KR102592539B1 - 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치 - Google Patents

미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법은, 지지 기판을 형성하는 단계; 상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계; 상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계; 상기 지지 기판을 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 설치하는 단계; 상기 지지 기판이 서로 분리되는 제 1 파트 및 제 2 파트로 나눠지도록, 상기 지지 기판의 테두리로부터 상기 센터 홀까지 절개하는 단계; 및 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING PROPERTIES OF MICROSCOPIV SPECIMENS}
본 발명은 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치에 관한 발명입니다.
시편의 특성을 측정하기 위해 다양한 수단이 채용될 수 있다. 예를 들어, 벌크한 시편에 대해서 인장, 압축 및/또는 피로 시험이 수행될 수 있다. 예를 들어, 벌크한 시편에 대해서 기계적인 물성 시험을 수행하는 동시에 전기적인 물성을 측정하기 위해서, 전선이 연결된 집게를 벌크한 시편에 체결하거나 전선을 직접 시편에 부착하는 수단이 채용될 수 있다. 그러나, 시편의 크기가 매우 작은 미세 시편의 경우, 집게로 시편을 지지하거나 전선을 직접 시편에 부착하는 것이 곤란하다. 따라서, 미세한 시편에 대해서 기계적인 물성 시험을 수행하는 동시에 전기적인 물성을 측정하기 위한 새로운 기술이 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
본 발명은 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법은, 플렉서블 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-; 상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계; 상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계; 상기 지지 기판을 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 설치하는 단계; 상기 지지 기판이 서로 분리되는 제 1 파트 및 제 2 파트로 나눠지도록, 상기 지지 기판의 테두리로부터 상기 센터 홀까지 절개하는 단계; 및 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코팅 레이어는, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함할 수 있다.
상기 코팅 레이어는, 탄소 계열의 유기물을 포함할 수 있다.
상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계는, 상기 시편의 양단부에 고정 수지를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고정 수지는, 상기 시편의 일단에 도포되고 상기 시편의 일단을 상기 제 1 그래핀 전극에 고정시키는 제 1 고정 수지와, 상기 시편의 타단에 도포되고 상기 시편의 타단을 상기 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 제 2 고정 수지를 포함할 수 있다.
상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계는, 상기 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계; 및 상기 제 2 그래핀 전극에 제 2 전선을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계는, 상기 제 1 그래핀 전극에 연결 수지를 도포하는 단계; 상기 연결 수지 내부로 상기 제 1 전선의 일단을 삽입하는 단계; 및 상기 연결 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연결 수지는 상기 제 1 고정 수지로부터 이격되는 위치에 마련될 수 있다.
상기 연결 수지는 상기 제 1 클램프에 오버랩되는 위치에 마련될 수 있다.
상기 제 1 그래핀 전극은, 상기 제 1 클램프에 배치되고 상기 연결 수지를 지지하는 그래핀 헤드; 및 상기 그래핀 헤드로부터 상기 센터 홀을 향해 제 1 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 고정 수지를 지지하는 그래핀 바디를 포함할 수 있다.
상기 그래핀 헤드는, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향을 기준으로, 상기 그래핀 바디 보다 두꺼운 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극 각각은, 상기 지지 기판의 길이 방향을 따라 길쭉하게 형성되는 형상을 가질 수 있다.
상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 및 제 2 그래핀에 고정시키는 단계에서, 상기 시편의 중앙부는 상기 센터 홀 상에 위치할 수 있다.
상기 미세 시편의 특성 측정 방법은, 상기 제 1 클램프 및 제 2 클램프 중 어느 하나의 클램프를 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법은, 플렉서블 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-; 상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계; 상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 및 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 및 제 2 그래핀에 고정시키는 단계 - 상기 시편의 중앙부는 상기 센터 홀 상에 위치함 -;를 포함하고, 상기 코팅 레이어는, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법은, 플렉서블 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-; 상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계; 상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 및 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 및 제 2 그래핀에 고정시키는 단계 - 상기 시편의 중앙부는 상기 센터 홀 상에 위치함 -;를 포함하고, 상기 코팅 레이어는, 탄소 계열의 유기물을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 장치는, 베이스; 상기 베이스에 연결되는 한 쌍의 가이드 레일; 상기 한 쌍의 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더; 상기 한 쌍의 가이드 레일에 고정되어 있는 지지 부재; 상기 슬라이더에 연결되어 있는 제 1 클램프; 상기 지지 부재에 연결되어 있는 제 2 클램프; 및 상기 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 의해 지지되어 있고, 시편을 지지하는 그래핀 전극을 포함하고, 가위로 절개될 수 있는 지지 기판을 포함할 수 있다.
