 플렉서블(flexible), 스트레처블(stretchable)한 디스플레이와 센서 등의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구 동향에 맞추어 점차 제품에 들어가는 재료의 두께가 얇아지고 소프트(soft)한 재료의 사용들이 요구되고 있는 상황이다. 이러한 요구에 따라 일반적으로 기판은 매우 flexible 하고 stretchable한 평면 형태의 폴리머 기판들의 사용이 증가하고 있으며 전극 및 배선과 같은 경우에는 매우 얇은 박막 혹은 마이크로 와이어들이 사용되고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 얇은 박막과 마이크로 와이어를 이용하는 공정은 기존의 실리콘 웨이퍼(Si wafer), 유리(glass) 기반의 반도체, 디스플레이 산업 분야에 초점을 맞추어 연구되고 발전해 왔기 때문에 최근 연구 동향에 맞게 평면 형태의 폴리머 기판 혹은 폴리머 기판에 가능하도록 공정들이 새로 연구되고 있다. 크게 이러한 공정을 나누면 기판 위에 바로 전극을 생성시키는 방법과 마이크로 와이어를 기판에 접착하는 방법이 있다.Recently, wearable, flexible, and stretchable displays and sensors have been actively studied in the field of electronic devices. In accordance with these research trends, the thickness of the material gradually becomes thinner and the use of soft material is required. In accordance with this demand, substrates are generally used in a very flexible and stretchable planar form of polymer substrates, and in the case of electrodes and wiring, very thin films or microwires are used. However, since the thin film and microwire process currently used have been studied and developed based on the conventional silicon wafer, glass-based semiconductor, and display industry, Processes are being researched to enable polymer substrates or polymer substrates. There are two major ways to divide these processes: one is to create electrodes directly on the substrate, and the other is to bond the micro-wires to the substrate.

먼저 기판 위에 바로 전극을 생성시키는 방법과 같은 경우 박막 증착 공정, 전기도금, 전도성 잉크를 이용한 프린팅 공정들이 연구되고 있다. 박막 증착 공정과 같은 경우 일반적으로 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD)와 같은 방법이 존재한다. 이러한 방법들은 일반적으로 전극을 성장 시키려는 기판 위에 vapor phase의 전극 재료를 phase transition 시켜 증착하거나 화학결합을 하는 방법으로 이루어진다. 이 때 이러한 공정은 기본적으로 고온 공정이 요구되고 실리콘 웨이퍼, 유리 기판과 같이 매우 평탄한 2-D 평면을 요구한다. 따라서, 현재 산업에서 사용하고자 하는 폴리머 기판들은 실리콘 웨이퍼, 유리 기판들과는 다르게 열에 취약하며 러프니스(roughness)가 있기 때문에 기존에 개발된 증착 공정을 적용하기 어렵다. 또한 공정 특성 상 고진공 상태의 챔버 안에서 진행되기 때문에 공정 비용이 많이 들게 된다. 전기도금과 같은 경우 전도성이 있는 물질 위에 원하는 금속을 도금하는 공정이다. 박막 증착 공정에 비해 공정이 간단하고 비용이 싸지만 폴리머 기판과 같은 경우 전도성을 가지고 있지 않기 때문에 적합하지 않으며 전기도금 후의 표면이 박막 증착 공정에 비해 상대적으로 거칠다는 단점이 있다. 그리고 전도성 잉크와 같은 경우 솔벤트(solvent)를 이용한 방법이기 때문에 박막 증착 공정과 같이 기판이 평면일 필요는 없으나 잉크를 프린팅 후 기계적, 전기적 성능을 개선하기 위해 추가적인 열 어닐링(annealing) 처리가 필요하다. 이러한 열처리는 일반적으로 온도가 약 120 ~ 150 ℃ 혹은 그 이상이며 폴리머의 유리 전이 온도(glass transition temperature)가 약 100 ℃ 내외이기 때문에 열손상을 줄 수 있다. 따라서 현재 각 공정이 가지고 있는 단점들을 개선하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.First, thin film deposition processes, electroplating, and printing processes using conductive ink have been studied in the case of generating electrodes directly on a substrate. In the case of a thin film deposition process, there are generally methods such as chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD). These methods generally involve depositing or chemically bonding the vapor phase electrode material on the substrate to be grown by phase transition. At this time, such a process basically requires a high-temperature process and requires a very flat 2-D plane such as a silicon wafer or a glass substrate. Therefore, unlike silicon wafers and glass substrates, the polymer substrates to be used in the present industry are vulnerable to heat and have a roughness, so it is difficult to apply the previously developed deposition process. Also, since the process is performed in a high-vacuum chamber, the process cost is high. Electroplating is the process of plating a desired metal onto a conductive material. Though the process is simpler and less expensive than the thin film deposition process, it is not suitable because it does not have conductivity in the case of a polymer substrate, and the surface after electroplating is relatively rough compared with the thin film deposition process. In the case of conductive ink, since the method using a solvent is used, the substrate need not be flat like a thin film deposition process, but an additional thermal annealing treatment is required to improve the mechanical and electrical performance after printing the ink. Such a heat treatment is generally performed at a temperature of about 120 to 150 ° C. or higher, and the glass transition temperature of the polymer is about 100 ° C., which may cause thermal damage. Therefore, studies are being actively carried out to improve the disadvantages of each process.

마이크로 와이어를 기판에 접착하는 방법으로 초음파 용접, 레이저 용접 등이 존재한다. 초음파 용접과 같은 경우 반도체 분야에서 활발히 이용되고 있는 공정이다. 이러한 공정은 반도체에 초점이 맞춰진 공정으로, 원활한 초음파 용접을 하기 위해서는 타겟(target) 기판이 딱딱하여 초음파 에너지를 타겟 기판의 표면과 마이크로 와이어 사이에 전달이 되어야 한다. 하지만 현재 이용되고 있는 폴리머 기판과 같은 경우 매우 소프트하기 때문에 이러한 초음파 에너지가 분산이 되어 제대로 된 접합이 이루어 지지 않는다. 또한 일반적으로 사용되고 있는 초음파 용접 장비의 stage 혹은 접합시키는 면적이 매우 국부적이기 때문에 스케일(scale)의 한계가 존재한다. 레이저 용접과 같은 경우 레이저를 이용하여 국부적으로 열 에너지를 가하여 용접하는 방법이다. 하지만 레이저의 원리 상 초점에 민감하기 때문에 기판의 형상에 영향을 받게 된다. 또한, 레이저가 국부적으로 용접을 하는 방법이기 때문에 스케일의 한계가 존재하며 레이저 소스 값 자체가 매우 비싸기 때문에 공정을 하는데 비용이 많이 들게 된다. Ultrasonic welding, laser welding, and the like exist as a method of bonding the micro-wires to the substrate. Ultrasonic welding is a process that is actively used in the semiconductor field. Such a process is a process focused on a semiconductor. In order to perform a smooth ultrasonic welding, the target substrate must be rigid so that ultrasonic energy should be transmitted between the surface of the target substrate and the micro-wires. However, it is very soft in the case of the polymer substrate currently used, so that the ultrasonic energy is dispersed and the proper bonding is not achieved. There is also a scale limit because the stage or bonding area of commonly used ultrasonic welding equipment is very localized. In the case of laser welding, it is a method of applying heat locally using a laser. However, due to the principle of the laser being sensitive to the focus, it is affected by the shape of the substrate. In addition, since the laser is a method of locally welding, there is a scale limit, and the laser source value itself is very expensive, which is expensive to process.

이러한 이유들로 현재 소프트한 폴리머 기판 위에 높은 품질의 전극을 생성시키거나 접합하는 공정이 매우 어려운 상황이다. 또한 기존의 고정밀 공정방법들은 대부분 2-D 평면의 기판을 요구하는 등 기판의 형상 및 열처리에 영향을 많이 받고 있다. 따라서 폴리머 2-D 평면 혹은 원통형과 같이 곡면을 가진 형상의 기판에 대면적으로 고품질의 전극 생성 및 접합하는 공정이 전무한 상황이다.For these reasons, it is very difficult to produce or bond high-quality electrodes on soft polymer substrates. In addition, conventional high-precision processing methods are mostly influenced by the shape and heat treatment of the substrate such as requiring a 2-D plane substrate. Therefore, there is no process for producing and bonding high-quality electrodes with a large area on a substrate having a curved surface such as a polymer 2-D plane or a cylindrical shape.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작은 직경을 가진 긴 길이의 미세 폴리머 튜브 표면 위에 자외선 경화 접착제로 코팅된 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키고 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 폴리머 튜브의 표면에 마이크로 금속 와이어를 접착시키도록 한 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a method of aligning micro-metal wires coated with an ultraviolet curing adhesive on a long-length fine polymer tube surface having a small diameter, And bonding the micro-metal wire to the surface of the polymer tube by irradiating and curing the ultraviolet-curing adhesive. The present invention also provides an apparatus and method for adhesion between a polymer tube and a micro-metal wire.

