WO2017191942A1 - 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법 - Google Patents

플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법 Download PDF

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WO2017191942A1
WO2017191942A1 PCT/KR2017/004555 KR2017004555W WO2017191942A1 WO 2017191942 A1 WO2017191942 A1 WO 2017191942A1 KR 2017004555 W KR2017004555 W KR 2017004555W WO 2017191942 A1 WO2017191942 A1 WO 2017191942A1
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plasma
substrate
roller
electrode
plasma electrode
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PCT/KR2017/004555
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염근영
문무겸
박진우
김두산
박성우
김기현
성다인
염원균
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성균관대학교 산학협력단
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    • B23K2103/18—Dissimilar materials

Definitions

  • the present invention relates to a plasma press apparatus and a bonding method using the same. More specifically, the two substrates are brought into contact with each other in a state in which a plasma is generated to activate surfaces of two substrates for bonding to opposite surfaces of the plasma electrodes on both sides.
  • the present invention relates to a plasma press apparatus and a joining method using the same.
  • various methods such as physically fixing, bonding using thermosetting resins, hot pressing, mechanical pressing, and diffusion bonding methods are used as methods for laminating, bonding, and bonding heterogeneous interfaces. .
  • An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, by pressing and bonding two substrates at the same time in a state where a plasma is generated, with a reduction in the process compared with that after the conventional plasma process.
  • the present invention provides a plasma press apparatus capable of providing a higher bonding force and a bonding method using the same.
  • the present invention provides a plasma press apparatus and a bonding method using the same, in which the thermal bonding of the bonding substrate does not occur since separate heating is not required because the bonding surface is activated by plasma.
  • the present invention provides a plasma press apparatus for heterogeneous bonding and a bonding method using the same, which may improve productivity since thermal deformation does not occur in the bonding substrate.
  • a plasma generating unit for generating a plasma to activate the surface of the first substrate and the second substrate;
  • a driving unit for bringing the first substrate and the second substrate into contact with each other and applying a pressing force to the joint interface where the first substrate and the second substrate come into contact with each other; And applying pressure to the joining interface while the surface is processed by the plasma so that the plasma is generated by applying power to the plasma generating unit, and the application of the pressing force is performed simultaneously with activation of the surface by the plasma.
  • a plasma press device including a control unit for controlling the drive unit to.
  • the plasma generating unit the first plasma electrode is attached to the first substrate on one surface; And a second plasma electrode disposed to face the first plasma electrode and having a second substrate attached to the opposite surface to be joined to the first substrate, wherein the driving unit includes the first substrate and the second substrate. It may be provided to move at least one of the first plasma electrode or the second plasma electrode to abut.
  • the first plasma electrode may be positioned above, the second plasma electrode may be positioned below, and the driving unit may be coupled to the first plasma electrode to move the first plasma electrode up and down.
  • the driving unit may be formed of an insulating material.
  • a ceramic dielectric may be further provided on an opposite surface of the second plasma electrode, and the second substrate may be attached to the ceramic dielectric.
  • the first plasma electrode when the plasma is generated, the first plasma electrode is positioned to protrude toward the first plasma electrode rather than the opposite surface of the second plasma electrode to form a predetermined gap between the first plasma electrode and the second plasma electrode in contact with the first plasma electrode.
  • the first substrate and the second plasma electrode may further include a gap forming portion positioned so as not to be in contact with the first plasma electrode.
  • first substrate and the second substrate may be an organic substrate or an inorganic substrate.
  • the first substrate may be barium titanate (BaTiO 3, BTO), and the second substrate may be prepreg.
  • the first substrate may be attached to one surface of the first plasma electrode in a state of being bonded to the protective film.
  • first substrate and the protective film may be bonded to each other by a double-sided adhesive member.
  • the protective film may be a polyimide (PI) film or a PET film.
  • PI polyimide
  • the adhesive force at the bonding interface may be adjusted according to the type of plasma discharge gas.
  • the adhesive force at the bonding interface may be adjusted according to the additive injected in the form of a gas into the bonding interface and the periphery of the bonding interface.
  • the additive may include at least one of a metal source, an inorganic source and an organic source.
  • plasma is generated so that the surfaces of the first substrate and the second substrate are activated, and at least one of the first substrate and the second substrate is pressed together.
  • one of the first plasma electrodes of the second plasma electrodes provided to attach the first substrate to one surface of the first plasma electrode and face the first plasma electrode.
  • the method may further include an additional press step of stopping the generation of plasma by interrupting power to the first plasma electrode and the second plasma electrode after the plasma pressing step and continuing to apply a set pressing force.
  • the method may further include injecting an additive in the form of a gas into the bonding interface between the first substrate and the second substrate and surrounding the bonding interface before or during the plasma generation step.
  • the adhesion at the interface can be controlled.
  • the additive may include at least one of a metal source, an inorganic source or an organic source.
  • the problem is a plasma press apparatus according to another embodiment of the present invention
  • the plasma generating unit is installed so that the first substrate and the second substrate is interposed in contact with each other into the interspace and at least one plasma electrode It comprises a first roller and a second roller used as;
  • the driving unit is provided to rotate the first roller and the second roller;
  • the control unit applies power to a roller used as a plasma electrode among the first roller and the second roller so that plasma is generated at a portion into which the first substrate and the second substrate are embedded, and each roller through the driving unit. It can be achieved by a plasma press device provided to control the rotation of the.
  • one of the first roller and the second roller may be used as the plasma electrode, and the other may be used as the ground electrode.
  • first roller and the second roller is a plasma electrode
  • power having different frequencies may be applied.
  • the apparatus may further include an electrode member spaced apart from the first roller and the second roller in a portion where the first substrate and the second substrate are inserted, and among the first roller, the second roller, and the electrode member. At least two may be used as the plasma electrode, and the other may be used as the ground electrode.
  • a coating layer may be formed on the outer surfaces of the first roller and the second roller.
  • a coating layer may be formed on an outer surface of the electrode member.
  • the joining method using the plasma press apparatus may include a preparation step of preparing a first substrate and a second substrate to be in contact with each other between the first roller and the second roller; Applying a power to at least one of the first roller and the second roller to generate a plasma in the inboard portion of the first substrate and the second substrate to the opposite surface of the first substrate and the second substrate, respectively Activating a plasma generating step; And rotating the first roller and the second roller so that the first substrate and the second substrate are interposed between the first roller and the second roller so that a plasma is generated and the surface is activated. It may include; plasma pressing step of bonding the first substrate and the second substrate while being pressed.
  • the first roller and the second roller as a plasma electrode, it is preferable to apply power having different frequencies.
  • the electrode member spaced apart from the first roller and the second roller is installed in a portion in which the first substrate and the second substrate is inserted, among the first roller, the second roller and the electrode member It is preferable to use two as a plasma electrode and the other as a ground electrode.
  • the method may further include injecting an additive in the form of a gas into a portion into which the first base material and the second base material are inserted before or during the plasma generation step.
  • the adhesion at the bonding interface of the second substrate can be adjusted.
  • the additive may include at least one of a metal source, an inorganic source or an organic source.
  • a plasma press apparatus and a joining method using the same which can reduce the process compared with that after the conventional plasma process by pressing and bonding the two substrates at the same time while generating a plasma.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma press apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart of a bonding method using a plasma press device according to a first embodiment of the present invention
  • 3 to 6 is a process chart according to each order of FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a plasma press apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a plasma press apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a surface state before the first substrate and the second substrate are bonded
  • FIG. 14 is a view showing the surface of a base material when the first base material and the second base material joined by a hot press process are separated;
  • FIG. 15 is a view showing the surface of the substrate when the first substrate and the second substrate joined by applying pressure in the state where the plasma surface treatment has been performed according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma press apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the plasma press apparatus includes a first plasma electrode 10, a second plasma electrode 20, a driver 30, a gap forming part 40, and a controller ( 50).
  • the plasma press apparatus is disposed in a chamber (not shown), and when a plasma discharge gas is injected into the chamber, plasma is applied when power is applied to the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20, respectively. Can be generated.
