다기능·다공질 세라믹스 개발

전문가 제언

○ 디스플레이 제조 및 검사장비에서 기본시스템으로 핵심 구동시스템인 초정밀 스테이지를 들 수 있다. 장비가 대형화될수록 고도화된 기술을 요하는 고 정밀 시스템은 재료의 응용기술 없이는 접근이 어려운 분야이다. 이러한 초정밀 스테이지 장비는 정반이라는 기초소재의 고 정밀 가공기술을 통하여 가능하게 된다.

○ 정반은 단순한 받침돌의 의미가 아닌 LCD 장비와 같은 초정밀 공정이 필요한 생산 및 검사장비에서 완전한 평면을 유지하고 진동과 변형을 방지하는 기능을 수행하는 기초소재이다. 지금까지 정반재료는 주철과 천연석재인 화강암이 사용되었다. 대형 화강암은 주로 한국, 중국, 인도, 미국 등에서 채굴하고 있다. 그러나 디스플레이 설비 확대에 따라 한국·대만 등에서 수요가 증가하여 천연석재의 수급이 곤란해지고 있다.

○ 이 문헌에서는 대형 정반을 개발하기 위해 인공원료를 사용한 다공질 세라믹스를 개발하는 것에 대한 것이다. 정반을 다공체로 제작하여 경량화를 시도하고 높은 영률과 저 팽창을 동시에 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 정반 내부의 열린 기공을 이용한 진공흡입식 척(chuck) 기능도 제안하고 있다.

○ 이 연구에서는 양의 열팽창계수를 나타내는 SiC 및 음의 열팽창계수인 LiAlSiO4에 유리질 결합재(GM)를 이용하였다. 낮은 열팽창률(2×10-6K-1)과 80GPa의 영률 및 기공률 20%를 달성하기 위해 소재 조합을 하였다. SiC-GM-LiAlSiO4계에서 각 원료분말의 체적비와 영률 및 선열팽창계수 관계를 추정하여 원료분말 조성도를 작성하고 실험을 실시하였다.

○ 디스플레이 산업에서는 스테이지에 사용되는 정반이 중요하다. 그동안 질이 우수한 천연석재가 좋은 재료였다. 그러나 이 연구와 같이 열팽창 등의 물성이 적합한 다공성 세라믹을 이용하는 것은 매우 좋은 발상이라고 생각된다. 경제성을 검토하여 국내에서도 이에 대한 제품생산 도전이 필요하다고 판단되며 세라믹 업체의 검토가 있기를 기대한다.

저자

Koji Matsumaru

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

23(5)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

71~75

분석자

김*환

분석물

• 다기능,다공질 세라믹스 개발.pdf [352,791 byte]

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