다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the spirit and scope of the present invention.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법은 자외선 경화 접착제가 담긴 그루브(groove)에 마이크로 금속 와이어를 배치하여 상기 마이크로 금속 와이어에 상기 자외선 경화 접착제를 코팅시키는 코팅 단계; 상기 그루브와 소정 거리 이격되어 배치된 홀(hole)을 관통한 폴리머 튜브의 표면에 상기 코팅된 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 정렬 단계; 및 상기 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 상기 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시키고 상기 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 상기 폴리머 튜브의 표면에 상기 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 접착 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for bonding a polymer tube and a micro-metal wire according to an aspect of the present invention includes the steps of disposing a micro-metal wire in a groove containing an ultraviolet- A coating step of coating the ultraviolet curable adhesive; An aligning step of aligning the coated micro-metal wire on the surface of a polymer tube passing through a hole spaced apart from the groove by a predetermined distance; And a bonding step of curing the UV cured adhesive coated on the micro-metal wire by irradiating ultraviolet light onto the micro-metal wire being aligned to align the micro-metal wire to the surface of the polymer tube by the cured ultraviolet- .

또한, 상기 정렬 단계에서는 상기 코팅된 복수의 마이크로 금속 와이어 각각을 상기 폴리머 튜브의 표면 상의 서로 다른 위치에 맞닿아 정렬시킬 수 있다.Further, in the aligning step, each of the plurality of coated microwave metal wires may be aligned and aligned with different positions on the surface of the polymer tube.

또한, 상기 정렬 단계에서는 상기 코팅된 마이크로 금속 와이어를 상기 폴리머 튜브의 표면 상에 일정 간격 이격하여 정렬시키고, 상기 정렬시킨 마이크로 금속 와이어를 상기 폴리머 튜브에 압착하여 접촉시킬 수 있다.In addition, in the aligning step, the coated microwave metal wires may be arranged at a predetermined interval on the surface of the polymer tube, and the aligned microwave metal wires may be contacted to the polymer tube.

또한, 상기 접착 단계에서는 상기 정렬된 마이크로 금속 와이어의 자외선 경화 접착제를 단일 파장의 자외선을 이용하여 경화시킬 수 있다.In addition, in the adhering step, the ultraviolet curing adhesive of the aligned micro-metal wire can be cured using a single wavelength ultraviolet ray.

본 발명의 또 다른 한 관점에 따른 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치는 마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅시키는 용액 용기; 상기 용액 용기에서 코팅된 마이크로 금속 와이어를 폴리머 튜브의 표면에 맞닿아 정렬시키는 정렬 다이; 및 상기 정렬 다이에서 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 상기 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시키고 상기 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 상기 폴리머 튜브의 표면에 상기 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 경화 수단을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for bonding a polymer tube and a micro-metal wire, comprising: a solution container for coating a micro-metal wire with an ultraviolet curing adhesive; An alignment die for aligning the coated micro-metal wires in the solution container against the surface of the polymer tube; And curing the ultraviolet curable adhesive coated on the micro-metal wire by irradiating ultraviolet light onto the micro-metal wires aligned in the alignment die and adhering the micro-metal wire to the surface of the polymer tube with the cured ultraviolet- And the like.

또한, 상기 용액 용기는 상기 폴리머 튜브가 관통하는 홀과 상기 폴리머 튜브의 상부와 양쪽측면에 상기 마이크로 금속 와이어를 코팅시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및 상기 상부 파트의 하부에 배치되어 상기 폴리머 튜브의 하부에 상기 마이크로 금속 와이어를 코팅 시키는 홈을 갖는 하부 파트를 포함할 수 있다.In addition, the solution container may include a hole through which the polymer tube penetrates, an upper part having grooves for coating the micro-metal wires on both sides of the polymer tube, And a lower part disposed at a lower portion of the upper part and having a groove for coating the micro-metal wire at a lower portion of the polymer tube.

또한, 상기 정렬 다이는 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 상부에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및 상기 상부 파트의 하부에 배치되고, 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면과 하부 각각에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 하부 파트를 포함할 수 있다.The alignment die may also include an upper part having the polymer tube and a groove on the top of the polymer tube to align the micro-metal wire in abutment; And a lower part disposed below the upper part, the lower part having grooves for aligning the micro-metal wires on both sides of the polymer tube and on both sides of the polymer tube.

또한, 상기 정렬 다이는 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 상부에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및 상기 상부 파트의 하부에 배치되고, 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면과 하부 각각에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 하부 파트; 및 상기 상부 파트와 상기 하부 파트의 양쪽 측면 사이 각각에 배치되는 스페이서를 포함할 수 있다.The alignment die may also include an upper part having the polymer tube and a groove on the top of the polymer tube to align the micro-metal wire in abutment; And a lower part disposed at a lower portion of the upper part, the lower part having grooves for aligning the micro-metal wires on both sides and lower sides of the polymer tube and the polymer tube, respectively; And spacers disposed between the upper and lower sides of the lower part, respectively.

또한, 본 발명에 따른 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 시스템은 상기 정렬 다이를 통과한 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면에 상기 마이크로 금속 와이어를 압착하여 접촉시키는 압착 지그; 상기 접촉된 상기 폴리머 튜브와 상기 마이크로 금속 와이어를 당기는 한 쌍의 롤; 및 상기 한 쌍의 롤이 장착된 플랫폼을 공정 진행 방향으로 이동시키는 선형 액츄에이터를 더 포함할 수 있다.In addition, a system for bonding between a polymer tube and a micro-metal wire according to the present invention includes: a compression jig for pressing and contacting the micro-metal wire on both sides of the polymer tube passed through the alignment die; A pair of rolls pulling the polymer tube and the micro-metal wire in contact; And a linear actuator for moving the platform on which the pair of rolls are mounted, in a process advancing direction.

또한, 상기 경화 수단은 상기 정렬된 마이크로 금속 와이어의 자외선 경화 접착제를 단일 파장의 자외선을 이용하여 경화시킬 수 있다.In addition, the curing means may cure the ultraviolet curing adhesive of the aligned micro-metal wire using ultraviolet light of a single wavelength.

이처럼 본 발명에서 개발한 공정을 이용하여 마이크로 금속 와이어를 미세 폴리머 튜브에 접착 시 발생할 수 있는 효과는 아래와 같다.As described above, the effects that may occur when the micro-metal wire is bonded to the fine polymer tube using the process developed in the present invention are as follows.

1)앰비언트 에어(Ambient air) 상태에서 진행할 수 있기 때문에 공정 장비의 설치 환경에 자유롭다. 장비가 컴팩트(compact)함으로 타 공정 장비 대비 작은 공간만을 요구한다. 또한, 공정에 사용되는 마이크로 금속 와이어, 자외선 경화 접착제, 미세 폴리머 튜브 모두 상용품으로 이미 산업에서 최적화 되어있기 때문에 공정 재료비가 싸다. 마지막으로 자외선 (UV) 공정을 이용하기 때문에 공정 시간을 매우 절약할 수 있다. 따라서 전체적으로 타 공정에 비해 시스템을 구축 및 유지하는데 드는 비용을 절감할 수 있다.1) It is free from installation environment of process equipments because it can proceed in ambient air condition. The equipment is compact, requiring only a small space compared to other process equipment. In addition, the micro-metal wire used in the process, the ultraviolet ray hardening adhesive, and the fine polymer tube are both commercially available, and the process material cost is low because they are already optimized in the industry. Lastly, the ultraviolet (UV) process is used, which can save a great deal of processing time. Therefore, the overall cost of building and maintaining the system can be reduced compared to other processes.

2)공정에 사용되는 재료와 같은 경우, 기존 산업 및 학계에서 연구되어 최적화된 공정들을 이용하여 따로 적용시킬 수 있다. 이 의미는 오랜 기간 걸쳐 최적화된 고품질의 각 재료들의 특성을 모두 이용할 수 있다는 점이다. 따라서 기존 각 공정에서 제시되는 한계점들과 별개로 진행하는 공정이기 때문에 고품질의 제품을 생산할 수 있다.2) If the materials used in the process are the same, they can be applied separately using optimized processes that have been studied in existing industries and academia. This means that you can take advantage of all the properties of each of the high-quality materials optimized over time. Therefore, it is possible to produce high-quality products because it is a process that proceeds separately from the limitations presented in the existing processes.