  • the atmospheric pressure plasma generating apparatus is illustrated, and may be installed in a vacuum chamber provided to generate plasma as needed.
  • the first plasma electrode 10 is positioned on the upper side
  • the second plasma electrode 20 is positioned on the lower side
  • the driving unit 30 is described to be installed to move the first plasma electrode 10.
  • the positional relationship of each plasma electrode and which electrode the driving unit 30 is coupled to are not limited thereto.
  • first base material and the second base material are described as being provided with different materials, which are different materials, and if necessary, the first base material and the second base material may be the same material.
  • the first plasma electrode 10 is attached to the first substrate 11 to be bonded to the lower surface.
  • the second plasma electrode 20 is provided with a ceramic dielectric material 22 on the upper surface of the opposite surface, the second substrate 21 is seated on the upper surface of the ceramic dielectric material 22.
  • the second substrate 21 may be attached to the upper surface of the ceramic dielectric 22 through a predetermined attachment means.
  • the first substrate 11 and the second substrate 21 may be either an organic substrate or an inorganic substrate. That is, the first substrate 11 and the second substrate 21 may be an organic substrate-organic substrate, an organic substrate-inorganic substrate, an inorganic substrate-organic substrate, or an inorganic substrate-inorganic substrate.
  • the first base material 11 is barium titanate (BaTiO 3, BTO), and the second base material 21 is prepreg.
  • the first substrate 11 is bonded to the lower surface of the first plasma electrode 10 in a state of being bonded to the protective film 12, the first substrate 11 and the protective film 12 is a double-sided adhesive member 13 Are bonded to each other).
  • the protective film 12 may be a polyimide (PI) film or a PET film.
  • the protective film 12 is attached to the first plasma electrode 10 by using the usual adhesive means at the edge, the function is that the first substrate 11 is activated by the plasma to the first plasma electrode 10 To prevent them from sticking.
  • the gap forming portion 40 is disposed in a pair on both sides adjacent to the second plasma electrode 20, the direction away from or close to the first plasma electrode 10 through a predetermined driving means, that is, the left or right direction or It is installed to be movable in the vertical direction. In the present embodiment will be described for being installed to be movable in the left and right directions.
  • the gap forming unit 40 may be controlled by the controller 50 or may be controlled through a separate control means.
  • the gap forming unit 40 is moved to protrude toward the first plasma electrode 10 rather than the opposite surface of the second plasma electrode 20 when the plasma is generated, the first plasma electrode 10 in contact with the first plasma A predetermined gap is formed between the electrode and the second plasma electrode 20.
  • the gap forming portion 40 moves when the first substrate 11 and the second substrate 21 contact each other, that is, when the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20 come into contact with each other.
  • the first plasma electrode 10 is moved to a position not in contact with the first plasma electrode 10.
  • the driving unit 30 is provided as an insulating member, is coupled to the first plasma electrode 10, and is driven through the control unit 50 so as to move the first plasma electrode 10 in the vertical direction.
  • the controller 50 applies power to the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20 while the plasma discharge gas is injected into the chamber, so that the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20 are applied. Plasma is generated between
  • the controller 50 controls the driving unit 30 to move the first plasma electrode 10 in the vertical direction to adjust the distance between the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20, or the driving unit.
  • the control force is applied to the first plasma electrode 10 by applying the force set at 30.
  • the controller 50 may control the position of the gap forming unit 10 described above.
  • the adhesive force at the bonding interface can be adjusted according to the type of plasma discharge gas.
  • an additive capable of adjusting the adhesive force at the bonding interface between the first substrate 11 and the second substrate 21 may be injected into the bonding interface and around the bonding interface in the form of a gas.
  • the additive may be injected through a separate injection means or through a nozzle penetrating each plasma electrode.
  • the additive may include at least one of an inorganic source such as a metal source, silane, and an organic source such as dopamine or catechol.
  • an inorganic source such as a metal source, silane, and an organic source such as dopamine or catechol.
  • FIG. 2 is a flow chart of a bonding method using a plasma press apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Figures 3 to 6 is a flow chart according to each procedure of FIG.
  • the bonding method using the plasma press apparatus includes a substrate attaching step S10, a plasma generating step S20, and a plasma press bonding step S30.
  • the base material attaching step (S10) attaches the first substrate 11 to one surface of the first plasma electrode 10 and is provided to face the first plasma electrode 10.
  • the second substrate 21 is attached to an opposite surface of the second plasma electrode 20 that is opposite to one surface of the first plasma electrode 10.
  • the first substrate 11 may be barium titanate (BaTiO 3, BTO), and the second substrate 21 may be a prepreg.
  • the first substrate 11 is bonded to one surface of the first plasma electrode 10 in a state of being bonded to the protective film 12, the first substrate 11 and the protective film 12 is a double-sided adhesive member ( 13) are bonded to each other.
  • the protective film 12 may be a polyimide (PI) film or a PET film.
  • the second substrate 21 is attached to the ceramic dielectric 22 provided on the opposite surface of the second plasma electrode 20.
  • the gap forming unit 40 is positioned to protrude upward from the second plasma electrode 20, and the first plasma electrode 10 is moved to space the gap.
  • the 1st plasma electrode 10 and the 2nd plasma electrode 20 form a predetermined space
  • the first substrate 11 and the second substrate 21 come into contact with each other after the gap forming unit 40 is removed in the plasma generated state.
  • the plasma electrode 10 is moved downward.
  • the first substrate 11 and the second substrate 21 come into contact with each other, and for a predetermined time period through the driving unit 30 to apply a pressing force set at the joining interface.
  • the first substrate 11 and the second substrate 21 are bonded to each other by pressing the first plasma electrode 10 against the second plasma electrode 20.
  • the pressurization of the first plasma electrode through the control unit 50 is preferably performed simultaneously with the plasma surface treatment. That is, it is preferable that the pressurization of the first plasma electrode is started while the plasma surface treatment is performed.
  • the power is cut off from the first plasma electrode 10 and the second plasma electrode 20 to stop the plasma generation, and the set pressing force is applied to the first pressing step as required for improving the bonding strength of the bonding interface. It may be applied continuously through the plasma electrode 10.
  • the adhesive force at the joining interface of two different substrates joined by the method described above may vary depending on the type of plasma discharge gas injected into the vacuum chamber.
  • additives may be further injected into and around the junction to strongly or weakly adjust the adhesion at the junction.
  • the additive may include at least one of an inorganic source such as a metal source in the form of a gas, a silane, and an organic source such as dopamine and catechol.
  • an inorganic source such as a metal source in the form of a gas, a silane, and an organic source such as dopamine and catechol.
  • the thermal deformation does not occur in the substrate as compared with the conventional activation of the surface through a separate heating process, thereby improving productivity. Can be.
  • a plasma press apparatus according to the present invention as shown in FIG. 1 is prepared, and barium titanate (BaTiO 3, BTO), which is the first substrate 11, is attached to the first plasma electrode 10, and the second plasma electrode 20 is attached.
  • the prepreg PPG which is the 2nd base material 21 is attached to it.
  • the plasma surface treatment is performed by activating the surfaces of the first substrate and the second substrate by moving the first plasma electrode 10 to generate plasma in a state where the second plasma electrode 20 is formed at a predetermined interval. .
  • the first plasma electrode 10 is moved to abut the barium titanate (BTO), which is the first base material 11, and the prepreg PPG, which is the second base material 21, while performing the plasma surface treatment.
  • BTO barium titanate
  • the first plasma electrode 10 is pressed against the second plasma electrode 20 at a pressing force of up to 38 kgf for 40 seconds in a state where the plasma surface treatment is performed.
  • Barium titanate (BTO), and prepreg (PPG), the second base material 21, were bonded to each other. At this time, the plasma discharge was generated only up to 5 seconds after the pressing force started to be applied.
  • FIG. 8 is a result comparison table of adhesion.