상기 미세 시편의 특성 측정 장치는, 상기 그래핀 전극에 배치되고, 상기 시편을 상기 그래핀 전극에 고정시키는 고정 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 미세 시편의 특성 측정 장치는, 상기 그래핀 전극에 배치되고, 상기 고정 수지로부터 이격되어 있고, 전선을 수용 가능한 연결 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 시편, 고정 수지, 그래핀 전극, 연결 수지 및 전선은 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법은, 플렉서블 지지 기판에 그래핀 전극을 형성하고, 해당 그래핀 전극에 시편을 고정시키는 방식으로, 물리적 및 전기적 특성을 동시에 측정 가능하다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치는, 일체의 지지 기판 상에 시편을 올려놓음으로써, 시편을 올려놓는 동작 동안 지지 기판이 변형되는 것을 감소시킬 수 있고, 시편이 완전히 고정된 상태에서, 지지 기판을 절개하는 방식을 채용함으로써, 미세 시편의 고정 및 시험이 용이하게 가능하다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치는, 그래핀 전극을 길쭉하게 형성하여, 그래핀 전극의 일측에는 시편을 고정시키고, 타측에는 전선을 고정시킴으로써, 미세 시편의 물리적 및 전기적 특성 시험에 용이하다.
일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법 및 장치에 따르면, 그래핀 전극이 형성되어 있는 지지 기판을 통해 시편을 지지하는 방식을 통해, 시편의 크기가 작더라도, 시편 및 계측기를 전기적으로 용이하게 연결하는 것이 가능하다.
도 1은 일 실시 예에 따른 미세 시편 시험 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법의 순서도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계를 구체적으로 도시하는 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계를 구체적으로 도시하는 순서도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 지지 기판의 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 절개선 I-I를 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 지지 기판에 센터 홀이 형성된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 지지 기판에 시편이 고정된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 점선 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지지 기판이 클램프에 연결된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 지지 기판의 일부를 절개하는 모습을 도시하는 평면도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 그래핀 전극에 전선을 연결한 모습을 도시하는 평면도이다.
실시 예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시 예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시 예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 미세 시편 시험 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 미세 시편 시험 장치는, 베이스(91)와, 베이스(91)에 연결되는 한 쌍의 가이드 레일(92)과, 가이드 레일(92)을 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더(93)와, 힘을 측정 가능한 힘 센서(94)와, 시편(14)을 지지하는 지지 기판(11)과, 지지 기판(11)을 고정하는 한 쌍의 클램프(15, 16)와, 시편(14)에 전기적으로 연결되는 계측기(17)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 가이드 레일(92)은 베이스(91)로부터 상방, +z 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 한 쌍의 가이드 레일(92)은 서로 평행하게 마련될 수 있다. 한 쌍의 가이드 레일(92)은 각각 그 길이 방향이 x축 방향으로 형성될 수 있다.
슬라이더(93)는 가이드 레일(92)의 길이 방향을 따라 x축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 미세 시편 시험 장치는 슬라이더(93)를 구동하기 위한 액츄에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 슬라이더(93)는 한 쌍의 클램프(15, 16) 중 제 1 클램프(15)를 지지할 수 있다. 시편(14)을 기준으로 슬라이더(93)의 반대편에는, 제 2 클램프(16)를 지지하기 위한 지지 부재가 마련될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재는 가이드 레일(92)에 고정되게 마련될 수 있다.
