박막고분자 필름의 잔류응력해석

국문 초록 (Abstract)

PMDA-ODA형 폴리이미드 필름의 경화 과정에서 승온온도와 pre-baking 시간에 따른 잔류응력 및 두께변화 거동 그리고 이미드화 정도를 간섭계가 보완된 잔류응력 해석장치와 RT IR을 이용하여 연속적으로 측정하였다. 폴리이미드필름의 잔류응력 거동은 승온온도에 매우 민감하게 반응하였으며, 승온온도가 다를 경우 상이한 잔류응력 거동이 관찰되었다. 잔류응력은 약 300 ℃에서 0이 될 때까지 감소하였는데, 이것은 이 온도에서 이미드화가 완결되었다는 것을 의미한다. 각각의 승온온도에 따른 두께변화는 간섭계를 이용한 fringe 곡선으로부터 결정할 수 있었는데, 경화과정 중의 두께변화 거동은 잔류응력의 거동과 매우 비슷하였다. 임의의 한 온도에서 승온온도가 증가할수록 이미드화가 시작되는 온도와 완결되는 온도는 증가함을 관찰할 수 있었다. 경화과정에서 온도를 사인형태로 올려줄 경우 잔류응력은 매우 불안정한 형태를 보이면서 감소하는 경향을 보였다. Pre baking 시간이 증가할수록 경화과정 초기의 잔류응력과 두께 값은 감소함을 관찰할 수 있었고, pre-baking 시간이 60 분일 경우 약간의 이미드화가 일어났지만 전체 경화과정에서의 이미드화 거동은 pre-baking 시간에 상관없이 비슷하였다. 완전히 경화된 PI 필름을 승온하는 과정에서 잔류응력 값은 0까지 감소하였다가, 냉각시 30 MPa로 다시 회복되었으며 이때, PI 필름의 열팽창계수는 80×10^(-6)/℃이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The variation of residual stress and thickness of semirigid polyimide (PI), pyromellitic dianhydride-4,4'-oxydianiline (PMDA-ODA), films during the curing process was in-situ monitored and analyzed as a function of temperature scanning rate and pre-baking time. The temperature dependent imidization process was investigated using Fourier transform-infrared (FT-IR) spectroscopy. Film thickness change was measured by the interferometer system attached to the residual stress analyzer. Residual stress during the curing process was calculated by measuring the bending curvature and the film thickness. For a fixed temperature, the values of residual stress were higher for higher scanning rated. With the increase of scanning rate, imidization started and completed at lower temperature. Residual stress behavior was very sensitive to the temperature schedule applied in the curing process. As pre-baking time increased, both the initial residual stress and thickness of PI films decreased significantly. The effect of pre-baking time on degree of imidization was less than that of scanning rate.

목차 (Table of Contents)

• 요약문
• 1. 서론
• 2. 이론
• 3. 실험
• 4. 결과 및 고찰
• 5. 결론
• 6. 참고문헌
• 7. 발표논문 및 초록 첨부
• 8. 연구결과 활용방안
• 9. 참고 및 건의 사항
• 10. 배출인력 현황