  • the first substrate 11 and the second substrate 21, which are joined by a bonding method using the plasma press apparatus according to the present invention by the same test as in FIG. 7, are peeled off from each other (peel off).
  • the force measurement results are shown as (a), (b) and (c).
  • (a) is the time when the substrate was exposed to the plasma for 25 seconds before the pressing force was applied, and the average value of the peeling force was 458 kgf / mm
  • the substrate was exposed to the plasma before the pressing force was applied. In this case, the average value of the peeling force was 603 kgf / mm
  • (c) is the time when the substrate was exposed to the plasma for 60 seconds before the pressing force was applied. 334 kgf / mm.
  • BTO Barium titanate
  • PPG prepreg
  • the bonding method using the plasma press apparatus according to the present invention is significantly improved bonding strength compared to other conventional methods.
  • the apparatus of the present invention for applying the pressing force in the state of performing the plasma surface treatment for a predetermined time it can be seen that the bonding force is greatly increased.
  • the bonding force according to the device of the present invention is increased by about 1.70 times as compared with the case of pressurizing after plasma surface treatment as the pretreatment first, and about 2.28 times as compared with the case of hot pressing without surface treatment.
  • 13 to 15 show the surface state of the base material before joining the first base material and the second base material, and the surface state of the base material when peeled off after joining. 13-15, the photograph on the left is barium titanate (BaTiO3, BTO) as the first substrate, and the photograph on the right is prepreg as the second substrate.
  • barium titanate BaTiO3, BTO
  • FIG. 13 is a photograph showing the surface state before the first substrate (barium titanate) and the second substrate (prepreg) are bonded.
  • 14 is a photograph showing the surface state of the substrate removed after the first substrate and the second substrate are bonded by a hot press process.
  • FIG. 15 is a photograph showing the surface state of the substrate removed after bonding to the first substrate and the second substrate by applying a pressing force while the plasma surface treatment is performed for 35 seconds.
  • the plasma electrode is movable, whereas in the second embodiment, the plasma electrode is fixed.
  • the plasma press apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a first roller 10a, a second roller 20a, a driver 30, and a controller 50.
  • the first roller 10a and the second roller 20a are installed to be rotatable, and are spaced apart from each other to allow the first and second substrates 11 and 12 to be inserted therein.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 interposed between the first roller 10a and the second roller 20a are formed by the first roller 10a and the second roller 20a at the joining interface. Pressing force is transmitted.
  • first roller 10a and the second roller 20a may be used as a plasma electrode. That is, either the first roller 10a or the second roller 20a is used as a plasma electrode and the other is used as a ground electrode, or both the first roller 10a and the second roller 20a are used as plasma electrodes. Can be used. When both the first roller 10a and the second roller 20a are used as plasma electrodes, the first roller 10a and the second roller 20a are grounded to a predetermined portion, and the power applied to the first roller 10a and the second roller 20a is different from each other so that the plasma is different. Will occur.
  • the power applied to the plasma electrode is a power having a frequency of AC or DC or more.
  • the plasma discharge gas required for the predetermined plasma generation is the first substrate 11 and the second substrate 12 described above through a predetermined introduction tube (not shown), the first roller 10a and the second roller 20a. Introduced as a part interposed between), and may be installed to introduce a predetermined additive through a separate introduction pipe.
  • the bonding force at the interface between the first substrate 11 and the second substrate 12 may be strong or weak depending on the type of the plasma discharge gas and the additive.
  • the additive may include at least one of an inorganic source such as a metal source in the form of gas, silane, and the like, and an organic source such as dopamine and catechol.
  • the drive unit 30 is provided to rotate the first roller 10a and the second roller 20a, including a predetermined motor.
  • the controller 50 is provided to apply power to an electrode used as a plasma electrode among the first roller 10a and the second roller 20a, and the first substrate 11 and the second substrate 12 when power is applied.
  • the plasma is generated by reacting with a predetermined plasma generating gas at a portion where the is incorporated. At this time, the opposing surfaces of the first substrate 11 and the second substrate 12 may be activated by the generated plasma.
  • the controller 50 is DC or AC or more to the roller used as the plasma electrode.
  • the plasma may be generated in a portion where the first substrate 11 and the second substrate 12 are embedded.
  • controller 50 may control the rotation of each roller by controlling the driving unit 30.
  • the first roller 10a is used as the plasma electrode and the second roller 20a is used as the ground electrode.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operating state of FIG. 9 and illustrating a bonding process using a plasma press apparatus.
  • the controller 50 is positioned in a state where the first substrate 11 and the second substrate 12 are in contact with each other so as to be interposed between the first roller 10a and the second roller 20a.
  • the controller 50 controls the driving unit 30 to rotate the first roller 10a and the second roller 20a to provide a first surface.
  • the base 11 and the second base 12 are brought into contact with each other into the space between the first roller 10a and the second roller 20a.
  • first substrate 11 and the second substrate are joined together with the first roller 10a while the opposing surfaces of the first substrate 11 and the second substrate 12 are activated by plasma, respectively.
  • the pressing force is applied to the joining interface by the pressure of the second roller 20a.
  • the pressing process is performed at the same time, so that the thermal deformation does not occur in each substrate can be improved productivity.
  • the case in which the first roller 10a is used as the plasma electrode and the second roller 20a is used as the ground electrode has been described.
  • both rollers are used as the plasma electrode, different frequencies are used.
  • Plasma can be generated by applying a power supply having
  • the plasma may be generated by applying a frequency of 13.56 MHz to the first roller 10a and 60 KHz to the second roller 20a.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a plasma press apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • an electrode member 25 is further installed as compared with the second embodiment.
  • the electrode member 25 is spaced apart from the first roller 10a and the second roller 20a, respectively, and the first substrate 11 and the second substrate 12 are joined to each other so that the first roller 10a and the second roller 12 are joined. It is arrange
  • the first substrate 11 is positioned so as to be inserted into the space between the first roller 10a and the second roller 20a between the first roller 10a and the electrode member 25, and the second substrate ( 12 is positioned to be inserted into the space between the first roller 10a and the second roller 20a through the second roller 20a and the electrode member 25.
  • the first roller 10a, the second roller 20a, and the electrode member 25 are used as plasma electrodes, and the other one is used as a ground electrode.
  • the electrode member 25 is used as the ground electrode
  • the first roller 10a and the electrode member 25 are used as the plasma electrodes.
  • the second roller 20a is used as the ground electrode.
  • the surface of the first substrate 11 is activated by the plasma between the first roller 10a and the electrode member 25.
  • the surface of the second base material 12 is activated by the plasma between the second roller 20a and the electrode member 25 to perform plasma surface treatment.
  • the first roller 10a and the second roller 20a rotate to bond the interface between the first substrate 11 and the second substrate 12. Pressing force is transmitted. That is, the first base material 11 and the second base material 12 may be pressed while the plasma is generated.
  • first roller 10a, the second roller 20a and the electrode member 25 described above may be formed on the outer surface of the coating layer.
  • the material of the coating layer may be a pure material or a composite material such as polymer, metal, ceramic, and the like.
  • the coating layer to prevent the arc it is possible to achieve a uniform plasma generation, it is possible to distribute the pressure evenly.
  • the joining force can be remarkably improved by applying the pressing force to the joining interface in a state where plasma is generated.

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Abstract

본 발명은 플라즈마 프레스 장치 및 이를 접합방법에 관한 것으로, 플라즈마 를 발생한 상태에서 접합되는 두 기재를 가압하면서 접합하여 종래보다 현저하게 향상된 접합력을 제공하며, 별도의 가열 공정 없이도 접합이 가능하여 접합하는 기재에 열손상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법
본 발명은 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양측의 플라즈마 전극의 대향면에 각각 접합을 위한 두 기재의 표면이 활성화되도록 플라즈마를 발생시킨 상태에서 두 기재를 맞닿게 한 후 접합계면에 가압력을 인가하여 상호 접합되게 하는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이종 계면을 적층, 접합, 접착하기 위한 방법으로 물리적으로 고정하는 방법, 열경화성 수지를 이용한 접합 방법, 핫 프레스(hot press) 방법, mechanical press 방법, 확산 접합 방법 등 다양한 방법을 이용하고 있다.