힘 센서(94)는 시편에 관한 시험, 예를 들어 인장 시험이 진행되는 동안 시편(14)에 인가되는 힘을 측정 가능하다. 힘 센서(94)는 슬라이더(93)에 연결되어 있는 것으로 도시되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 힘 센서(94)는 가이드 레일(92)에 고정되어 있는 지지 부재 상에 배치될 수 있다.
계측기(17)는, 계측 바디(171)와, 계측 바디(17)로부터 연장되어 시편(14)에 전기적으로 연결되는 제 1 전선(172) 및 제 2 전선(173)을 포함할 수 있다. 제 1 전선(172) 및 제 2 전선(173) 이 시편(14)에 전기적으로 연결되는 구조에 관해서는 후술하기로 한다. 계측기(17)는 시편(14)의 전기적인 물성 측정이 가능하다.
도 2는 일 실시 예에 따른 미세 시편의 특성 측정 방법의 순서도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른, 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계를 구체적으로 도시하는 순서도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계를 구체적으로 도시하는 순서도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 미세 시편의 특성 측정 방법은, 플렉서블 기판에 코팅 레이어를 도포하여 지지 기판을 형성하는 단계(S101)와, 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계(S102)와, 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계(S103)와, 시편의 양단부를 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계(S104)와, 지지 기판을 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 설치하는 단계(S105)와, 지지 기판이 서로 분리되는 제 1 파트 및 제 2 파트로 나눠지도록, 지지 기판의 테두리로부터 센터 홀까지 절개하는 단계(S106)와, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계(S107)와, 제 1 클램프 및 제 2 클램프 중 어느 하나의 클램프를 이동시키는 단계(S108)와, 계측기를 통해 시편의 특성을 검출하는 단계(S109)를 포함할 수 있다.
단계(S101)에서, 지지 기판이 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기판은 플렉서블 기판에 코팅 레이어를 도포하는 방식으로 형성될 수 있다. 지지 기판은 시편을 지지할 수 있다. 코팅 레이어는, 예를 들어, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함할 수 있다. 코팅 레이어는, 예를 들어, 탄소 계열의 유기물을 포함할 수 있다. 코팅 레이어는, 액상으로 플렉서블 기판 상에 도포된 후 경화될 수 있다. 플렉서블 기판은, 다양한 재질을 가질 수 있다. 다른 예로, 플렉서블 기판 자체가 폴리이미드 재질로 형성될 수 도 있다. 이하에서는, 지지 기판이, 플렉서블 기판에 코팅 레이어가 도포되는 실시 예를 기준으로 설명하기로 하나, 기판 자체가 폴리이미드 재질로 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다.
단계(S102)에서, 지지 기판의 중앙부는 절개되어 센터 홀이 생성될 수 있다. 예를 들어, 센터 홀의 테두리는 폐곡선을 이룰 수 있다. 이와 같은 형상에 의하면, 지지 기판의 양 단부가 지지되고 있는 상태에서, 중앙부가 크게 변형되는 현상이 방지될 수 있다.
단계(S103)에서, 코팅 레이어에 레이저가 조사되고, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극이 생성될 수 있다. 예를 들어, 그래핀 전극은 길쭉한 형상을 가질 수 있다. 그래핀 전극의 길이는 0.5cm 이상 3cm 이하일 수 있다. 그래핀 전극의 넓이는 100um 이상 1mm 이하일 수 있다. 여기서, 그래핀 전극의 길이는 그래핀 전극의 길이 방향을 따르는 길이를 의미하고, 그래핀 전극의 넓이란 그래핀 전극을 위에서 바라볼 때 그래핀 전극이 갖는 폭을 의미한다. 그래핀 전극은 전기가 통하는 특성을 가질 수 있다. 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
단계(S104)에서, 시편의 양단부는 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정될 수 있다. 시편의 일단부는 제 1 그래핀 전극에 고정되고, 시편의 타단부는 제 2 그래핀 전극에 고정될 수 있다. 시편의 중앙부는 센터 홀에 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 단계(S104)는, 시편의 양단부에 고정 수지를 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 수지는 전도성 또는 비전도성 에폭시(epoxy) 수지일 수 있다. 고정 수지는 액체 상태로 시편의 단부에 도포되어 경화될 수 있다. 시편 및 그래핀 전극은 물리적으로 접촉될 수 있다. 시편 및 그래핀 전극이 이격될 경우라도, 시편 및 그래핀 전극은 고정 전도성 수지에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 고정 수지는, 시편의 일단에 도포되고 시편의 일단을 제 1 그래핀 전극에 고정시키는 제 1 고정 수지와, 시편의 타단에 도포되고 시편의 타단을 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 제 2 고정 수지를 포함할 수 있다.
