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방열재료의 요구기능과 충전제의 개발

전문가 제언: ○ 요즈음 개인용 정보단말기와 노트북 PC의 폭발적인 수요의 증가와 각종 가전제품의 다양화에 따라 하드웨어는 소형, 경량, 저전력 소모, 집적회로의 대용량화의 요구가 가속화되고 있다. 이에 대응하여 반도체 소자, 특히 집적회로와 전력용 반도체는 높은 회로의 집적도와 전력의 대용량화로 인해 사용 시에 많은 열이 발생하게 된다. 이러한 발생 열은 소자의 기능을 저하시킬 뿐만 아니라 주변소자의 오작동, 기판의 열화 등의 원인으로 되기 때문에 이를 해결하기 위한 방열수단에 대한 기술개발이 반도체 업계에서 시급히 해결해야 할 당면과제라고 생각된다. 향후 반도체 업계의 기술과제는 열과의 전쟁이라 해도 과언이 아니다.

○ 본 논문은 반도체 소자나 IC의 고밀도화 및 고집적화에 따른 열의 발생을 냉각하기 위한 수단으로서 고분자계 재료에 질화붕소, 질화알루미늄 등의 질화물계 세라믹 첨가제를 혼합하는 것에 의해 방열재를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 질화물계 세라믹스는 제조비용이 고가이기 때문에 아직은 적용분야가 실리콘계 복합재료 등 고부가가치의 용도에 한정되고 있는 실정임으로 개선되어야 할 과제가 많이 남아 있다.

○ 질화붕소나 질화알루미늄은 인공광물로서 높은 열전도율과 우수한 열팽창률을 보유함은 물론 시트성형과 상압소결이 가능해 최근 차세대 기판재료 및 방열재의 첨가제로서 주목받고 있는 것은 사실이다. 그러나 질화물계 세라믹스의 발전을 위해서는 비 산화물계 세라믹스에서 공통적으로 나타나는 문제점인 경제성 저하, 높은 소결온도 및 유전율 등의 과제가 해결되어야 한다. 따라서 향후 고속 CPU, 대형 LCD, 대용량 메모리를 탑재한 전자기기의 지속적인 개발을 위해서는 발열문제의 해결이 없이는 불가능하기 때문에 업계의 노력은 물론이지만 산학연이 공동으로 개발할 수 있는 유기적인 협력체제의 구축이 급선무라고 생각된다. 머지않은 장래에 질화붕소, 질화알루미늄 등 질화물계 세라믹스가 전기전자기기 분야에서 널리 사용될 것으로 확신한다.

저자: Masato Kawano
자료유형: 학술정보