3)요구되는 상황에 따라 맞춤 공정을 하기 쉽다. 예를 들면 의료산업에 적용 시 마이크로 골드 와이어, 의료용 등급(medical grade) 자외선 경화 접착제, 생체에 적합한(biocompatible) 미세 폴리머 튜브들을 이용할 수 있다. 또한 웨어러블, 플렉서블, 스트레처블 전자 디바이스 산업에 적용 시 연성이 좋은 마이크로 골드 혹은 실버 와이어, 모듈러스(modulus)가 매우 작은 소프트한 자외선 경화 접착제들을 적용하여 원하는 플렉서블한 특성을 구현할 수 있다. 이와는 반대로 리지드(rigid)한 특성을 요구하는 경우 마이크로 스테인리스강(stainless steel) 와이어, 모듈러스가 큰 브리틀(brittle)한 자외선 경화 접착제들을 이용하여 미세 스케일을 유지하면서 강도를 높일 수 있다.3) It is easy to customize process according to the required situation. For example, microgold wire, medical grade ultraviolet curing adhesive, and biocompatible fine polymer tubes can be used in the medical industry. When applied to the wearable, flexible, and stressable electronic device industries, flexible micro-gold or silver wire and soft ultraviolet curing adhesives with very small modulus can be applied to achieve the desired flexible characteristics. Conversely, if rigid properties are required, the strength can be increased while maintaining a fine scale using micro stainless steel wires and brittle ultraviolet curing adhesives with high modulus.

4)본 발명은 기존 공정 대비 튜브와 같이 곡면을 가진 기판에 적용이 가능하다. 따라서 현재 연구가 활발한 2-D 평면 기반의 전자 디바이스 산업이 아닌, 3-D 입체 기반의 전자 디바이스 산업에 기여할 수 있다.4) The present invention can be applied to a substrate having a curved surface such as a tube relative to a conventional process. Therefore, it can contribute to the 3-D solid-based electronic device industry, not the active 2-D plane-based electronic device industry.

5)현재 존재하는 마이크로 스케일의 공정 대비 대면적 공정에 적용하기 쉽기 때문에 마이크로 공정의 양산화에 기여할 수 있다. 따라서 마이크로 공정이 필수인 웨어러블, 플렉서블, 스트레처블 전자 디바이스 등의 산업 구현화에 매우 큰 도움을 줄 수 있다.5) Because it is easy to apply to large-scale process compared to current micro-scale process, it can contribute to mass production of micro-process. Therefore, it can be very helpful for the industrialization of wearable, flexible, and scalable electronic devices that require microprocessing.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above effects, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 금속 와이어 접착 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅하기 위한 부품을 나타내는 도면이다.
도 4는 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브를 가이드하기 위한 부품을 나타내는 도면이다.
도 5는 자외선 경화 시 잘못된 자외선 램프를 사용하여 생기는 미세 폴리머 튜브 열손상을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 공정 후 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브가 자외선 경화 접착제를 통해 단단히 고정된 상태의 광학 현미경 사진이다.
도 7은 다양한 크기의 마이크로 금속 와이어를 본 발명의 공정에 적용 후 분석 사진이다.
도 8은 직경 25㎛ 금속 와이어를 본 발명의 공정을 통해 1 m의 미세 폴리머 튜브에 접착 후 분석 사진이다.
도 9는 공정 전 미세 폴리머 튜브와 공정 후 튜브의 3점 굽힘 실험을 통한 굽힘 특성평가를 나타내는 그래프이다.
도 10은 공정 후 튜브의 여러 곡률반경에 따른 굽힘 신뢰성 평가를 나타내는 사진이다.
1 is a schematic representation of an apparatus according to an embodiment of the invention.
2 is a view showing a method of bonding a micro-metal wire according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a part for coating a micro-metal wire with an ultraviolet curing adhesive.
4 is a view showing a part for guiding a micro-metal wire and a fine polymer tube.
5 is a view showing thermal damage to a fine polymer tube caused by using an erroneous ultraviolet lamp during ultraviolet curing.
FIG. 6 is an optical microscope photograph of a micro-metal wire and a fine polymer tube after the process of the present invention is firmly fixed through an ultraviolet curing adhesive.
Fig. 7 is an analytical photograph after application of various sizes of micro-metal wires to the process of the present invention.
Fig. 8 is a photograph of a metal wire having a diameter of 25 mu m bonded to a 1 m fine polymer tube through the process of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing evaluation of bending characteristics through a three-point bending test of a fine polymer tube before the process and a tube after the process. FIG.
10 is a photograph showing the bending reliability evaluation according to various radius of curvature of the tube after the process.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 미세 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 시스템 및 그 방법을 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT (S) A system and method for adhesion between a micro polymer tube and a micro-metal wire according to an exemplary embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

특히, 본 발명에서는 미세 폴리머 튜브의 표면에 자외선 경화 접착제로 코팅된 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키고 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 폴리머 튜브의 표면에 마이크로 금속 와이어를 접착시키도록 한 새로운 접착 방법을 제안한다.In particular, in the present invention, micro-metal wires coated with an ultraviolet-curing adhesive are aligned on the surface of a micro-polymer tube, ultraviolet rays are irradiated on the aligned micro-metal wires, and micro- A new bonding method is proposed.

본 발명은 새롭게 제안한 접착 공정을 이용하여 작은 직경의 미세 폴리머 튜브의 표면 위에 마이크로 금속 와이어를 접착할 수 있다. 이때 접착된 마이크로 금속 와이어는 자외선 경화 접착제를 통해 강력하게 폴리머 튜브에 접착이 되며 단일 파장이 나오는 자외선 램프를 이용하여 폴리머 튜브에 열손상을 주지 않는다. 그리고 본 발명은 미세 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어를 가이드하고 접착을 도와줄 수 있는 가공된 부품들과 연속 공정을 위해 사용되는 선형 엑츄에이터 및 한 쌍의 폴리머 롤을 통해 1 m 이상의 대면적 공정이 가능할 수 있다. 본 발명은 또한 최근 요구되는 폴리머 기판에 전극 공정이 가능하며 대면적 공정이 가능하기 때문에 산업 발전에 기여할 수 있다.The present invention can adhere a micro-metal wire on the surface of a small-diameter fine polymer tube using a newly proposed bonding process. At this time, the bonded micro-metal wire is strongly adhered to the polymer tube through the ultraviolet hardening adhesive and the polymer tube is not thermally damaged by using the ultraviolet lamp having a single wavelength. The present invention can be used to process large parts of 1 m or more through a pair of polymer rolls and linear actuators used for continuous processes, guided fine polymer tubes and micrometal wires, have. The present invention can also contribute to industrial development because it is possible to perform an electrode process on a recently required polymer substrate and to perform a large area process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a schematic representation of an apparatus according to an embodiment of the invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치는 용액 용기(solution container)(100), 정렬 다이(alignment die)(200), 압착 지그(compress jig)(300), 한 쌍의 롤(roll)(400), 선형 액츄에이터(linear actuator)(500), 경화 수단(600)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an apparatus for bonding a polymer tube and a micro-metal wire according to an embodiment of the present invention includes a solution container 100, an alignment die 200, jig 300, a pair of rolls 400, a linear actuator 500, and a curing unit 600.

용액 용기(100)는 마이크로 금속 와이어에 코팅하기 위한 용액을 수용할 수 있다. 여기서, 용액으로는 자외선 경화 접착제가 사용될 수 있다.The solution container 100 may contain a solution for coating the micro-metal wire. Here, as the solution, an ultraviolet curable adhesive may be used.

용액 용기(100)는 미세 폴리머 튜브(10)와 자외선 경화 접착제가 코팅된 적어도 하나의 마이크로 금속 와이어를 평행하게 일정간격 이격되도록 정렬시킬 수 있다.The solution container 100 may align at least one micro-metal wire coated with the ultrafine polymer tube 10 and the ultraviolet-curing adhesive in parallel at regular intervals.

그 일예로, 용액 용기(100)는 복수의 마이크로 금속 와이어 각각을 미세 폴리머 튜브의 표면 상의 서로 다른 위치에 일정간격 이격되도록 정렬시킬 수 있다.For example, the solution container 100 may align each of a plurality of micro-metal wires at different locations on the surface of the micro-polymer tube so as to be spaced apart from each other.

정렬 다이(200)는 미세 폴리머 튜브의 표면 상에 용액 용기(100)를 통해 자외선 경화 접착제가 코팅된 적어도 하나의 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시킬 수 있다.The alignment die 200 can align and align at least one micro-metal wire coated with a UV-curable adhesive through the solution container 100 on the surface of the fine polymer tube.