이러한 방법들은 폴리머-메탈(polymer-metal), 레진-세라믹(resin-ceramic), 세라믹-메탈(ceramic-metal) 등 다양한 소재들을 접합하는데 사용되었다.
그러나, 최근 산업계에 사용되는 부품과 소재들이 소형화, 정밀화되면서 접합 공정에서 열 변형, 경화 속도, 접합 속도, 추가적인 미세 구조물의 첨가, 물리적 압력 등 다양한 부분에서 한계가 발생하여 새로운 접합 방법이 요구되고 있다.
이와 같은 문제를 해결하고자 최근에는 저온, 로우 프레스(low press), 기판 변형, 데미지(damage)가 없는 공정이 요구되고 있다.
저온, 로우 프레스(low press) 기판에 변형이 없는 접합 공정을 개발하기 위하여 많은 연구자들은 기판과 접착물의 저온 경화, 작용기(functional group), 다양한 접착제(adhesive)의 코팅(coating)법 등 다양한 방법들을 연구하였다. 하지만 산업적으로 적용되기에는 생산성 및 비용적인 부분에서 문제가 있다.
저온 경화 같은 경우 열 변형 문제는 해결할 수 있지만 실제 부품을 특정 시간 동안 보관해야 하는 산업의 특성상 적용이 어렵다.
작용기(Functional group) 같은 경우 표면에 작용기(functional group)를 산업에 적용할 수 있을 만큼 손쉽게 붙이기 어려우며 따로 프레스 공정이 추가되어야 하는 어려움이 있었다.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마를 발생시킨 상태에서 동시에 두 기재를 가압하여 접합함으로써 종래 플라즈마 공정 이후에 상호 접합하던 것과 비교하여 공정을 줄이는 것과 함께, 훨씬 더 높은 접합력을 제공할 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법을 제공함에 있다.
또한, 종래 프레스 공정에 사용되던 장비에 플라즈마만 발생하도록 함으로써, 별도의 장비를 추가할 필요가 없어 기존 장비 활용도가 높은 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법을 제공함에 있다.
또한, 플라즈마에 의해 접합 표면이 활성화됨으로써 별도의 가열 등이 필요치 않아 접합 기재의 열변형이 발생하지 않을 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법을 제공함에 있다.
또한, 접합 기재에 열변형이 발생하지 않으므로 저온, 로우 프레스(low press) 등의 종래 문제점을 해결할 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법을 제공함에 있다.
또한, 접합 기재에 열변형이 발생하지 않으므로 생산성이 향상될 수 있는 이종 접합을 위한 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법을 제공함에 있다.
상기 과제는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1기재와 제2기재의 표면이 활성화되도록 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 상기 제1기재와 제2기재를 맞닿게 하며, 제1기재와 제2기재가 맞닿은 접합계면에 가압력을 인가하는 구동부; 및 상기 플라즈마 발생부에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마에 의한 표면의 활성화와 동시에 상기 가압력의 인가가 이루어지도록, 상기 플라즈마에 의해 표면이 처리되는 동안에 상기 접합계면에 가압력이 인가되기 시작하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는, 플라즈마 프레스 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 플라즈마 발생부는, 일 면에 상기 제1기재가 부착되는 제1플라즈마 전극; 및 상기 제1플라즈마 전극과 대향되도록 배치되며, 대향면에 상기 제1기재와 접합되는 상기 제2기재가 부착되는 제2플라즈마 전극;을 포함하고, 상기 구동부는 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿도록 상기 제1플라즈마 전극 또는 상기 제2플라즈마 전극 중 적어도 어느 하나를 이동시키도록 마련될 수 있다.
상기 제1플라즈마 전극은 상측에 위치하며, 상기 제2플라즈마 전극은 하측에 위치하고, 상기 구동부는 상기 제1플라즈마 전극을 상하로 이동시키도록 상기 제1플라즈마 전극에 결합설치될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 절연재질로 마련될 수 있다. 또한, 상기 제2플라즈마 전극의 대향면에는 세라믹 유전체가 더 설치되고, 상기 세라믹 유전체에 상기 제2기재가 부착될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생시에는, 상기 제1플라즈마 전극과 맞닿아 상기 제1플라즈 전극과 상기 제2플라즈마 전극 사이에 일정 간격을 형성하도록 상기 제2플라즈마 전극의 대향면보다 상기 제1플라즈마 전극 측으로 돌출되도록 위치하고, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 서로 맞닿을 시에는 상기 제1플라즈마 전극과 맞닿지 않도록 위치하는 간격 형성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1기재와 상기 제2기재는 유기기판 또는 무기기판일 수 있다.
또한, 상기 제1기재는 타이타늄산바륨(BaTiO3, BTO)이고, 상기 제2기재는 프리프레그(prepreg)일 수 있다.
또한, 상기 제1기재는 보호필름과 접착된 상태로 상기 제1플라즈마 전극의 일 면에 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1기재와 상기 보호필름은 양면 접착부재에 의해 상호 접착될 수 있다.
또한, 상기 보호필름은 폴리이미드(PI)필름 또는 PET필름일 수 있다.
또한, 상기 접합계면에서의 접착력은 플라즈마 방전 가스의 종류에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 접합계면에서의 접착력은 상기 접합계면 및 상기 접합계면의 주변으로 가스 형태로 주입되는 첨가제에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 메탈소스, 무기소스 및 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법은, 제1기재와 제2기재의 표면이 활성화되도록 플라즈마를 발생시키고, 상기 제1기재와 상기 제2기재 중 적어도 어느 하나를 가압하면서 상호 접합시킨다.
구체적으로, 상기 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법은, 제1플라즈마 전극의 일 면에 제1기재를 부착하고, 상기 제1플라즈마 전극과 대향되도록 마련되는 제2플라즈마 전극 중 상기 제1플라즈마 전극의 일 면과 대향되는 대향면에 제2기재를 부착하는 기재부착 단계; 상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극이 일정 간격을 형성하도록 위치시키고, 상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 제1기재의 표면과 상기 제2기재의 표면을 활성화시키는 플라즈마 발생 단계; 및, 플라즈마가 발생되어 표면이 활성화된 상태에서, 상기 제1플라즈마 전극 또는 상기 제2플라즈마 전극 중 적어도 어느 하나를 이동시켜 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿게 하고, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿은 상태에서 설정된 가압력을 인가하여 상기 제1기재와 상기 제2기재를 접합시키는 플라즈마 프레스 단계;를 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 플라즈마 프레스 단계 이후에 상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극에 전원을 차단시켜 플라즈마 발생을 중지시키고, 설정된 가압력을 계속 인가하는 추가 프레스 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 플라즈마 발생 단계 이전에 또는 상기 플라즈마 발생시에, 제1기재와 제2기재가 맞닿은 접합계면 및 상기 접합계면의 주변으로 가스 형태의 첨가제를 주입하는 단계를 더 포함하며, 상기 첨가제를 통해 상기 접합계면에서의 접착력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 메탈소스, 무기소스 또는 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치로서, 상기 플라즈마 발생부가, 사이공간으로 상기 제1기재와 제2기재가 상호 맞닿아 가압되면서 내입되도록 설치되고 적어도 하나는 플라즈마 전극으로 이용되는 제1롤러와 제2롤러를 포함하고; 상기 구동부는, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 회전시키도록 마련되고; 상기 제어부는, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 플라즈마가 발생하도록 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 플라즈마 전극으로 이용되는 롤러에 전원을 인가하고, 상기 구동부를 통한 각 롤러의 회전을 제어하도록 마련된 플라즈마 프레스 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 어느 하나는 플라즈마 전극으로 이용되고, 다른 하나는 접지 전극으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러가 플라즈마 전극인 경우, 서로 다른 주파수를 가지는 전원이 인가될 수 있다.
