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정밀피치용 내이행성 멤브레인 회로

전문가 제언: ○ 오늘날과 같은 정보통신시대를 구가하고 있는 휴대용 전화기나 디지털카메라와 같은 소형 전자기기의 발전에는 좁은 공간에서 구부릴 수 있는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit: FPC)의 기여가 컸다.

○ FPC에서는 기판으로 내열성과 기계적 특성이 우수한 폴리이미드(PI) 필름이 사용되어 왔었으나 염가의 폴리에스테르(PET) 필름이 사용되기 시작하여 멤브레인 회로기판이라는 이름을 얻기도 하였다.

○ PET 필름 사용에는 구리의 에칭이 필요 없이 인쇄로 가능한 회로용으로, PET의 내열성 범위 내에서 소결처리가 가능한 높은 전기전도성을 가진 은 페이스트 기반의 잉크 개발이 핵심 기술이었다. 이 기술은 일본의 톱 전선회사의 하나인 Fujikura사가 개발하여 시장을 리드하고 있다. 물 존재 시 인접 회로 간에 은 이온의 이행을 막는 기술이 핵심이고, 일본의 S.Yoshihara 등에 의한 은의 석출이 보고되었다.

○ 회로 표면에서 은 이온의 이행이란 전위차가 발생하고 있는 인접회로 간에 결로 등에 의해 발생한 수분이 존재할 때 고전위극(anode)에서 용출한 은 이온이 저전위극(cathode) 측에 석출하여 수지상 결정(dendrite)으로 되는 현상이다. 이 첨극 결정은 높은 전계를 만들기 때문에 3~5V 정도의 저전압에서도 인접회로 간 단락시간을 짧게 만든다.

○ 이 회사는 0.5mm 피치 커넥터용 은 페이스트 기반의 회로용 잉크를 갖는 멤브레인 회로기판에서 회로를 탄소로 코팅하여 은의 이행을 억제해왔다. 미래의 0.3mm 피치 커넥터에서는 좁아진 회로 간격으로 단락시간이 짧아져, 새로운 방식인 금 도금의 니켈 입자 기반의 페이스트 잉크를 개발한 내용을 이 회사는 본문에서 소개하고 있다. 새로운 잉크는 1,000초의 단락시간을 가져 표준 단락시간의 2배를 달성하였다.

○ PET 필름을 기판으로 하며 회로 간격이 좁은 FPC에도 인쇄 가능한 새로운 잉크 기술이 다른 소형 전자기기로 응용 확대될 것이 예상된다. 시장 변화를 예측하여 기본기술로 미리 준비해 가는 전략이 돋보인다.

저자: Shuzo Hirata et al
자료유형: 학술정보