그 일예로, 정렬 다이(200)는 자외선 경화 접착제가 코팅된 복수의 마이크로 금속 와이어 각각을 미세 폴리머 튜브의 표면 상의 서로 다른 위치에 맞닿아 정렬시킬 수 있다.For example, the alignment die 200 can align each of a plurality of micro-metal wires coated with an ultraviolet curable adhesive against different locations on the surface of the micro-polymer tube.

압착 지그(300)는 정렬 다이(200)를 통과한 마이크로 금속 와이어 특히, 폴리머 튜브의 양쪽 측면에 위치하는 마이크로 금속 와이어를 폴리머 튜브의 표면 상에 압착하여 마이크로 금속 와이어가 폴리머 튜브의 표면에 접촉시킬 수 있다.The compression jig 300 presses the micro-metal wire, particularly the micro-metal wire positioned on both sides of the polymer tube, through the alignment die 200 onto the surface of the polymer tube to contact the surface of the polymer tube .

이러한 이유는 정렬 다이(200)에서 폴리머 튜브의 양쪽 측면에 위치하는 마이크로 금속 와이어가 미세 폴리머 튜브의 표면에 접촉되지 않을 수 있기 때문이다.This is because the micro-metal wires located on both sides of the polymer tube in the alignment die 200 may not contact the surface of the micro-polymer tube.

한 쌍의 롤(400)은 압착 지그(300)를 통과한 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어를 공정 진행 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 접착 공정 시작 전 한 쌍의 롤에는 접착 고정된 시작점이 형성된 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어가 압착 고정될 수 있다. 이렇게 시작점을 형성하는 이유는 경화가 빠른 접착제 예컨대, 순간접착제 등을 이용하여 와이어의 수 mm 정도를 폴리머 튜브에 고정을 시켜, 공정 진행 방향으로 당길 시 폴리머 튜브로부터 마이크로 금속 와이어가 미끄러지는(slip) 현상을 방지하기 위함이다.The pair of rolls 400 can move the polymer tube and the micro-metal wire passing through the compression jig 300 in the process direction. At this time, the polymer tube and the micro-metal wire, to which the adhesive-fixed starting point is formed, may be fixed to the pair of rolls before the bonding process is started. The reason why the starting point is formed is that the micro-metal wire slips from the polymer tube when pulled in the process direction by fixing a few millimeters of the wire to the polymer tube by using a quick-setting adhesive such as an instant adhesive, This is to prevent the phenomenon.

선형 액츄에이터(500)는 한 쌍의 롤(400)이 장착된 이동식 드로윙 플랫폼을 공정 진행 방향으로 이동시켜, UV 램프를 설치할 공간을 확보할 수 있다. 이때, 선형 액츄에이터(500)는 이동식 드로윙 플랫폼을 공정 진행 방향으로 이동시키되, UV 램프를 설치할 공간을 위한 미리 설정된 위치까지 이동시킬 수 있다.The linear actuator 500 moves the movable drawing platform on which the pair of rolls 400 are mounted in the process direction to secure a space for installing the UV lamp. At this time, the linear actuator 500 can move the movable drawing platform to a predetermined position for the space in which the UV lamp is installed, in the process direction.

경화 수단(600)은 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시켜 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 폴리머 튜브의 표면에 마이크로 금속 와이어를 접착시킬 수 있다.The curing means 600 may apply ultraviolet light to the aligned micro-metal wires to cure the ultraviolet-cured adhesive coated on the micro-metal wire to adhere the micro-metal wires to the surface of the polymer tube with a cured ultraviolet- .

이때, 이러한 경화 수단(600)으로는 예컨대, UV 램프가 사용될 수 있다.At this time, as the curing means 600, for example, a UV lamp may be used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 금속 와이어 접착 방법을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a method of bonding a micro-metal wire according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 금속 와이어 접착 방법은 마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅시키는 코팅 단계(S210), 코팅된 마이크로 금속 와이어를 폴리머 튜브의 표면에 맞닿아 정렬시키는 정렬 단계(S220), 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시켜 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 폴리머 튜브의 표면에 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 접착 단계(S230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a method of bonding a micro-metal wire according to an embodiment of the present invention includes coating a micro-metal wire with an ultraviolet-curing adhesive (S210), aligning the coated micro- (S220), an ultraviolet ray is irradiated on the aligned micro-metal wire to cure the ultraviolet-curable adhesive coated on the micro-metal wire to bond the micro-metal wire to the surface of the polymer tube by the cured ultraviolet- Step S230.

구체적으로, 1)먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 금속 와이어 접착 장치는 용액 용기를 이용하여 마이크로 금속 와이어에 자외선 경화 접착제를 코팅할 수 있다(S210). 이와 같이 접착제를 먼저 마이크로 금속 와이어에 코팅함으로써 마이크로 금속 와이어의 조작을 용이하게 한다. 즉, 코팅을 하게 되면 마이크로 금속 와이어에 무게와 정전기에 의한 마이크로 금속 와이어의 움직임을 방지해주므로 가공된 부품 즉, 정렬 다이에 장착하기 더 용이해진다. 여기서 마이크로 금속 와이어는 금, 은, 구리, 알루미늄 등으로 형성될 수 있다.Specifically, 1) First, a micro-metal wire bonding apparatus according to an embodiment of the present invention can coat a micro-metal wire with a UV-curing adhesive using a solution container (S210). Thus, the adhesive is first coated on the micro-metal wire to facilitate manipulation of the micro-metal wire. That is, coating will prevent the movement of the micro-metal wire by weight and static electricity on the micro-metal wire, which makes it easier to mount on the machined part, that is, the alignment die. Here, the micro-metal wire may be formed of gold, silver, copper, aluminum, or the like.

금속 와이어는 너무 작아서 조작이 어렵고 정전기에 민감하다. 정전기에 의해 소정의 표면, 특히 폴리머 표면에 쉽게 달라붙는다. 게다가 폴리머 표면에서 떼어낸 후에는 소성 변형(plastic deformation)이나 접힘(folding)에 의해 손상될 수 있다. 따라서 금속 와이어를 조작하는 것은 어렵기 때문에 금속 와이어의 조작을 용이하게 하기 위하여 자외선 경화 접착제 코팅이 필요하다.The metal wire is too small to be manipulated and sensitive to static electricity. And adheres easily to a predetermined surface, particularly a polymer surface, by static electricity. In addition, after being detached from the polymer surface, it can be damaged by plastic deformation or folding. Thus, it is difficult to manipulate the metal wire, so an ultraviolet curing adhesive coating is needed to facilitate manipulation of the metal wire.

이외에도 접착제가 가지고 있는 점성을 통한 저항으로 공정 도중 마이크로 와이어에 미세한 장력(tension)이 가해지기 때문에 상기 자외선 경화 접착제 코팅이 공정 중간에 와이어가 가이드 된 부분에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.In addition, due to the resistance through the viscosity of the adhesive, fine tension is applied to the micro-wires during the process, so that the UV-cured adhesive coating can be prevented from deviating from the wire guided portion during the process.

2)마이크로 금속 와이어와 예컨대, 직경 1mm 이하의 미세 폴리머 튜브의 가이드를 위해 가공된 부품 즉, 정렬 다이를 이용하여 4 개의 마이크로 금속 와이어를 미세 폴리머 튜브에 상, 하, 좌, 우 혹은 2 개의 마이크로 금속 와이어를 좌, 우 (수평) 방향으로 가이드하여 맞닿아 정렬시킬 수 있다(S220). 이때 미세 폴리머 튜브는 내경 안으로 폴리머의 직진도를 향상시켜줄 금속 막대(metal rod)를 끼워 넣는다.2) Four micrometallic wires are attached to a fine polymer tube using up, down, left, right, or two micro-wires, for example, The metal wires can be aligned and aligned by guiding them in the left and right (horizontal) directions (S220). At this time, the fine polymer tube inserts a metal rod into the inner diameter to improve the straightness of the polymer.

이때, 접착 공정 시작 전에 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브의 시작점이 고정될 수 있다. 고정시키는 이유는 마이크로 금속 와이어가 미세 폴리머 튜브의 표면 위에 접착된 상태로 연속적으로 뽑아내기 위함이다. 즉, 시작점이 고정된 폴리머 튜브를 당김으로써 접착된 마이크로 금속 와이어도 함께 당겨지기 때문이다. 이때, 마이크로 금속 와이어는 접착제를 이용하여 미세 폴리머 튜브에 고정시키게 되며, 이렇게 접착 고정된 시작점이 형성된 미세 폴리머 튜브는 한 쌍의 롤을 통해 압착되어 고정된다.At this time, the starting point of the micro-metal wire and the fine polymer tube can be fixed before the bonding process starts. The reason for fixing is to continuously extract the micro-metal wires with the micro-polymer wires adhered to the surface of the micro-polymer tube. That is, by pulling the polymer tube whose starting point is fixed, the bonded micro-metal wire is also pulled together. At this time, the micro-metal wire is fixed to the micro-polymer tube by using an adhesive, and the micro-polymer tube having the start point thus fixed is pressed and fixed through the pair of rolls.