또한, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러와 이격배치되는 전극부재를 더 포함하며, 상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 상기 전극부재 중 적어도 2개는 플라즈마 전극으로 이용되며, 나머지 하나는 접지 전극으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 외측면에는 코팅층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극부재의 외측면에는 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법은, 제1롤러와 제2롤러의 사이로, 상호 맞닿아 내입되는 제1기재와 제2기재를 준비하는 준비단계; 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 적어도 어느 하나에 전원을 인가하여 상기 제1기재와 상기 제2기재의 내입되는 부분에 플라즈마를 발생시켜 상기 제1기재와 상기 제2기재의 대향 표면을 각각 활성화시키는 플라즈마 발생 단계; 및, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 회전시켜 상기 제1기재 및 상기 제2기재가 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 사이로 내입되어, 플라즈마가 발생되어 표면이 활성화된 상태에서 상기 제1기재 및 상기 제2기재가 가압되면서 접합되는 플라즈마 프레스 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 플라즈마 전극으로 이용하는 경우, 서로 다른 주파수를 가지는 전원을 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러와 이격배치되는 전극부재가 설치되는 경우, 상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 상기 전극부재 중 2개는 플라즈마 전극으로 이용하고, 나머지 하나는 접지 전극으로 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 플라즈마 발생 단계 이전에 또는 상기 플라즈마 발생시에, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 가스 형태의 첨가제를 주입하는 단계를 더 포함하며, 상기 첨가제를 통해 상기 제1기재와 상기 제2기재의 접합계면에서의 접착력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 메탈소스, 무기소스 또는 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 플라즈마를 발생시킨 상태에서 동시에 두 기재를 가압하여 접합함으로써 종래 플라즈마 공정 이후에 상호 접합하던 것과 비교하여 공정을 줄일 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법이 제공된다.
또한, 종래 프레스 공정에 사용되던 장비에 플라즈마만 발생하도록 함으로써, 별도의 장비를 추가할 필요가 없어 기존 장비 활용도가 높은 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법이 제공된다.
또한, 플라즈마에 의해 접합 표면이 활성화됨으로써 별도의 가열 등이 필요치 않아 접합 기재의 열변형이 발생하지 않을 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법이 제공된다.
또한, 접합 기재에 열변형이 발생하지 않으므로 저온, 로우 프레스(low press) 등의 종래 문제점을 해결할 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법이 제공된다.
또한, 접합 기재에 열변형이 발생하지 않으므로 생산성이 향상될 수 있는 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법의 순서도,
도 3 내지 도 6은 도 2의 각 순서에 따른 공정도,
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용하여 실험한 실험그래프,
도 8은 접착력 비교그래프,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도,
도 10은 도 9의 작동상태도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도이고,
도 12는 도 11의 작동상태도이고,
도 13은 제1기재와 제2기재가 접합되기 이전의 표면상태를 나타내는 도면이고,
도 14는 핫프레스공정으로 접합시킨 제1기재와 제2기재를 분리시킨 경우의 기재의 표면을 나타내는 도면이고,
도 15는 본 발명에 따라 플라즈마 표면처리를 한 상태에서 가압력을 가하여 접합시킨 제1기재와 제2기재를 분리시킨 경우의 기재의 표면을 나타내는 도면이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 이종 접합을 위한 플라즈마 프레스 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치는 제1플라즈마 전극(10)과, 제2플라즈마 전극(20), 구동부(30), 간격 형성부(40) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 플라즈마 프레스 장치는 챔버(도시 안함) 내에 배치되며, 챔버 내에 플라즈마 방전 가스가 주입된 상태에서, 제1플라즈마 전극(10) 및 제2플라즈마 전극(20)에 각각 전원이 인가되면 플라즈마가 발생될 수 있다.
본 실시예에서는 대기압 플라즈마 발생 장치인 것을 도시하고 있으며, 필요에 따라 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 마련된 진공 챔버 내에 설치될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 제1플라즈마 전극(10)이 상측에 위치하고, 제2플라즈마 전극(20)이 하측에 위치하며, 구동부(30)는 제1플라즈마 전극(10)을 이동하도록 설치된 것에 대하여 설명하고, 각 플라즈마 전극의 위치관계 및 구동부(30)가 어떤 전극과 결합되는가는 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에서는 제1기재와 제2기재가 서로 다른 재질인 이종 재질로 마련되는 것에 대해 설명하고 있으며 필요에 따라 제1기재와 제2기재는 동종 재질일 수도 있다.
상기 제1플라즈마 전극(10)은 하면에 접합할 제1기재(11)가 부착된다. 또한, 상기 제2플라즈마 전극(20)은 대향면인 상면에 세라믹 유전체(22)가 설치되며, 상기 세라믹 유전체(22)의 상면에 제2기재(21)가 안착된다. 상기 제2기재(21)는 소정의 부착수단을 통해 세라믹 유전체(22)의 상면에 상면에 부착될 수도 있다.
여기서, 상기 제1기재(11)와 상기 제2기재(21)는 유기기판 또는 무기기판 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 제1기재(11)-제2기재(21)는 유기기판-유기기판, 유기기판-무기기판, 무기기판-유기기판 또는 무기기판-무기기판일 수 있다.
본 실시예에서는 제1기재(11)가 타이타늄산바륨(BaTiO3, BTO)이고, 제2기재(21)가 프리프레그(prepreg)이다.
상기 제1기재(11)는 보호필름(12)과 접착된 상태로 상기 제1플라즈마 전극(10)의 하면에 접합되고, 제1기재(11)와 보호필름(12)은 양면 접착부재(13)에 의해 상호 접착된다. 이때, 상기 보호필름(12)은 폴리이미드(PI)필름 또는 PET필름일 수 있다.
상기 보호필름(12)은 가장자리에 통상의 접착수단을 이용하여 제1플라즈마 전극(10)에 부착되며, 그 기능은 제1기재(11)가 플라즈마에 의해 활성화되면서 제1플라즈마 전극(10)에 달라붙는 것을 방지하는 것이다.
상기 간격 형성부(40)는 상기 제2플라즈마 전극(20)과 인접하여 양측으로 한 쌍이 배치되며, 소정의 구동수단을 통해 제1플라즈마 전극(10)으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향 즉, 좌우 방향 또는 상하 방향으로 이동 가능하도록 설치된다. 본 실시예에서는 좌우 방향으로 이동가능하도록 설치된 것에 대해 설명한다.
상기 간격 형성부(40)는 제어부(50)에 의해 제어되거나 별도의 제어수단을 통해 제어될 수도 있다.
상기 간격 형성부(40)는 플라즈마 발생시에는 제2플라즈마 전극(20)의 대향면보다 상기 제1플라즈마 전극(10) 측으로 돌출되도록 위치하도록 이동되어, 제1플라즈마 전극(10)과 맞닿아 제1플라즈 전극과 상기 제2플라즈마 전극(20) 사이에 일정 간격을 형성한다.
또한, 상기 간격 형성부(40)는 제1기재(11)와 제2기재(21)가 서로 맞닿을 시, 즉 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20)이 맞닿도록 이동할 때에는 제1플라즈마 전극(10)과 맞닿지 않는 위치에 위치하도록 이동된다.
상기 구동부(30)는 절연부재로 마련되어 제1플라즈마 전극(10)과 결합되며, 제어부(50)를 통해 구동되어 제1플라즈마 전극(10)을 상하방향으로 이동시키도록 설치된다.
상기 제어부(50)는 챔버 내에 플라즈마 방전 가스가 주입된 상태에서 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20)에 전원을 인가하여 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20) 사이에서 플라즈마를 발생시킨다.
또한, 제어부(50)는 구동부(30)를 제어하여 제1플라즈마 전극(10)이 상하방향으로 이동함으로써 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20) 사이의 간격을 조절하거나, 구동부(30)에 설정된 힘을 인가하여 제1플라즈마 전극(10) 측으로 전달하도록 제어한다. 또한, 제어부(50)는 상술한 간격 형성부(10)의 위치를 제어할 수 있다.
