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| ▲ KAIST 제공 | ||
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| ▲ 백경욱 교수 | ||
갈수록 사용되는 모듈의 수가 점점 더 늘어나고 있지만, 기존 모듈 연결에 쓰이는 소켓형 커넥터가 큰 부피를 갖기 때문에 소형화가 더이상 불가능해졌고, 이를 대체할 수 있는 새로운 모듈 접속방법 개발이 지속적으로 요구됐다.
KAIST 신소재공학과 백경욱 교수팀이 휴대형 전자기기의 모듈접속을 완벽하게 대체할 수 있는 초박형 접합기술 개발에 성공했다.
연구팀은 초미세 솔더·접착제 필름을 이용한 복합 신소재를 개발하고, 수직방향 초음파 접합 공정을 고안해 이를 동시에 사용, 신뢰성이 높은 초박형 접속을 구현했다.
이번 기술 개발로 두께가 얇으면서도 신뢰성을 완벽히 개선해 소켓형 커넥터를 대체, 전자산업에 커다란 변화를 가져올 것으로 기대된다.
백 교수팀은 기존 제조상의 문제를 완벽하게 개선할 수 있는 대안으로, 열에 의해 녹아서 전극과 합금 결합을 형성할 수 있는 초미세 솔더 입자와 열에 의해 단단히 굳으며 전극을 감싸 기계적으로 보호할 수 있는 열경화성 접착제 필름의 복합 신소재를 개발했다.
이 소재를 이용하면 기존 소켓형 커넥터보다 두께는 1/100 수준으로 얇아지면서도 전기적·기계적 특성과 신뢰성이 모두 우수한 접속부를 구현할 수 있다.
또 공정 측면에서도 기존 접합방식인 뜨거운 금속 블록으로 열을 가하는 것은 생산관리가 어렵고 최대 소비전력이 약 1000W로 에너지 소모가 많은 데다 접합시간도 최대 15초나 소요됐다.
이에 반해 백 교수팀은 기존 방식을 개선해 열을 가하지 않고 초음파 진동만으로 접합부 자체에서 열을 발생시킴으로써, 소비전력을 100W 이하로 줄이면서 접합시간도 1초~5초까지 단축시키는 공정을 개발했다.
백 교수는 “초미세 솔더 입자가 함유된 이방성 접착제 필름 신소재와 종방향 초음파를 이용한 접합 공정기술은 휴대전화의 소형화, 경량화 뿐만 아니라 제조 생산성까지 크게 향상 시킬 수 있다”며 “터치스크린 패널 조립, LED 백라이트유 등 다양한 전자제품 조립 분야에 광범위하게 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다.
이재형 기자 1800916@cctoday.co.kr