여기서, 폴리머 튜브의 시작점은 집게(tweezer)로 잡은 부분이 될 수 있다.Here, the starting point of the polymer tube may be a portion caught by a tweezer.

3-1)맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브(w/ a set of roll)를 선형 엑츄에이터를 이용하여 자외선 램프의 길이만큼 당겨준 후 자외선 램프가 설치될 수 있다. 선형 엑츄에이터는 시작점이 고정된 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브를 당겨주고 자외선 경화를 위해 자외선 램프가 설치될 공간 또는 갭(gap)을 만든다.3-1) An ultraviolet lamp may be installed after aligning the aligned micro-metal wires and the micro-polymer tube (w / a set of roll) using the linear actuator for the length of the ultraviolet lamp. The linear actuator pulls the micrometal wire and micro polymer tube with fixed starting points and creates a space or gap for the UV lamp to be set for UV curing.

3-2)자외선 램프를 통해 마이크로 금속 와이어의 자외선 경화 접착제를 경화시킬 수 있다. 이 때 경화에 필요한 시간은 일반적으로 접착제의 종류와 램프의 성능에 따라 다르다. 일반적으로 수 초 ~ 1 분 내외의 시간만이 필요하다.3-2) The ultraviolet curing adhesive of the micro-metal wire can be cured through an ultraviolet lamp. In this case, the time required for curing generally depends on the type of adhesive and the performance of the lamp. In general, only a few seconds to one minute is required.

자외선 경화는 금속 와이어를 추가적인 그립 지그(grip jig)없이 잡아 두기 위해 필요하다. 이 공정에서, 정렬 다이에 자외선 침투(UV penetration)를 방지하기 위해 자외선 램프를 제어해야 한다. 정렬 다이에 자외선 침투가 발생하면, 자외선 경화 접착제가 코팅된 금속 와이어는 정렬 다이의 표면에 접착되어 파괴된다. 따라서 자외선 램프의 위치를 결정하는 것은 중요하다.UV curing is necessary to hold the metal wire without additional grip jig. In this process, the ultraviolet lamp must be controlled to prevent UV penetration of the alignment die. If ultraviolet penetration occurs in the alignment die, the metal wire coated with the ultraviolet curing adhesive is adhered to the surface of the alignment die and is destroyed. Therefore, it is important to determine the position of the ultraviolet lamp.

예컨대, 자외선 램프는 공정 시스템으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치된다.For example, the ultraviolet lamp is installed at a distance from the process system.

4)경화되어 완전하게 미세 폴리머 튜브에 고정된 마이크로 금속 와이어 부분은 한 쌍의 롤이 회전됨에 따라 이동된다. 그 후 새롭게 경화되지 않은 접착제 부분이 나타나게 되면 다시 자외선 램프를 이용하여 접착제를 경화시키며 원하는 길이만큼 이와 같은 공정을 반복한다.4) The portion of the micro-metal wire which is hardened and completely fixed to the fine polymer tube is moved as the pair of rolls is rotated. Thereafter, when a portion of the adhesive that has not yet been cured appears, the adhesive is cured using an ultraviolet lamp again and the process is repeated for the desired length.

3-1), 3-2) 추가 설명: 본 공정에서는 선형 자외선 램프 형태를 이용하였기 때문에 선형 엑츄에이터를 이용하여 자외선 램프의 길이만큼 당겨준 후 램프를 설치하였다. 하지만 스팟(spot) 형태의 자외선 램프와 같은 경우 설치 공간이 필요 없으므로, 선형 엑츄에이터로 당기는 동시에 접착제 경화를 시킬 수 있다. 따라서, 스팟 형태의 자외선 램프를 사용하는 경우 자외선 램프의 성능에 맞추어 선형 엑츄에이터의 속도를 컨트롤하여 공정을 진행할 수 있다.3-1), 3-2) Further explanation: Since a linear ultraviolet lamp was used in this process, a lamp was installed after the length of the ultraviolet lamp was pulled by using a linear actuator. However, in the case of a spot-type ultraviolet lamp, since the installation space is not required, the adhesive can be hardened while being pulled by the linear actuator. Therefore, when a spot-type ultraviolet lamp is used, the speed of the linear actuator can be controlled in accordance with the performance of the ultraviolet lamp.

도 3a 내지 도 3b는 마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅하기 위한 부품을 나타내는 도면이다.Figs. 3A-3B show parts for coating a micro-metal wire with an ultraviolet curing adhesive. Fig.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅하기 위한 부품 즉, 용액 용기(100)를 나타낸다. 부품은 가운데에 내부에 금속 막대(10a)가 끼워져 있는 미세 폴리머 튜브(10)가 지나갈 수 있는 구멍과 동, 서, 남, 북으로 자외선 경화 접착제를 담을 수 있는 그루부(groove)를 가지고 있다. 또한 이 부품은 상부 파트(Upper part)(120)와 하부 파트(Lower part)(110)의 2개의 파트로 나누어져 마이크로 금속 와이어(20) 장착을 용이하게 한다. 마이크로 금속 와이어와 같은 경우 관통형 부품에 장착이 어렵기 때문에 이와 같이 장착 시 개방이 된 면을 만들어 장착을 할 수 있게 한다. 하부 파트(110)는 측면 와이어 정렬(side wire alignment)과 하단 와이어 정렬(bottom wire alignment)을 돕고, 상부 파트(120)는 상단 와이어 정렬(top wire alignment)을 돕는다.Referring to FIGS. 3A to 3B, a component for coating a micro-metal wire with an ultraviolet curing adhesive, that is, a solution container 100 is shown. The part has a hole through which the fine polymer tube 10 having a metal rod 10a inserted in the center thereof can pass, and a groove through which the ultraviolet curing adhesive can be contained in the first, second, and third sides. This part is also divided into two parts, an upper part 120 and a lower part 110, to facilitate mounting of the micro-metal wire 20. [ In the case of a micro-metal wire, it is difficult to attach to a penetration-type part. The lower part 110 assists in side wire alignment and bottom wire alignment while the upper part 120 assists in top wire alignment.

이 부품은 4 개의 마이크로 금속 와이어를 독립적으로 가이드 하여 공정 시 서로 간의 영향을 최소화 시키며 자외선 경화 접착제를 먼저 코팅함으로써 마이크로 금속 와이어의 핸들링(handling)에 용이성을 가한다.This part independently guides the four micro-metal wires to minimize the influence of each other during the process and provides ease of handling of the micro-metal wires by first coating the UV curing adhesive.

또한 상부 파트(120)가 공정 진행방향에 따라 움직임이지 않도록 스토퍼(stopper)(130)가 설치될 수 있다. 이러한 스토퍼(130)는 어떠한 형태여도 상관 없으나 적당한 크기의 금속 블럭을 고정시켜 형성하는 것이 바람직하다.In addition, a stopper 130 may be provided to prevent the upper part 120 from moving in accordance with the process direction. The stopper 130 may have any shape, but it is preferable that the stopper 130 is formed by fixing a metal block having a proper size.

