Nowadays, printing circuit board which is vital and inevitable at the electronic industry is manufactured by lithography technology which has some disadvantages such as using corrosive etchant, having expensive process, and consuming time. Moreover, lithography technology is hard to apply at flexible substrate which can apply to the flexible electronics.
One of the promising technology is the ink-jet printing technology which can make the conductive line directly on the substrate. For using the ink-jet printing technology, electronic ink which contains metals is necessary, and metal nanoparticles are promising material for applying electronic ink. For decreasing process temperature and preventing print nozzle clogging, synthesized metal nanoparticles must has nanosize and high dispersity in solvent.
Here, We synthesize monodisperse Sn-Cu nanoparticles which have relatively high conductivity and low melting point. Monodisperse Sn-Cu nanoparticles are synthesized by sodium borohydride reduction method using polyols as a solvent and poly vinyl pyrrolidone as a surfactant. Synthesized Sn-Cu nanoparticles show that the melting point is dramatically decrease, when nanoparticles dimension fall into 15~10nm. Moreover, we try to increase scale of nanoparticles for industrial application. Using large scale method, synthesized Sn-Cu nanoparticles show the bimodality, which can be easily applicable to electronic ink.
오늘날, 전자 산업에서 필수 불가결한 회로용 기판은 리소그래피 공정을 이용하여 제조되고 있다. 하지만, 리소그래피 공정을 이용해 회로용 기판을 제조할 시에는, 부식성이 강한 식각액을 사용해야 하고, 시간이 오래 걸리며, 많은 공정을 거처야 하기 때문에 비용이 많이 들게 되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위한 대안으로써 잉크젯 프린팅을 이용해 회로용 기판을 제조하는 방법이 연구 되고 있다. 잉크젯을 이용해 회로용 기판을 만드는 방법은 도선을 만들 수 있는 물질이 포함된 전자잉크가 필수적이다. 본 연구에서는 비교적 녹는점이 낮고 전기 전도성이 좋은 주석-구리 합금을 전자잉크에 응용하기 위한 연구를 진행하였다. 수소화붕소나트륨을 환원제로 사용하고, 폴리올을 용매로 사용해 균일한 크기를 가지는 주석-구리 합금을 합성하였고, 합성 온도, 표면안정제, 용매등의 영향을 알아 볼 수 있었다. 또한 합성된 주석-구리합금 나노입자의 녹는점이 벌크일때에 비해서 크게 낮아지는 것을 확인 할 수 있었다. 상업적 응용을 위하여 한번에 더 많은 양을 생산할 수 있는 방법에 대하여서도 연구하였고, 전자잉크에 응용가능한 결과를 얻을 수 있었다. 마지막으로 합성된 주석-구리 나노입자를 용매에 분산시켜 전자잉크에의 응용가능성에 대해 연구하였다. 단일 용매보다는 점도가 높고 휘발성이 적은 폴리올계의 용매를 알코올류 용매와 혼합하였을 때 분산이 더 잘되는 사실을 확인 할 수 있었다.
