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ETRI, 반도체 패키징분야 신소재 기술 최초개발국내 연구진이 최첨단 반도체 개발의 키를 쥐고 있는 패키징(Packaging) 분야의 핵심원천 신소재 기술개발에 성공했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 자체 보유한 나노 소재기술을 이용해 세계최초로 반도체 공정에 꼭 필요한 신소재를 개발해 냈다. 특히 본 기술은 기존 일본이 보유한 기술 대비 95% 전력 절감이 가능한 획기적인 반도체 칩렛 패키징 기술이다. 공정단계도 기존 9단계를 3단계로 대폭 줄였다. 연구진이 개발한 95% 절전 첨단 반도체 칩렛 패키징 기술은 반도체 웨이퍼에 연구원이 개발한 신소재인 비전도성 필름(NCF)을 붙인 후 타일처럼 생긴 칩렛에 면 레이저를 조사(照射)해 경화하는 총 3단계로 이뤄진다. 기존기술로는 칩렛 집적기술이 요구하는 수십 마이크로미터(㎛) 크기의 칩간 연결통로라 할 수 있는 접합부의 세척 불가능, 상온에서 접합의 필요성 등이 적용하기 어렵다는 단점도 있었다. 하지만, 연구진은 독자적으로 개발해낸 나노소재 설계기술과 나노신소재를 활용해 20여년 핵심원천기술 연구 끝에 기술 확보에 성공했다. 연구진이 개발에 성공한 핵심 신소재는 고분자 필름으로 만들었다. 10~20㎛두께의 에폭시 계열 소재에 환원제 등이 첨가된 나노소재이다. 본 소재에 레이저를 쏘면 반도체 후공정(패키징)의 단계에서 세척, 건조, 도포, 경화 등에 이르는 전 단계를 해결한다. 따라서 ETRI가 개발에 성공한 본 나노 신소재는 소재가 갖는 특수성으로 인해 반도체 후공정에 필요한 접합소재 역할과 각 단계에 이르는 소재 특징을 갖고 있는 셈이다. ETRI 연구진은 첨단 칩렛 집적과 마이크로 LED 전사·접합 공정에 적용해 기술의 확장성과 응용성을 확대할 예정이다. 해당 기술은 향후 반도체 디스플레이 업체가 필요로 하는 저전력·친환경 공법에 본 기술이 해답을 제공할 수 있을 것이다. ETRI 이일민 창의원천연구본부장은 “최근 ESG 경영이 반도체 디스플레이 업계의 화두이고 산업계에 친화적인 저전력 신공법을 누가 먼저 개발하느냐가 사활이 걸린 문제로 본 기술은 파급효과가 매우 큰 기술이다”고 말했다. ETRI은 그간 일본 소재와 장비 기술에 대한 의존도가 높았던 첨단 반도체 패키징, 마이크로 LED 디스플레이 분야에서 독자 기술을 개발해냈다는 사실을 강조했다. 더불어 앞으로 기술 격차를 좁혀가며 저전력, 친환경 등 새로운 시장에서의 원천 기술 상용화를 위해 노력하겠다고 밝혔다.
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[미국] 챔피온 파이버글라스(Champion Fiberglass), 5월 ISO 45001 인증 획득미국 섬유유리 도관 제조업체인 챔피온 파이버글라스(Champion Fiberglass)에 따르면 2022년 5월 ISO 45001 인증을 획득했다. ISO 45001은 안전보건경영에 관한 표준이다.이전에 품질관리시스템 관련 표준인 ISO 9001와 환경시스템관리 관련 표준인 ISO 14001도 획득했다. 제조업체 관련 3개의 인증을 획득함으로써 챔피온 파이버글라스는 안전하고 지속가능한 제조업을 영위한다는 것을 증명했다.챔피온 파이버글라스는 고품질의 RTRC 도관 솔루션의 개발과 배송에 있어서 선도업체이다. 1988년 설립된 이후 전기도관산업에서 화염에 잘 견디고 연기를 적게 배출하도록 에폭시 수지를 처음 도입했다.참고로 챔피온 파이버글라스의 CEO는 Goran Haag이며 본사는 미국 텍사스주에 위치해 있다. 발전소, 정유소 등 상업용 및 산업용 도관뿐만 아니라 가정용 빌딩의 도관도 공급하고 있다.