도 4a 내지 도 4c는 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브를 가이드하기 위한 부품을 나타내는 도면이다.Figures 4A-4C show parts for guiding micro-metal wires and fine polymer tubes.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 4 개의 마이크로 와이어를 폴리머 튜브 위에 맞닿아 정렬시키는 것을 도와주는 부품 즉, 정렬 다이(200)를 나타낸다. 상단의 부품 같은 경우 기계가공을 통해 마이크로 와이어가 지나가는 길과 폴리머 튜브가 지나가는 구멍을 제작한 부품이다. 이때 수평방향의 와이어의 경우 미세기계가공을 통해 만들었으며 수직 방향의 와이어의 경우 부품 조립 시 미세한 간격이 생기도록 설계하여 와이어를 정렬한다. 이와 같은 부품도 앞선 접착제 코팅을 위한 부품과 같이 상부 파트(220)와 하부 파트(210)의 2 개 파트로 나누어 제작된다. 다만 수평방향의 와이어의 경우 가공된 부품으로 정확하게 장착하지 않으면 와이어에 마찰 및 응력집중이 생겨 파괴된다. 이를 보완하기 위해 정렬 다이(200)는 도 4b와 같이 치수에 여유를 둔 디자인으로 수정된다. 수평방향의 와이어와 같은 경우 하부 파트(210)의 표면을 폴리머 튜브의 중심에 위치하게 한 후 와이어를 이 표면 위에 놓으며 상부 파트(220)와 하부 파트(210) 사이에 마이크로 와이어보다 살짝 큰 스페이서(spacer)(30)를 이용하여 와이어가 압착되지 않도록 한다. 스페이서(30)는 상부 파트(220)와 하부 파트(210) 사이에 간격이 생기도록 100㎛ 폴리머 필름으로 만든다. 그 후 금속 와이어가 폴리머 튜브에 접촉할 수 있도록 추가적으로 압착용 부품 즉, 압착 지그(300)를 이용한다. 압착용 부품은 변위 갭(displacement gap) 제어를 위한 바디(body) 예컨대, 3D 프린팅 바디, 와이어의 응력집중과 마찰을 줄이기 위해 실리콘 고무와 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 필름을 이용하여 제작한다.Referring to FIGS. 4A-4C, there is shown a component, or alignment die 200, that aids in aligning the four microwires against the polymer tube. In the case of the upper part, it is the part where machining passes through the path of the micro-wire and the hole through which the polymer tube passes. In this case, horizontal wires are made by micro machining. Vertical wires are designed to have minute spacing when assembling parts. Such a component is also divided into two parts, an upper part 220 and a lower part 210, as components for the prior adhesive coating. However, in the case of horizontal wires, if the workpiece is not mounted correctly, friction and stress concentration will occur on the wire and the wire will be destroyed. In order to compensate for this, the alignment die 200 is modified to have a dimension tolerance as shown in FIG. 4B. The surface of the lower part 210 is positioned at the center of the polymer tube and then a wire is placed on the surface of the lower part 210. A gap between the upper part 220 and the lower part 210, spacer) 30 to prevent the wire from being squeezed. The spacer 30 is made of a 100 mu m polymer film so that a gap is formed between the upper part 220 and the lower part 210. [ Then, a compression component, that is, a compression jig 300 is used so that the metal wire can contact the polymer tube. Compression components are fabricated using silicone rubber and PTFE (Polytetrafluoroethylene) films to reduce stress concentration and friction of the body, for example, a 3D printing body or wire for displacement gap control.

도 5는 자외선 경화 시 잘못된 자외선 램프를 사용하여 생기는 미세 폴리머 튜브 열손상을 보여주는 도면이다.5 is a view showing thermal damage to a fine polymer tube caused by using an erroneous ultraviolet lamp during ultraviolet curing.

도 5를 참조하면, 공정 시 사용되는 자외선 램프의 종류에 따라 생길 수 있는 미세 폴리머 튜브의 열손상을 보여주는데, 여기서 자외선 램프로는 자외선 공정 산업에서 일반적으로 사용되는 자외선 수은램프가 사용되었다. 이 수은램프와 같은 경우 자외선 접착제 경화를 위한 자외선뿐만 아니라 열선으로 작용될 수 있는 적외선(Infrared Ray; IR) 또한 방출한다. 이로 인해 미세 폴리머 튜브에 열이 발생하여 열손상을 야기시킬 수 있다. 따라서, 이와 같은 현상을 방지하기 위해 적합한 램프 선정이 필요하며, 폴리머와 같이 열에 민감한 기판에 자외선 공정 시, 단일 파장으로 나오는 자외선 LED 램프를 이용하면 해결할 수 있다.Referring to FIG. 5, there is shown thermal damage of a fine polymer tube that can be generated according to the type of ultraviolet lamp used in the process. Ultraviolet mercury lamps generally used in the ultraviolet processing industry are used as ultraviolet lamps. In the case of mercury lamps, it also emits infrared rays (IR) that can act as heat as well as ultraviolet light for curing UV adhesive. As a result, heat may be generated in the fine polymer tube, which may cause thermal damage. Therefore, it is necessary to select a suitable lamp to prevent such a phenomenon, and it can be solved by using an ultraviolet LED lamp which emits in a single wavelength in a UV process on a heat-sensitive substrate such as a polymer.

도 6은 본 발명의 공정 후 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브가 자외선 경화 접착제를 통해 단단히 고정된 상태의 광학 현미경 사진이다.FIG. 6 is an optical microscope photograph of a micro-metal wire and a fine polymer tube after the process of the present invention is firmly fixed through an ultraviolet curing adhesive.

도 6을 참조하면, 본 발명에서 개발한 공정을 통해 마이크로 금속 와이어를 미세 폴리머 튜브 표면 위에 접착시킨 상태를 보여주는 광학 현미경 사진이다. 마이크로 금속 와이어와 같은 경우, 25㎛ 골드 와이어를 사용했으며 일반적인 카메라로는 정확한 분석이 어렵기 때문에 광학 현미경을 통해 공정 결과를 분석하였다. 그림과 같이 여러 종류의 작은 직경(1 mm 이하)을 가진 미세 폴리머 튜브에 마이크로 금속 와이어를 붙이는 공정을 성공하였다.Referring to FIG. 6, an optical microscope photograph showing a state in which a micro-metal wire is adhered onto a surface of a fine polymer tube through a process developed in the present invention. In the case of microwave metal wires, 25 μm gold wire was used and because of the difficulty of accurate analysis with ordinary cameras, the results of the process were analyzed through an optical microscope. As shown in the figure, we succeeded in attaching micro-metal wires to micro-polymer tubes with various small diameters (less than 1 mm).

도 7은 다양한 크기의 마이크로 금속 와이어를 본 발명의 공정에 적용 후 분석 사진이다.Fig. 7 is an analytical photograph after application of various sizes of micro-metal wires to the process of the present invention.

도 7을 참조하면, 한 종류의 미세 폴리머 튜브 표면 위에 서로 다른 직경의 마이크로 금속 와이어를 접착한 상태를 분석한 사진이다. 광학 현미경 사진 및 저항 측정을 통해 직경 25㎛ 골드 와이어와 15㎛ 골드 와이어 모두 손상 없이 완벽하게 미세 폴리머 튜브 표면 위에 공정이 완료된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, micro-metal wires of different diameters are bonded on one kind of fine polymer tube surface. Optical microscope photographs and resistance measurements show that the process is completed completely on the surface of the fine polymer tube without damaging both the 25 μm diameter gold wire and the 15 μm gold wire.

도 8은 직경 25㎛ 금속 와이어를 본 발명의 공정을 통해 1 m의 미세 폴리머 튜브에 접착 후 분석 사진이다.Fig. 8 is a photograph of a metal wire having a diameter of 25 mu m bonded to a 1 m fine polymer tube through the process of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에서 강조하고 있는 대면적 공정이 가능한 점을 증명하는 실험 결과를 나타낸다. 길이 1 m의 미세 폴리머 튜브 표면 위에 4 개의 직경 25㎛ 골드 와이어를 공정을 통해 접착하였으며, 저항 측정을 통해 접착된 마이크로 골드 와이어의 길이가 약 1 m 임을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, there is shown an experimental result demonstrating that the large area process emphasized in the present invention is possible. Four 25 μm diameter gold wires were bonded to the surface of the fine polymer tube with a length of 1 m. The resistance measurement showed that the length of the bonded micro gold wire was about 1 m.

도 9는 공정 전 미세 폴리머 튜브와 공정 후 튜브의 3점 굽힘 실험을 통한 굽힘 특성평가를 나타내는 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing evaluation of bending characteristics through a three-point bending test of a fine polymer tube before the process and a tube after the process. FIG.

도 9를 참조하면, 3점 굽힘 실험을 통해 공정 전 미세 폴리머 튜브와 공정 후 4 개의 마이크로 금속 와이어가 접착된 미세 폴리머 튜브의 굽힘 특성을 평가한 실험 사진 및 데이터 분석 그래프를 보여준다. 3점 굽힘 실험을 통해 이와 같이 굽힘 특성의 변화를 파악할 수 있다. 이를 바탕으로 마이크로 금속 와이어, 자외선 경화 접착제, 미세 폴리머 튜브의 재료를 독립적으로 바꾸어 가며 공정 후 원하는 굽힘 특성의 튜브를 제작할 수 있다.Referring to FIG. 9, there is shown an experimental photograph and a data analysis graph evaluating the bending characteristics of the fine polymer tube having the micro-polymer tube bonded with the four micro-metal wires after the process, through the three-point bending test. The change of the bending characteristic can be grasped by the three-point bending test. Based on this, it is possible to fabricate tubes with desired bending characteristics after processing by independently changing the materials of micro-metal wire, ultraviolet curing adhesive, and fine polymer tube.

도 10은 공정 후 튜브의 여러 곡률반경에 따른 굽힘 신뢰성 평가를 나타내는 사진이다.10 is a photograph showing the bending reliability evaluation according to various radius of curvature of the tube after the process.

