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잉크젯법에 의한 회로기판 제조기술

전문가 제언: ○ 일렉트로닉스 기술 진보에 따라 우리가 사무실에서 사용하는 잉크젯인쇄기를 사용하여 컴퓨터 내에 입력된 설계를 리소그래피 작업 없이 전자회로기판에 회로를 직접 인쇄하는 꿈의 기술이 현실화 되고 있다.

○ 전자회로기판 인쇄의 종래 기술인 리소그래피는 노광을 위한 마스크 형성, 광 레지스트 공정, 노광, 현상, 에칭 등의 여러 공정과 유해물질의 사용, 그리고 재료의 많은 손실을 갖는다. 이를 대체하는 잉크젯 인쇄기술은 대기압 하에서 한 번의 인쇄와 건조의 간단한 공정을 가진다.

○ 따라서 이 기술은 대형기판에서 높은 경쟁력을 갖고 고객의 취향에 맞는 맞춤형의 다양한 설계, 필요부분만의 인쇄, 단납기, 환경친화형, 재료이용 효율의 향상 등으로 전자회로기판 기술을 혁신적으로 바꾼다.

○ OLED 및 PLED를 성공시킨 전자공업용 잉크젯기술을 개발한 미국의 Litrex사가 일본의 ULVAC사에 인수되었다. 새로이 Seiko-Epson사가 Litrex사 영역의 기술을 개발하여 다층회로기판 등에 적용한 실례를 본문에서 소개하고 있다. 피코 리터 수준 크기의 잉크 방울을 분사하는 압전 헤드에 의한 고속 정밀 인쇄기술을 개발하였다. 이로써 일본은 최소한 전자회로인쇄용 잉크젯기술의 세계 두 톱 회사를 보유한다.

○ 잉크젯 인쇄기술의 성공에는 인쇄기 외에 잉크 기술의 기여가 크다. 고속 분사에 필요한 저점도 특성과 장기 신뢰성을 가져야 한다. 유연기판의 플라스틱 재료의 용융온도 이하에서 잉크의 금속입자 소결이 가능하고, 충분한 전기전도성과 분산성을 갖기 위해서는 금속입자가 나노크기가 되어야 한다. 기판재질과 적당한 젖음성을 가져야 건조 후 패턴을 설계대로 형성할 수 있다. 나노입자 사이의 엉킴 대책도 필요하다.

○ 잉크젯 인쇄기술에 의한 LCD TV용 컬러필터를 위해 Litrex사의 2400×2400mm의 대형 스테이지를 갖춘 50대 인쇄기가 이미 출하되었다. 일본에서는 산학관 공동연구 프로그램이 시작되어 이 기술의 해외 판매가 금지되고 있다. 국내에서도 LG 화학과 삼성전자가 2007년 말경 실제 라인에 투입할 계획인 것으로 알려져 뜨거운 경쟁이 실감된다.

저자: SAKAI Shinri
자료유형: 학술정보