단계(S105)에서, 지지 기판이 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 설치될 수 있다. 지지 기판의 일측은 제 1 클램프의 고정되고, 센터 홀을 기준으로 상기 일측의 반대편에 마련된 타측은 제 2 클램프에 고정될 수 있다.
단계(S106)에서, 지지 기판이 서로 분리되는 제 1 파트 및 제 2 파트로 나눠지도록, 지지 기판의 테두리로부터 센터 홀까지 절개될 수 있다. 단계(S106)은 단계(S104) 및 단계(S105) 이후에 수행될 수 있다. 이와 같은 순서에 따르면, 단계(S104) 및 단계(S105)가 진행되는 동안, 지지 기판이 중력에 의해 과도하게 변형되어 작업 수행을 곤란하게 하는 현상이 방지될 수 있다.
단계(S107)에서, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기가 연결될 수 있다. 예를 들어, 단계(S107)은 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계(S1071)와, 제 2 그래핀 전극에 제 2 전선을 연결하는 단계(S1072)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(S1071)는, 제 1 그래핀 전극에 연결 수지를 도포하는 단계(S1071a)와, 연결 수지 내부로 제 1 전선의 일단을 삽입하는 단계(S1071b)와, 연결 수지를 경화시키는 단계(S1071c)를 포함할 수 있다. 연결 수지는 고정 수지로부터 이격되어 위치할 수 있다. 연결 수지는 고정 수지와 동일한 재질일 수 있다.
단계(S108)에서, 제 1 클램프 및 제 2 클램프 중 어느 하나의 클램프가 이동될 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 클램프는 슬라이더에 연결된 상태이며, 슬라이더와 함께 슬라이딩 가능하다.
단계(S109)에서, 계측기는 시편의 전기적인 물성 측정이 가능하다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 지지 기판의 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 절개선 I-I를 따라 절개한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 지지 기판(11)은 적어도 1개의 레이어로 구성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(11)은 폴리이미드 재질을 갖거나, 탄소 계열의 유기물을 포함하는 형태의 단일 레어일 수 있다. 다른 예로, 지지 기판(11)은, 플렉서블 기판(111)와, 플렉서블 기판(111) 상에 도포되는 코팅 레이어(112)를 포함할 수 있다. 코팅 레이어(112)는, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함할 수 있다. 코팅 레이어(112)는, 탄소 계열의 유기물을 포함할 수 있다. 코팅 레이어(112)에 레이저가 의해 조사될 경우, 코팅 레이어(112)의 적어도 일부는 그래핀 전극으로 전환될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 지지 기판에 센터 홀이 형성된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 지지 기판(11)의 중앙부에는 센터 홀(11h)이 형성될 수 있다. 지지 기판(11)은 센터 홀(11h)을 기준으로 서로 반대편에 마련되는 제 1 파트(11a) 및 제 2 파트(11b)를 포함할 수 있다. 기기 기판(11)에는 레이저가 조사되어, 제 1 파트(11a) 상에 제 1 그래핀 전극(12)이 형성되고, 제 2 파트(11b) 상에 제 2 그래핀 전극(13)이 형성될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 지지 기판에 시편이 고정된 모습을 도시하는 평면도이고, 도 8은 도 7의 점선 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 시편(14)은 일단이 제 1 그래핀 전극(12)에 안착되고, 타단이 제 2 그래핀 전극(13)에 안착될 수 있다. 시편(14)이 그래핀 전극에 안착된 상태에서, 고정 수지(18)가 도포될 수 있다. 고정 수지(18)는, 시편(14)의 일단부(141)를 제 1 그래핀 전극(12)에 고정시키기 위한 제 1 고정 수지(181)와, 시편(14)의 타단부(142)를 제 2 그래핀 전극(13)에 고정시키기 위한 제 2 고정 수지(182)를 포함할 수 있다. 시편(14)의 중앙부(143)는 센터 홀(11h, 도 6 참조)에 오버랩될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지지 기판이 클램프에 연결된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 시편(14)이 그래핀 전극(12, 13)에 고정된 상태에서, 지지 기판(11)은 제 1 클램프(15) 및 제 2 클램프(16)에 고정될 수 있다. 제 1 클램프(15)는, 지지 기판(11)의 일측의 하면을 지지하는 제 1 클램프 바디(151)와, 지지 기판(11)의 일측의 상면을 가압하는 제 1 클램프 헤드(152)를 포함할 수 있다. 제 2 클램프(15)는, 지지 기판(11)의 타측의 하면을 지지하는 제 2 클램프 바디(161)와, 지지 기판(11)의 타측의 상면을 가압하는 제 2 클램프 헤드(162)를 포함할 수 있다.