도 10을 참조하면, 공정 후 굽힘 조건에 따른 마이크로 금속 와이어 및 접착제의 신뢰성을 평가한 사진을 보여준다. 여러 곡률 반경을 가진 금속 파이프를 이용하여 공정 후 튜브에 곡률 반경에 의한 응력을 가한다. 이 때 마이크로 금속 와이어가 튜브의 중심 축으로부터 수직방향으로 가장 외곽에 존재하도록 하여 최대 응력을 받게 한다. 이를 통해 특정 굽힘 조건에서 마이크로 금속 와이어의 파괴 혹은 마이크로 금속 와이어와 미세 폴리머 튜브 사이의 박리들을 분석할 수 있으며 이를 통해 각 재료의 신뢰성을 파악한 후 요구되는 특성에 맞추어 재료를 바꿀 수 있다.Referring to FIG. 10, there is shown a photograph that evaluates the reliability of the micro-metal wire and the adhesive according to the bending conditions after the process. Stress due to radius of curvature is applied to the tube after the process using metal pipes with various radius of curvature. At this time, the micro-metal wire is located at the outermost position in the vertical direction from the center axis of the tube to receive the maximum stress. This allows the breakdown of the micro-metal wire under certain bending conditions or the peeling between the micro-metal wire and the micro-polymer tube to be analyzed so that the reliability of each material can be determined and then the material can be changed to meet the required properties.

기존 공정들과 본 발명의 공정을 비교하면 다음의 [표 1]과 같이 정리된다.Comparing the existing processes and the process of the present invention, the process is summarized as shown in [Table 1].

MethodMethod Shape of substrateShape of substrate RequirementRequirement ScaleScale CostCost 박막 증착Thin film deposition PlanarPlanar High Temperature ProcessHigh Temperature Process smallsmall HighHigh 전기 도금Electroplating ArbitraryArbitrary Electrical conductivityElectrical conductivity LargeLarge LowLow 전도성 잉크Conductive ink ArbitraryArbitrary Heat annealing (~150℃)Heat annealing (~ 150 ℃) LargeLarge LowLow 초음파 용접Ultrasonic welding PlanarPlanar Rigid & BrittleRigid & Brittle SmallSmall LowLow 레이저 용접Laser welding PlanarPlanar Laser focusingLaser focusing SmallSmall HighHigh 제안 공정Proposed process CurvedCurved -- LargeLarge LowLow

상기 [표 1]을 참조하면, 현재 기판에 마이크로 전극을 생성 및 접합하는 공정은 여러 가지가 존재한다. 먼저 2-D 평면기판에 마이크로 전극을 생성 및 접합하는 공정으로 박막 증착과 초음파 용접, 레이저 용접이 있다. 박막 증착과 초음파 용접과 같은 경우 반도체 산업에 맞추어 발전해 왔기 때문에 2-D 실리콘 웨이퍼 및 유리 기판을 사용하여 고온공정 및 초음파 에너지 전달이 용이했기에 해당 기판에 대한 공정을 성공적으로 진행할 수 있다. 하지만 현재 각광받고 있는 폴리머 기판의 경우 실리콘 웨이퍼 및 유리 기판과 성질이 매우 다르기 때문에 공정 적용 시 많은 어려움이 있다. 또한 반도체 산업에 맞추어 발전한 공정이기 때문에 스케일이 매우 작으며 박막 증착의 경우 공정에 드는 비용이 매우 비싼 편이다. 레이저 용접과 같은 경우 레이저를 이용한 국부적인 열 에너지를 가하기 때문에 기판의 재료적 특성에는 민감하지 않은 편이다. 다만 레이저와 같은 경우 초점에 매우 민감하기 때문에 2-D 기판이 아닌 경우 초점을 맞추는데 어려움이 존재한다. 또한 레이저 소스 값 자체가 매우 비싸고 공정 원리 자체가 레이저를 이용한 국부적 열 에너지 발생이기 때문에 스케일에 한계가 있는 공정이다. 또한 기판에 영향을 받지 않는 공정으로는 전기도금과 전도성 잉크를 이용하는 방법이 있다. 다만 전기도금과 같은 경우 기판이 전도성을 가지는 도체여야 하는데 폴리머 기판과 같은 경우 부도체이기 때문에 적합하지 않다. 또한 전도성 잉크와 같은 경우 프린팅과 같은 방법으로 각광을 받고 있지만 잉크의 기계적, 전기적 특성의 향상을 위해 약 120 ~ 150 ℃ 가량의 열 처리가 필요하다. 이와 같은 온도는 폴리머의 유리 전이 온도(glass transition temperature) 보다 높기 때문에 열손상을 야기할 수 있다.Referring to Table 1, there are various processes for forming and bonding microelectrodes on a current substrate. First, micro-electrodes are formed and bonded on a 2-D plane substrate by thin-film deposition, ultrasonic welding, and laser welding. Since thin film deposition and ultrasonic welding have been developed for the semiconductor industry, it is possible to successfully process the substrate by using 2-D silicon wafers and glass substrates for high-temperature process and ultrasonic energy transfer. However, polymer substrates that are in the spotlight are very different from silicon wafers and glass substrates. In addition, because the process is developed for the semiconductor industry, the scale is very small and the process cost for the thin film deposition is very high. In the case of laser welding, it is not sensitive to the material properties of the substrate because it applies local thermal energy using a laser. However, in the case of a laser, it is very sensitive to focus, which makes it difficult to focus on a non-2-D substrate. In addition, the laser source value itself is very expensive, and the process principle itself is a process with limited scale because it generates local thermal energy using laser. In addition, electroplating and conductive ink are used as a process that is not affected by the substrate. However, in the case of electroplating, the substrate should be a conductor having conductivity, but it is not suitable because it is a non-conductive material such as a polymer substrate. In addition, in the case of conductive ink, light is received by the same method as printing, but heat treatment at about 120 to 150 ° C is required to improve the mechanical and electrical properties of the ink. Such a temperature is higher than the glass transition temperature of the polymer and may cause thermal damage.

따라서 본 발명은 폴리머 기판의 손상을 줄 수 있는 가장 큰 요인인 열 공정을 배제하였다. 또한 본 발명은 앰비언트 에어(ambient air)에서 진행하고 장비가 컴팩트하기 때문에 공정의 주요 요소인 비용 절감에 최적화 하였다. 그리고 본 발명에 쓰이는 재료들은 기존 산업에서 최적화된 공정을 독립적으로 거쳤기 때문에 고품질 및 저비용의 재료들을 사용할 수 있으며 대면적 공정이 가능하다. 마지막으로 기존 공정에서 초점을 맞추고 있는 평면이 아닌 곡면을 가진 튜브 등에 적용하기 때문에 2-D 산업뿐만 아니라 요구되고 있는 3-D 산업 분야에 다양성 및 발전에 기여할 수 있다.Therefore, the present invention excludes the thermal process, which is the greatest factor that can damage the polymer substrate. In addition, the present invention is optimized for cost savings, which is a key component of the process, since it proceeds in ambient air and the equipment is compact. Since the materials used in the present invention are independently processed in the conventional industry, high-quality and low-cost materials can be used and a large area process is possible. Finally, it can be applied to the non-planar tube, which focuses on the existing process. This can contribute to diversity and development in the 3-D industry as well as the 2-D industry.

