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  • 기사등록 2011-12-09 20:01:09
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휴대형 전자기기의 모듈접속을 완벽하게 대체할 수 있는 초박형 접합기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 더 얇고 더 가벼운 휴대폰이 나오는 등 전자업계에 변화를 불러일으킬 전망이다.

KAIST는 신소재공학과 백경욱 교수(사진) 연구팀이 휴대형 전자기기의 모듈접속을 완벽하게 대체할 수 있는 초박형 접합기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

최근 스마트폰과 같은 휴대형 전자제품은 카메라, 디스플레이, 터치스크린 등 다양한 기능의 모듈의 개수가 점점 더 늘어나고 있다. 기존 모듈연결에 쓰이던 전기 콘센트 형태의 소켓형 커넥터는 큰 부피를 가지며 소형화가 거의 불가능하다는 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 모듈 접속방법에 대한 개발이 지속적으로 요구돼 왔다.

연구팀은 초미세 솔더·접착제 필름을 이용한 복합 신소재를 개발하고 수직방향 초음파 접합 공정을 고안해 이를 동시에 사용함으로써 신뢰성이 높은 초박형 접속을 구현해 낼 수 있었다.

소재개발에 있어서 연구팀은 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 이용해 기존의 소켓형 커넥터보다 두께는 1/100 수준으로 얇아지면서 전기적 특성, 기계적 특성, 신뢰성이 모두 우수한 접속부를 구현해 냈다.

공정측면에 있어서도 연구팀은 기존 방식을 개선해 열을 가하지 않고 초음파 진동만을 이용해 접합부 자체에서 열을 발생시킴으로써 소비전력을 100W 이하로 줄이면서 접합시간도 1초~5초까지 줄일 수 있는 공정을 개발했다.

백경욱 교수는 “초미세 솔더 입자가 함유된 이방성 접착제 필름 신소재와 종방향 초음파를 이용한 접합공정기술은 휴대전화의 소형화, 경량화뿐만 아니라 제조 생산성까지 크게 향상 시킬 수 있는 첨단 기술”이라며 “휴대전화는 물론 터치스크린 패널 조립, LED 백라이트유닛 등 다양한 전자제품 조립 분야에 광범위하게 쓰일 수 있을 것으로 기대 된다”고 말했다.

한편, 백 교수가 이기원 박사과정 학생과 공동으로 개발한 이번 기술은 세계 최대 규모의 전자부품기술학회(Electronic Components and Technology Conference) 등의 저명 학술 대회에서 최우수 학생 논문상 2회 수상을 비롯해 세션 최우수 논문으로도 선정돼 세계적으로도 성과를 인정받고 있다.

▲ ▲기존 모듈연결에 쓰이던 전기 콘센트 형태의 소켓형 커넥터(左)와 KAIST의 초박형 모듈 접속 기술(右). ▲기존 모듈연결에 쓰이던 전기 콘센트 형태의 소켓형 커넥터(左)와 KAIST의 초박형 모듈 접속 기술(右)

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