한편, 상기 접합계면에서의 접착력은 플라즈마 방전 가스의 종류에 따라 조절될 수 있다.
이때, 상기 진공 챔버 내에는 제1기재(11)와 제2기재(21)의 접합계면에서의 접착력을 조절할 수 있는 첨가제가 가스 형태로 접합계면 및 접합계면 주변으로 주입될 수 있다. 첨가제는 별도의 주입 수단을 통해 주입되거나 각 플라즈마 전극에 관통형성되는 노즐을 통해 주입될 수도 있다.
여기서, 첨가제는 메탈소스, 실란(Silane) 등과 같은 무기소스 및 도파민(dopamine), 카테콜(catechol) 등의 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법의 순서도이고, 도 3 내지 도 6은 도 2의 각 순서에 따른 공정도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법은 기재부착 단계(S10), 플라즈마 발생 단계(S20) 및 플라즈마 프레스 접합 단계(S30)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 기재부착 단계(S10)는, 도 3에서와 같이, 제1플라즈마 전극(10)의 일 면에 제1기재(11)를 부착하고, 상기 제1플라즈마 전극(10)과 대향되도록 마련되는 제2플라즈마 전극(20) 중 상기 제1플라즈마 전극(10)의 일 면과 대향되는 대향면에 제2기재(21)를 부착한다.
여기서, 제1기재(11)는 타이타늄산바륨(BaTiO3, BTO)이고, 제2기재(21)는 프리프레그(prepreg)일 수 있다.
상기 제1기재(11)는 보호필름(12)과 접착된 상태로 상기 제1플라즈마 전극(10)의 일 면에 접합되고, 제1기재(11)와 보호필름(12)은 양면 접착부재(13)에 의해 상호 접착된다. 이때, 상기 보호필름(12)은 폴리이미드(PI)필름 또는 PET필름일 수 있다.
상기 제2기재(21)는 상기 제2플라즈마 전극(20)의 대향면에 설치되는 세라믹 유전체(22)에 부착된다.
다음으로, 플라즈마 발생 단계(S20)로서, 도 4를 참조하면, 간격 형성부(40)를 제2플라즈마 전극(20)보다 상측으로 돌출하도록 위치시키고, 제1플라즈마 전극(10)을 이동시켜 간격 형성부(40)와 맞닿게 함으로써 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20)이 일정 간격을 형성한다.
그리고, 챔버 내에 플라즈마 방전 가스가 주입된 상태에서, 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20)에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키면, 제1기재(11)의 표면과 제2기재(21)의 표면이 활성화되는데, 이를 '플라즈마 표면처리'라고 한다.
이어, 플라즈마 프레스 단계(S30)로서, 도 5에서와 같이, 플라즈마가 발생된 상태에서 간격 형성부(40)를 제거한 후에, 제1기재(11)와 제2기재(21)가 맞닿도록 제1플라즈마 전극(10)을 하향으로 이동시킨다.
그리고, 플라즈마 표면처리가 수행되는 중에, 도 6에서와 같이 제1기재(11)와 제2기재(21)가 맞닿게 하고, 접합계면에 설정된 가압력이 인가되도록 구동부(30)를 통해 설정된 시간 동안 제1플라즈마 전극(10)을 제2플라즈마 전극(20)에 대하여 가압함으로써, 제1기재(11)와 제2기재(21)가 상호 접합된다. 특히, 제어부(50)를 통해서, 제1플라즈마 전극의 가압은 플라즈마 표면처리와 동시에 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 플라즈마 표면처리가 수행되는 도중에, 제1플라즈마 전극의 가압이 시작되는 것이 바람직하다.
한편, 접합계면의 접합력 향상 등의 필요에 의해, 추가 프레스 단계로서, 제1플라즈마 전극(10)과 제2플라즈마 전극(20)에 전원을 차단시켜 플라즈마 발생을 중지시킨 후에, 설정된 가압력을 제1플라즈마 전극(10)을 통해 계속 인가할 수도 있다.
상술한 바와 같은 방법으로 접합되는 서로 다른 2개의 기재의 접합계면에서의 접착력은, 진공 챔버 내로 주입되는 플라즈마 방전 가스의 종류에 따라 달라질 수 있다.
또한, 플라즈마 발생 단계 이전에 또는 플라즈마 발생시에, 접합계면 및 접합계면 주변으로 첨가제를 더 주입하여 접합계면에서의 접착력을 강하게 또는 약하게 조절할 수 있다.
이때, 첨가제는 가스 형태의 메탈소스, 실란(Silane) 등과 같은 무기소스 및 도파민(dopamine), 카테콜(catechol) 등의 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상술한 방법을 통해 제1기재(11)와 제2기재(21)가 접합되면, 종래 별도의 가열공정을 통해서 표면 활성화를 시켜야 했던 것과 비교하여 기재에 열변형이 발생하지 않게 되어 생산성이 향상될 수 있다.
실험예
도 1에서와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 프레스 장치를 준비하여, 제1플라즈마 전극(10)에는 제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BaTiO3, BTO)을 부착하고, 제2플라즈마 전극(20)에는 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)를 부착한다.
그리고, 제1플라즈마 전극(10)을 이동시켜 제2플라즈마 전극(20)과 일정 간격을 형성한 상태에서 플라즈마를 발생시킴으로써, 제1기재와 제2기재의 표면을 활성화시키는 플라즈마 표면처리를 수행한다. 플라즈마 표면처리를 수행하는 상태에서 제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BTO)과 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)가 맞닿도록 제1플라즈마 전극(10)을 이동시킨다.
이어, 도 7에서와 같이, 플라즈마 표면처리가 수행되는 상태에서 제1플라즈마 전극(10)을 40초 동안 최대 38kgf까지의 가압력으로 제2플라즈마 전극(20)에 대하여 가압하여, 제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BTO)과 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)를 상호 접합되도록 하였다. 이때, 플라즈마 방전은 가압력이 인가되기 시작한 후 5초까지만 발생하도록 하였다.
도 8은 접착력의 결과비교표이다. 도 8에서, 상기와 같이 도 7에서와 같은 시험에 의해 본 발명에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법을 통해 접합한 제1기재(11)와 제2기재(21)를 서로 떼어내는(peel off) 힘을 측정한 결과를 (a), (b) 및 (c)로 표시하였다. (a)는 가압력이 인가되기 전에 기재가 플라즈마에 노출된 시간이 25초인 경우로서, 떼어내는 힘의 평균값이 458 kgf/mm로 나타났고, (b)는 가압력이 인가되기 전에 기재가 플라즈마에 노출된 시간이 35초인 경우로서, 떼어내는 힘의 평균값이 603 kgf/mm로 나타났고, (c)는 가압력이 인가되기 전에 기재가 플라즈마에 노출된 시간이 60초인 경우로서, 떼어내는 힘의 평균값이 334 kgf/mm로 나타났다.
제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BTO)과 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)를 표면처리하지 않은 상태로, 핫 프레스 공정을 통해 접합한 후에 떼어내는 힘을 측정한 결과 264 kgf/mm로 나타났다.
그리고, 제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BTO)을 표면처리한 후 1초가 경과한 후에, 핫프레스 공정을 통해 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)와 접합한 경우에는, 떼어내는 힘을 측정한 결과 355 kgf/mm로 나타났다.
또한, 제2기재(21)인 프리프레그(PPG)를 표면처리한 이후 1초가 경과한 후에, 핫프레스 공정을 통해 제1기재(11)인 타이타늄산바륨(BTO)과 접합한 경우에는, 떼어내는 힘을 측정한 결과 0 kgf/mm로 나타났다.
실험 결과를 통해 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법을 통해 접합하면 종래 다른 방법에 비해 현저하게 향상된 접합력이 나타남을 알 수 있다. 특히, 소정의 시간동안 플라즈마 표면처리를 수행하고 있는 상태에서 가압력을 인가하는 본원발명의 장치에 따르면, 접합력이 크게 증가되는 것을 알 수 있다. 본 발명의 장치에 따른 접합력은, 전처리로서 플라즈마 표면처리를 먼저 수행하고 난 후에 가압하는 경우보다는 약 1.70배 증가하고, 표면처리 없이 핫프레스를 한 경우보다는 약 2.28배 증가하는 것을 알 수 있다.