현재 미세 튜브 관련하여 가장 활발히 연구 및 활용되고 있는 예로 의료산업이 있다. 의료 산업과 같은 경우 최소침습수술(minimally invasive surgery) 개념을 통한 수술의 스케일이 미세화 되면서 그림과 같은 미세 튜브 관련하여 어플리케이션(application)들이 활발히 연구되고 있다. 이와 같은 경우 미세 폴리머 튜브로 카테터 어플리케이션(catheter application)이 존재하며 미세 금속 튜브로 니들 어플리케이션(needle application)이 존재한다. 카테터 어플리케이션과 같은 경우 생체신호 센서(biomedical sensor) 등이 활발히 제시되고 있지만 이를 정확히 구동하기 위해서는 환자의 체외로부터 체내까지 정확한 전기적 연결이 중요하다. 이와 같은 경우 본 발명을 이용하여 마이크로 금속 와이어를 카테터(catheter) 표면에 접착하여 개발한 생체신호 센서에 연결시킬 수 있다. 또한 미세 금속 튜브인 니들(needle) 같은 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 본 발명은 기판의 재료가 아닌 기판의 기하학적 형상 혹은 치수에 영향을 받기 때문에 미세 폴리머 튜브뿐만 아니라 미세 금속 튜브에도 적용이 가능하다. 이외에도 현재 전달 체계(delivery system)를 가능하게 하는 미세 튜브 관점의 어플리케이션들이 많아지고 있으며 의료산업 이외에도 유체 혹은 기체를 튜브를 통해 전달 후 센서를 통해 이를 분석하고자 하는 모든 경우에 사용할 수 있다. 또한 본 발명은 마이크로 공정이기 때문에 현재 주목 받고 있는 얇은 두께를 가진 튜브에도 충분히 적용이 가능하며 이를 통해 미세 폴리머 튜브 혹은 미세 튜브 형상을 이용하는 모든 산업 및 연구에 큰 발전을 기여할 수 있다.Currently, medical industry is one of the most actively studied and utilized microtubes. In the medical industry, as the scale of operations is minimized through the concept of minimally invasive surgery, applications are being actively studied with respect to microtubes as shown in the figure. In such a case, there is a catheter application as a fine polymer tube and a needle application as a micro-metal tube. In the case of a catheter application, a biomedical sensor is actively being suggested, but in order to accurately drive it, accurate electrical connection from the patient to the body is important. In this case, it is possible to connect the micro-metal wire to the bio-signal sensor developed by bonding the micro-metal wire to the catheter surface using the present invention. The present invention can also be applied to a needle such as a fine metal tube. The present invention is applicable to fine metal tubes as well as fine polymer tubes because it is affected by the geometry or dimensions of the substrate rather than the substrate material. In addition, there are a growing number of microtubule-based applications that enable delivery systems, and in addition to the medical industry, they can be used in all cases where fluid or gas is passed through a tube and analyzed through a sensor. Further, since the present invention is a micro-process, it can be sufficiently applied to a tube having a thin thickness, which is currently attracting attention, thereby contributing greatly to all industries and researches using a micro-polymer tube or a micro-tube shape.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

100: 용액 용기
200: 정렬 다이
300: 압착 지그
400: 한 쌍의 롤
500: 선형 액츄에이터
600: 경화 수단
100: solution container
200: alignment die
300: compression jig
400: a pair of rolls
500: linear actuator
600: Curing means

Claims (10)

자외선 경화 접착제가 담긴 그루브(groove)에 마이크로 금속 와이어를 배치하여 상기 마이크로 금속 와이어에 상기 자외선 경화 접착제를 코팅시키는 코팅 단계;
상기 그루브와 소정 거리 이격되어 배치된 홀(hole)을 관통한 폴리머 튜브의 표면에 상기 코팅된 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 정렬 단계; 및
상기 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 상기 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시키고 상기 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 상기 폴리머 튜브의 표면에 상기 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 접착 단계를 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법.
A coating step of placing a micro-metal wire in a groove containing an ultraviolet-curing adhesive to coat the micro-metal wire with the ultraviolet-curing adhesive;
An aligning step of aligning the coated micro-metal wire on the surface of a polymer tube passing through a hole spaced apart from the groove by a predetermined distance; And
Aligning the micro-metal wire with ultraviolet light to cure the ultraviolet-cured adhesive coated on the micro-metal wire, and adhering the micro-metal wire to the surface of the polymer tube with the cured ultraviolet- ≪ / RTI > A method for bonding between a polymer tube and a micro-metal wire.
제1 항에 있어서,
상기 정렬 단계에서는 상기 코팅된 복수의 마이크로 금속 와이어 각각을 상기 폴리머 튜브의 표면 상의 서로 다른 위치에 맞닿아 정렬시키는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aligning step aligns each of the coated plurality of microwave metal wires to different locations on the surface of the polymer tube.
제1 항에 있어서,
상기 정렬 단계에서는 상기 코팅된 마이크로 금속 와이어를 상기 폴리머 튜브의 표면 상에 일정 간격 이격하여 정렬시키고, 상기 정렬시킨 마이크로 금속 와이어를 상기 폴리머 튜브에 압착하여 접촉시키는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aligning step aligns the coated microwave metal wire at a predetermined distance on the surface of the polymer tube and compresses the aligned microwave metal wire into contact with the polymer tube to cause adhesion between the polymer tube and the microwave metal wire Way.
제1 항에 있어서,
상기 접착 단계에서는 상기 정렬된 마이크로 금속 와이어의 자외선 경화 접착제를 단일 파장의 자외선을 이용하여 경화시키는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the bonding step cures the ultraviolet cure adhesive of the aligned microwave metal wire using a single wavelength of ultraviolet radiation.
마이크로 금속 와이어를 자외선 경화 접착제로 코팅시키는 용액 용기;
상기 용액 용기에서 코팅된 마이크로 금속 와이어를 폴리머 튜브의 표면에 맞닿아 정렬시키는 정렬 다이; 및
상기 정렬 다이에서 맞닿아 정렬된 마이크로 금속 와이어에 자외선을 조사하여 상기 마이크로 금속 와이어에 코팅된 자외선 경화 접착제를 경화시키고 상기 경화된 자외선 경화 접착제에 의해 상기 폴리머 튜브의 표면에 상기 마이크로 금속 와이어를 접착시키는 경화 수단을 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
A solution container for coating a micro-metal wire with an ultraviolet curing adhesive;
An alignment die for aligning the coated micro-metal wires in the solution container against the surface of the polymer tube; And
Irradiating ultraviolet light onto the micro-metal wires aligned in the alignment die to cure the ultraviolet-curable adhesive coated on the micro-metal wire and bonding the micro-metal wire to the surface of the polymer tube by the cured ultraviolet- An apparatus for bonding between a polymer tube and a micro-metal wire, comprising a curing means.
제5 항에 있어서,
상기 용액 용기는,
상기 폴리머 튜브가 관통하는 홀과 상기 폴리머 튜브의 상부와 양쪽측면에 상기 마이크로 금속 와이어를 코팅시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및
상기 상부 파트의 하부에 배치되어 상기 폴리머 튜브의 하부에 상기마이크로 금속 와이어를 코팅 시키는 홈을 갖는 하부 파트;를 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
The solution container comprises:
An upper part having a hole through which the polymer tube penetrates and a groove for coating the micro-metal wire on both sides of the polymer tube; And
And a lower part disposed at a lower portion of the upper part and having a groove for coating the micro-metal wire under the polymer tube.
제5 항에 있어서,
상기 정렬 다이는,
상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 상부에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및
상기 상부 파트의 하부에 배치되고, 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면과 하부 각각에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 하부 파트;를 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
The alignment die comprises:
An upper part having the polymer tube and a groove on the top of the polymer tube for aligning the micro-metal wires in abutment; And
And a lower part disposed at a lower portion of the upper part and having grooves for aligning and aligning the micro-metal wires on both sides and lower sides of the polymer tube and the polymer tube, Lt; / RTI >
제5 항에 있어서,
상기 정렬 다이는,
상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 상부에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 상부 파트; 및
상기 상부 파트의 하부에 배치되고, 상기 폴리머 튜브와 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면과 하부 각각에 상기 마이크로 금속 와이어를 맞닿아 정렬시키는 홈을 갖는 하부 파트; 및
상기 상부 파트와 상기 하부 파트의 양쪽 측면 사이 각각에 배치되는 스페이서;를 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
The alignment die comprises:
An upper part having the polymer tube and a groove on the top of the polymer tube for aligning the micro-metal wires in abutment; And
A lower part disposed below the upper part, the lower part having grooves for aligning the micro-metal wires on both sides and lower sides of the polymer tube and the polymer tube; And
And spacers disposed between the upper and lower sides of the lower part, respectively, for bonding between the polymer tube and the micro-metal wire.
제5 항에 있어서,
상기 정렬 다이를 통과한 상기 폴리머 튜브의 양쪽 측면에 상기 마이크로 금속 와이어를 압착하여 접촉시키는 압착 지그;
상기 접촉된 상기 폴리머 튜브와 상기 마이크로 금속 와이어를 당기는 한 쌍의 롤; 및
상기 한 쌍의 롤이 장착된 플랫폼을 공정 진행 방향으로 이동시키는 선형 액츄에이터를 더 포함하는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
A compression jig for pressing and contacting the micro-metal wire on both sides of the polymer tube passed through the alignment die;
A pair of rolls pulling the polymer tube and the micro-metal wire in contact; And
Further comprising a linear actuator for moving the platform on which the pair of rolls is mounted in the process direction.
제5 항에 있어서,
상기 경화 수단은,
상기 정렬된 마이크로 금속 와이어의 자외선 경화 접착제를 단일 파장의 자외선을 이용하여 경화시키는, 폴리머 튜브와 마이크로 금속 와이어 간의 접착을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the curing means comprises:
An apparatus for bonding between a polymer tube and a micro-metal wire, wherein the aligned ultraviolet curing adhesive of the micro-metal wire is cured using a single wavelength of ultraviolet light.
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