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KRISS, 반도체 공정 실시간 모니터링할 비접촉식 유량센서 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 반도체 공정에 쓰이는 에폭시 수지를 실시간으로 측정할 수 있는 비접촉식 유량센서를 개발했다. 공정을 멈추지 않고도 디스펜서에서 토출되는 양을 정확히 모니터링 가능해 반도체 수율 향상에 기여할 수 있다. ▲ (좌측부터) KRISS 유량측정팀 임성혁 선임연구원, 이석환 선임연구원, 강웅 책임연구원 전자제품 제조 공정 전반에 쓰이는 디스펜서는 에폭시 수지 등을 분사하는 역할을 한다. 에폭시 수지는 점성이 높고 굳는 성질이 있어 주로 휴대폰에 카메라 등 작은 부품을 부착하기 위한 접착제로 쓰이거나, 칩을 충격에서 보호하기 위한 언더필(underfill) 수지로 사용된다. 반도체 기술의 발달로 기기가 점차 소형화됨에 따라 극미량의 수지를 정확하게 토출하는 것이 더욱 중요해지는 추세다. ▲ KRISS가 개발한 적외선 흡수 기반 비접촉식 유량측정센서 현재 제조현장에서는 디스펜서를 공정에 투입하기 전 토출량을 저울로 미리 확인하고 있다. 이 방식으로는 공정 도중 에폭시가 굳어져 토출량이 부정확해지거나 노즐이 막히는 문제를 방지할 수 없다. 공정을 멈추지 않고 토출량을 실시간으로 모니터링하기 위해서는 비접촉식 유량계를 사용해야 하지만 기존의 초음파식 유량계로는 이처럼 극히 적은 유량을 측정하기 어렵다. KRISS 유량측정팀이 개발한 센서는 적외선 흡수 방식을 채택해 배관을 자르거나 공정을 중단하지 않고도 실시간으로 유량을 측정할 수 있는 것이 특징이다. 에폭시의 국소 부위를 적외선으로 가열한 뒤 그 흐름을 배관 외부에서 적외선 흡수 기반의 온도센서로 측정하는 원리다. ▲ 에폭시 디스펜서에 연결한 비접촉식 유량측정센서 연구진이 이번에 개발한 센서로 극미량의 디스펜서 토출량을 실시간 측정해 이를 저울 측정값과 비교한 결과 300 Hz의 고속으로 토출되는 1 µg(마이크로그램, 1그램의 백만 분의 1) 수준의 극미량까지 정확히 측정할 수 있음이 확인됐다. 실제 반도체 공정에 쓰이는 10 µg ~ 수십 mg 수준의 토출량을 실시간으로 측정 가능하다. 이번 성과는 반도체 공정 디스펜서의 토출량을 실시간 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 센서를 개발한 첫 사례다. 공정 중 정확한 측정이 가능해 수율 향상에 기여할 수 있을 뿐 아니라, 배관을 자르지 않고 외부에서 결합시키는 클램프온(clamp-on) 방식이라 현장을 오염시키지 않는다는 장점까지 갖췄다. ▲ 디스펜서 토출량 측정을 위한 실험 셋업(좌)과 센서부 확대이미지(우) 연구진은 이번에 개발한 센서를 상용화하기 위해 후속 연구를 진행 중이다. 그간 비접촉식 유량 측정에는 외산 초음파 유량계가 주로 사용됐지만 이번 성과가 상용화된다면 순수 국내 기술로 보다 우수한 측정성능을 갖춘 비접촉식 유량측정센서를 시장에 선보이게 될 전망이다. KRISS 유량측정팀 이석환 선임연구원은 “이번에 개발한 기술을 응용하면 세척, 식각 공정에 쓰이는 황산 등 약액의 유량도 비접촉식으로 측정할 수 있다”며 “반도체 수율을 높이면서도 보다 안전하고 효율적인 현장을 만드는 데 기여할 것”이라고 말했다. 과학기술정보통신부 한-EU 공동연구지원사업 등으로 수행한 이번 연구의 성과는 광학분야 국제학술지인 옵틱스 앤 레이저스 인 엔지니어링(Optics and Lasers in Engineering, IF : 5.67)에 10월 온라인 게재됐다.