지지 기판(11)이 클램프(15, 16)에 장착될 때까지, 지지 기판(11)은 중앙부에 센터 홀을 마련한 상태로 있으므로, 지지 기판(11)이 과도하게 변형되는 것이 방지될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 지지 기판의 일부를 절개하는 모습을 도시하는 평면도이다.
도 10을 참조하면, 지지 기판(11)이 클램프(15, 16)에 장착된 상태에서, 지지 기판(11)의 중앙부는 절개될 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(11)의 테두리로부터 센터 홀까지 절개될 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 그래핀 전극에 전선을 연결한 모습을 도시하는 평면도이다.
도 11을 참조하면, 연결 수지(19)는 제 1 그래핀 전극(12) 및 제 1 전선(172)을 전기적으로 연결할 수 있다. 연결 수지(19)는 제 1 고정 수지로부터 이격되는 위치에 마련될 수 있다. 연결 수지(19)는 제 1 클램프(15)에 오버랩되는 위치에 마련될 수 있다. 연결 수지(19)가 제 1 클램프(15)에 오버랩됨에 따라, 제 1 그래핀 전극(12) 및 전선(172)을 연결하는 과정에서, 지지 기판은 외부의 힘에 의해 영향이 받지 않고, 포지션을 유지할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 미세 시편의 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    플렉서블 기판에 코팅 레이어를 도포하는 방식으로 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-;
    상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계;
    상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-;
    시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계;
    상기 지지 기판을 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 설치하는 단계;
    상기 지지 기판이 서로 분리되는 제 1 파트 및 제 2 파트로 나눠지도록, 상기 지지 기판의 테두리로부터 상기 센터 홀까지 절개하는 단계; 및
    상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계에서, 상기 시편의 중앙부는, 상기 센터 홀 상에 위치하고, 상기 센터 홀에 오버랩되고,
    상기 센터 홀은, 상기 지지 기판이 절개되기 전 상태에서, 상기 지지 기판에 의해 둘러싸여 있는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 레이어는, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 레이어는, 탄소 계열의 유기물을 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계는, 상기 시편의 양단부에 고정 수지를 도포하는 단계를 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정 수지는, 상기 시편의 일단에 도포되고 상기 시편의 일단을 상기 제 1 그래핀 전극에 고정시키는 제 1 고정 수지와, 상기 시편의 타단에 도포되고 상기 시편의 타단을 상기 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 제 2 고정 수지를 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 계측기를 연결하는 단계는,
    상기 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계; 및
    상기 제 2 그래핀 전극에 제 2 전선을 연결하는 단계를 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 그래핀 전극에 제 1 전선을 연결하는 단계는,
    상기 제 1 그래핀 전극에 연결 수지를 도포하는 단계;
    상기 연결 수지 내부로 상기 제 1 전선의 일단을 삽입하는 단계; 및
    상기 연결 수지를 경화시키는 단계를 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 수지는 상기 제 1 고정 수지로부터 이격되는 위치에 마련되는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 수지는 상기 제 1 클램프에 오버랩되는 위치에 마련되는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 그래핀 전극은,
    상기 제 1 클램프에 배치되고 상기 연결 수지를 지지하는 그래핀 헤드; 및