도 13 내지 도 15은 제1기재와 제2기재를 접합하기 전의 기재의 표면상태와, 접합한 후에 떼어낸 경우의 기재의 표면상태를 보여준다. 도 13 내지 도 15에서 좌측의 사진은 제1기재로서 타이타늄산바륨(BaTiO3, BTO)이고, 우측의 사진은 제2기재로서 프리프레그(prepreg)이다.
구체적으로 도 13은 제1기재(타이타늄산바륨)와 제2기재(프리프레그)가 접합되기 이전의 표면상태를 나타내는 사진이다. 도 14는 제1기재와 제2기재가 핫프레스공정으로 접합시키고 나서, 다시 떼어낸 기재의 표면상태를 보여주는 사진이다. 도 15는 제1기재와 제2기재에 35초 동안 플라즈마 표면처리를 한 상태에서 가압력을 가하여 접합시키고 나서, 다시 떼어낸 기재의 표면상태를 보여주는 사진이다.
도 14와 도 15를 보면 각각의 기재의 표면에, 상대방측의 기재가 달라붙어 있는 것을 확인할 수 있다. 특히, 도 14 보다 도 15의 경우에, 달라붙어 있는 기재의 양이 훨씬 더 많은 것을 볼 수 있다. 달라붙어 있는 기재는, 강한 접합력으로 인해, 기재의 분리시 다시 떨어지지 못하고 상대방측 기재에 남아있게 된 부분을 의미한다. 따라서, 본 발명에 의한 플라즈마 프레스 장치로 접합한 경우(도 15)가, 핫프레스공정으로 접합한 경우(도 14)보다 접합력이 강하다는 것을 이해할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치에 대해 설명한다. 상술한 제1실시예에서는 플라즈마 전극이 이동하는 이동식이었던데 반해 제2실시예에서는 플라즈마 전극이 고정된 형태의 고정식이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치는 제1롤러(10a), 제2롤러(20a), 구동부(30) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 제1롤러(10a)와 상기 제2롤러(20a)는 회전가능하도록 설치되며, 제1기재(11)와 제2기재(12)가 접합된 상태로 내입가능하도록 이격배치된다. 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이로 내입되는 제1기재(11)와 제2기재(12)는 그 접합계면에 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)에 의한 가압력이 전달된다.
또한, 상기 제1롤러(10a)와 상기 제2롤러(20a) 중 적어도 어느 하나는 플라즈마 전극으로 이용될 수 있다. 즉, 제1롤러(10a) 또는 제2롤러(20a) 중 어느 하나는 플라즈마 전극으로 이용되고 다른 하나는 접지 전극으로 이용되거나, 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a) 모두 플라즈마 전극으로 이용될 수 있다. 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a) 모두 플라즈마 전극으로 이용되는 경우에는 소정부에 접지되도록 하고, 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)에 인가되는 전원은 서로 다르게 하여 플라즈마가 발생하게 된다.
이때, 플라즈마 전극으로 인가되는 전원은 AC 또는 DC 이상의 주파수가 있는 전원이다.
이때, 소정의 플라즈마 발생에 필요한 플라즈마 방전 가스는 소정의 도입관(미도시)을 통해 상술한 제1기재(11)와 제2기재(12)가 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이로 내입되는 부분으로 도입되며, 아울러 별도의 도입관 등을 통해 소정의 첨가제 등도 도입되도록 설치될 수 있다.
제1기재(11)와 제2기재(12)의 접합계면에서의 접합력은 플라즈마 방전 가스 및 첨가제의 종류에 따라 강하게 또는 약하게 될 수 있다. 여기서, 첨가제는 가스 형태의 메탈소스, 실란(Silane) 등과 같은 무기소스 및 도파민(dopamine), 카테콜(catechol) 등의 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 구동부(30)는 소정의 모터 등을 포함하여 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)를 회전시키도록 마련된다.
상기 제어부(50)는 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a) 중 플라즈마 전극으로 이용되는 전극에 전원을 인가하도록 마련되며, 전원 인가시 제1기재(11)와 제2기재(12)가 내입되는 부분에 소정의 플라즈마 발생용 가스와 반응하여 플라즈마가 발생하게 된다. 이때, 발생된 플라즈마에 의해 제1기재(11)와 제2기재(12)의 각각의 대향면은 활성화될 수 있다.
제1롤러(10a) 또는 제2롤러(20a) 중 어느 하나가 플라즈마 전극으로 이용되고, 다른 하나가 접지 전극으로 이용되는 경우라면, 제어부(50)는 플라즈마 전극으로 이용되는 롤러에 DC 또는 AC 이상의 일정 주파수가 있는 전원을 인가하여, 제1기재(11)와 제2기재(12)가 내입되는 부분에서 플라즈마가 발생하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(50)는 구동부(30)를 제어하여 각 롤러의 회전을 제어할 수 있다.
상술한 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 이종 접합 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는 제1롤러(10a)가 플라즈마 전극으로 이용되고, 제2롤러(20a)는 접지 전극으로 이용되는 것에 대해 설명한다.
도 10은 도 9의 작동상태도로서, 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합시 공정도이다.
도 10을 참조하면, 제1기재(11)와 제2기재(12)는 서로 맞닿은 상태로 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이로 내입되도록 위치시킨 상태에서 제어부(50)를 통해 제1롤러(10a)에 전원을 인가하면, 제1기재(11)와 제2기재(12)의 대향면의 사이에서 플라즈마가 발생한다. 이때, 플라즈마에 의해 대향면을 활성화시키는 플라즈마 표면처리가 진행되고 있는 도중에, 제어부(50)는 구동부(30)를 제어하여 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)를 회전시켜, 제1기재(11)와 제2기재(12)가 서로 맞닿은 상태로 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이공간으로 내입되게 한다.
상기와 같은 상태는, 플라즈마에 의해 제1기재(11)와 제2기재(12)의 대향면이 각각 활성화된 상태에서, 제1기재와 제2기재가 접합되는 동시에 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 가압에 의해 접합계면에 가압력이 인가되는 상태가 된다.
즉, 종래 별도의 가열공정을 통해서 표면 활성화를 시켜야 했던 것과 비교하여 플라즈마에 의해 표면이 활성화된 상태에서, 가압공정이 동시에 이뤄지게 됨으로써 각 기재에 열변형이 발생하지 않게 되어 생산성이 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1롤러(10a)가 플라즈마 전극으로 이용되고, 제2롤러(20a)가 접지전극으로 이용되는 경우에 대해서 설명하였으나, 두 롤러 모두 플라즈마 전극으로 이용되는 경우에는 서로 다른 주파수를 가지는 전원을 각각 인가하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 가령, 제1롤러(10a)에 13.56MHz, 제2롤러(20a)에 60KHz의 주파수를 인가하여 플라즈마를 발생하도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치에 대하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치의 개략도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 프레스 장치는 제2실시예와 비교하여 전극부재(25)가 더 설치된다.
상기 전극부재(25)는 제1롤러(10a) 및 제2롤러(20a)와 각각 이격되고, 제1기재(11)와 제2기재(12)가 접합되어 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이공간으로 내입되는 부분에 배치된다.
이때, 제1기재(11)는 제1롤러(10a)와 전극부재(25)의 사이를 통해 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이공간으로 내입되도록 위치하고, 제2기재(12)는 제2롤러(20a)와 전극부재(25)의 사이를 통해 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)의 사이공간으로 내입되도록 위치한다.
이와 같이 배치된 상태에서, 제1롤러(10a), 제2롤러(20a) 및 전극부재(25) 중 적어도 2개는 플라즈마 전극으로 이용되고, 나머지 하나는 접지 전극으로 이용된다. 가령, 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)가 플라즈마 전극으로 이용되면 전극부재(25)는 접지전극으로 이용되고, 제1롤러(10a)와 전극부재(25)가 플라즈마 전극으로 이용되면 제2롤러(20a)가 접지전극으로 이용된다.
상술한 바와 같이 배치된 상태에서, 도 12에서와 같이, 플라즈마를 발생시키면, 제1롤러(10a)와 전극부재(25)의 사이에서 제1기재(11)의 표면은 플라즈마에 의해 활성화되고, 제2롤러(20a)와 전극부재(25)의 사이에서 제2기재(12)의 표면은 플라즈마에 의해 활성화되어, 플라즈마 표면처리가 진행된다.
제1기재의 표면과 제2기재의 표면을 플라즈마 표면처리하는 동안에, 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a)가 회전하여 제1기재(11)와 제2기재(12)의 접합계면에 가압력이 전달된다. 즉, 플라즈마가 발생된 상태에서 제1기재(11)와 제2기재(12)가 가압되면서 접합될 수 있다.
한편, 상술한 제1롤러(10a)와 제2롤러(20a) 및 전극부재(25)는 모두 외측면에 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층의 재질은 폴리머, 메탈, 세라믹 등과 같은 순수 물질 혹은 복합물질일 수 있다.
상기 코팅층을 통해 아크를 방지하고, 균일한 플라즈마 발생 도모가 가능하며, 가압의 균등한 분배를 할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 플라즈마 프레스 장치를 이용하면, 플라즈마를 발생시킨 상태에서 접합계면에 가압력을 인가함으로써 접합력이 현저하게 향상될 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (19)

  1. 제1기재와 제2기재의 표면이 활성화되도록 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부;
    상기 제1기재와 제2기재를 맞닿게 하며, 제1기재와 제2기재가 맞닿은 접합계면에 가압력을 인가하는 구동부; 및
    상기 플라즈마 발생부에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마에 의한 표면의 활성화와 동시에 상기 가압력의 인가가 이루어지도록, 상기 플라즈마에 의해 표면이 처리되는 동안에 상기 접합계면에 가압력이 인가되기 시작하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는, 플라즈마 프레스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    일 면에 상기 제1기재가 부착되는 제1플라즈마 전극; 및
    상기 제1플라즈마 전극과 대향되도록 배치되며, 대향면에 상기 제1기재와 접합되는 상기 제2기재가 부착되는 제2플라즈마 전극;을 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿도록 상기 제1플라즈마 전극 또는 상기 제2플라즈마 전극 중 적어도 어느 하나를 이동시키도록 마련되는, 플라즈마 프레스 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1플라즈마 전극은 상측에 위치하며, 상기 제2플라즈마 전극은 하측에 위치하고, 상기 구동부는 상기 제1플라즈마 전극을 상하로 이동시키도록 상기 제1플라즈마 전극에 결합설치되는 플라즈마 프레스 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2플라즈마 전극의 대향면에는 세라믹 유전체가 더 설치되고, 상기 세라믹 유전체에 상기 제2기재가 부착되는 플라즈마 프레스 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생시에는, 상기 제1플라즈마 전극과 맞닿아 상기 제1플라즈 전극과 상기 제2플라즈마 전극 사이에 일정 간격을 형성하도록 상기 제2플라즈마 전극의 대향면보다 상기 제1플라즈마 전극 측으로 돌출되도록 위치하고,
    상기 제1기재와 상기 제2기재가 서로 맞닿을 시에는 상기 제1플라즈마 전극과 맞닿지 않도록 위치하는 간격 형성부를 더 포함하는 플라즈마 프레스 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1기재는 보호필름과 접착된 상태로 상기 제1플라즈마 전극의 일 면에 부착되는 플라즈마 프레스 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는, 사이공간으로 상기 제1기재와 제2기재가 상호 맞닿아 가압되면서 내입되도록 설치되고 적어도 하나는 플라즈마 전극으로 이용되는 제1롤러와 제2롤러를 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 회전시키도록 마련되고,
    상기 제어부는, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 플라즈마가 발생하도록 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 플라즈마 전극으로 이용되는 롤러에 전원을 인가하고, 상기 구동부를 통한 각 롤러의 회전을 제어하도록 마련된 플라즈마 프레스 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 어느 하나는 플라즈마 전극으로 이용되고, 다른 하나는 접지 전극으로 이용되는 플라즈마 프레스 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1롤러와 상기 제2롤러가 플라즈마 전극인 경우, 서로 다른 주파수를 가지는 전원이 인가되는 플라즈마 프레스 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러와 이격배치되는 전극부재를 더 포함하며,
    상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 상기 전극부재 중 적어도 2개는 플라즈마 전극으로 이용되며, 나머지 하나는 접지 전극으로 이용되는 플라즈마 프레스 장치.
  11. 제1플라즈마 전극의 일 면에 제1기재를 부착하고, 상기 제1플라즈마 전극과 대향되도록 마련되는 제2플라즈마 전극 중 상기 제1플라즈마 전극의 일 면과 대향되는 대향면에 제2기재를 부착하는 기재부착 단계;
    상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극이 일정 간격을 형성하도록 위치시키고, 상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극에 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 제1기재의 표면과 상기 제2기재의 표면을 활성화시키는 플라즈마 발생 단계; 및,
    플라즈마가 발생되어 표면이 활성화된 상태에서, 상기 제1플라즈마 전극 또는 상기 제2플라즈마 전극 중 적어도 어느 하나를 이동시켜 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿게 하고, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 맞닿은 상태에서 설정된 가압력을 인가하여 상기 제1기재와 상기 제2기재를 접합시키는 플라즈마 프레스 단계;를 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플라즈마 프레스 단계 이후에 상기 제1플라즈마 전극과 상기 제2플라즈마 전극에 전원을 차단시켜 플라즈마 발생을 중지시키고, 설정된 가압력을 계속 인가하는 추가 프레스 단계를 더 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  13. 제11항에 있어서,
    플라즈마 발생 단계 이전에 또는 상기 플라즈마 발생시에, 제1기재와 제2기재가 맞닿은 접합계면 및 상기 접합계면의 주변으로 가스 형태의 첨가제를 주입하는 단계를 더 포함하며,
    상기 첨가제를 통해 상기 접합계면에서의 접착력을 조절하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 첨가제는 메탈소스, 무기소스 또는 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  15. 제1롤러와 제2롤러의 사이로, 상호 맞닿아 내입되는 제1기재와 제2기재를 준비하는 준비단계;
    상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 적어도 어느 하나에 전원을 인가하여 상기 제1기재와 상기 제2기재의 내입되는 부분에 플라즈마를 발생시켜 상기 제1기재와 상기 제2기재의 대향 표면을 각각 활성화시키는 플라즈마 발생 단계; 및,
    상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 회전시켜 상기 제1기재 및 상기 제2기재가 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 사이로 내입되어, 플라즈마가 발생되어 표면이 활성화된 상태에서 상기 제1기재 및 상기 제2기재가 가압되면서 접합되는 플라즈마 프레스 단계;를 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 플라즈마 전극으로 이용하는 경우, 서로 다른 주파수를 가지는 전원을 인가하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러와 이격배치되는 전극부재가 설치되는 경우,
    상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 상기 전극부재 중 2개는 플라즈마 전극으로 이용하고, 나머지 하나는 접지 전극으로 이용하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  18. 제15항에 있어서,
    플라즈마 발생 단계 이전에 또는 상기 플라즈마 발생시에, 상기 제1기재와 상기 제2기재가 내입되는 부분에 가스 형태의 첨가제를 주입하는 단계를 더 포함하며,
    상기 첨가제를 통해 상기 제1기재와 상기 제2기재의 접합계면에서의 접착력을 조절하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 첨가제는 메탈소스, 무기소스 또는 유기소스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 플라즈마 프레스 장치를 이용한 접합방법.
PCT/KR2017/004555 2016-05-02 2017-04-28 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법 WO2017191942A1 (ko)

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