    상기 그래핀 헤드로부터 상기 센터 홀을 향해 제 1 방향으로 연장 형성되고, 상기 제 1 고정 수지를 지지하는 그래핀 바디를 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 그래핀 헤드는, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향을 기준으로, 상기 그래핀 바디 보다 두꺼운 형상을 갖는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극 각각은, 상기 지지 기판의 길이 방향을 따라 길쭉하게 형성되는 형상을 갖는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 클램프 및 제 2 클램프 중 어느 하나의 클램프를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  15. 미세 시편의 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    플렉서블 기판에 코팅 레이어를 도포하는 방식으로 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-;
    상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계;
    상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 및
    시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 및 제 2 그래핀에 고정시키는 단계 - 상기 시편의 중앙부는 상기 센터 홀 상에 위치함 -;를 포함하고,
    상기 코팅 레이어는, 폴리이미드 필름 또는 캡톤 필름을 포함하고,
    상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계에서, 상기 시편의 중앙부는, 상기 센터 홀 상에 위치하고, 상기 센터 홀에 오버랩되고,
    상기 센터 홀은, 상기 지지 기판이 절개되기 전 상태에서, 상기 지지 기판에 의해 둘러싸여 있는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  16. 미세 시편의 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    플렉서블 기판에 코팅 레이어를 도포하는 방식으로 지지 기판을 형성하는 단계 -상기 플렉서블 지지 기판은 가위로 절개될 수 있음-;
    상기 지지 기판의 중앙부를 절개하여 센터 홀을 생성하는 단계;
    상기 코팅 레이어에 레이저를 조사하여, 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극을 생성하는 단계 -상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극은 상기 센터 홀을 기준으로 서로 반대편에 위치함-; 및
    시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 및 제 2 그래핀에 고정시키는 단계 - 상기 시편의 중앙부는 상기 센터 홀 상에 위치함 -;를 포함하고,
    상기 코팅 레이어는, 탄소 계열의 유기물을 포함하고,
    상기 시편의 양단부를 상기 제 1 그래핀 전극 및 제 2 그래핀 전극에 고정시키는 단계에서, 상기 시편의 중앙부는, 상기 센터 홀 상에 위치하고, 상기 센터 홀에 오버랩되고,
    상기 센터 홀은, 상기 지지 기판이 절개되기 전 상태에서, 상기 지지 기판에 의해 둘러싸여 있는, 미세 시편의 특성 측정 방법.
  17. 미세 시편의 특성을 측정하는 장치에 있어서,
    베이스;
    상기 베이스에 연결되는 한 쌍의 가이드 레일;
    상기 한 쌍의 가이드 레일을 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더;
    상기 한 쌍의 가이드 레일에 고정되어 있는 지지 부재;
    상기 슬라이더에 연결되어 있는 제 1 클램프;
    상기 지지 부재에 연결되어 있는 제 2 클램프; 및
    상기 제 1 클램프 및 제 2 클램프에 의해 지지되어 있고, 시편을 지지하는 그래핀 전극을 포함하고, 가위로 절개될 수 있는 지지 기판을 포함하고,
    상기 지지 기판은, 센터 홀을 구비하고,
    상기 시편의 중앙부는, 상기 센터 홀 상에 위치하고, 상기 센터 홀에 오버랩되고,
    상기 센터 홀은, 상기 지지 기판이 절개되기 전 상태에서, 상기 지지 기판에 의해 둘러싸여 있는, 미세 시편의 특성 측정 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 그래핀 전극에 배치되고, 상기 시편을 상기 그래핀 전극에 고정시키는 고정 수지를 더 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 그래핀 전극에 배치되고, 상기 고정 수지로부터 이격되어 있고, 전선을 수용 가능한 연결 수지를 더 포함하는, 미세 시편의 특성 측정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 시편, 고정 수지, 그래핀 전극, 연결 수지 및 전선은 전기적으로 연결되는, 미세 시편의 특성 측정 장치.
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