초록 ▼

가. 1세부

최종목표
□ 생산성 높은 R2R 공법을 이용한 3차원 적층 제조 공정 및 가공 기술 개발
1. 40㎛ 이하의 초박형 디바이스 가공 및 정밀 본딩 기술 확립
2. 25㎛ 이하의 초정밀 Via Hole 제조 기술 확보
3. 디자인 자유도 향상하기 위한 100% Via Filling Ratio 기술
4. 집적도 향상을 위한 15㎛/25㎛ 미세 피치 패턴 형성 기술
5. 초고속 도금기술을 이용한 10 ASD 이상의 전류밀도 확보
6. 적층 기술 기반을 확립하기 위한 4 Laye

가. 1세부

최종목표
□ 생산성 높은 R2R 공법을 이용한 3차원 적층 제조 공정 및 가공 기술 개발
1. 40㎛ 이하의 초박형 디바이스 가공 및 정밀 본딩 기술 확립
2. 25㎛ 이하의 초정밀 Via Hole 제조 기술 확보
3. 디자인 자유도 향상하기 위한 100% Via Filling Ratio 기술
4. 집적도 향상을 위한 15㎛/25㎛ 미세 피치 패턴 형성 기술
5. 초고속 도금기술을 이용한 10 ASD 이상의 전류밀도 확보
6. 적층 기술 기반을 확립하기 위한 4 Layer 이상의 다층화 구현
7. 정밀 칩 본딩을 위한 ±2㎛ 정렬 정확도 핵심공정 기술 개발
8. Interconnection 용 전기동도금 용액 및 공정 기술 개발
9. 다층을 위한 2.0kgf 이상의 적층 밀착력 기술 확보
10. R2R 적용 Bendable 전자모듈의 고장모드, 고장 메커니즘 규명
11. Warpage 측정을 통한 전자모듈의 변형 해석
12. 수명예측 모델 및 가속수명평가 기법 개발
13. Bendable 전자모듈용 전도성 나노 잉크의 특성향상 기술

개발내용 및 결과
□ 3D Bendable 전자 모듈향 적층 제조 공정 및 가공 기술
1. 30㎛ 디바이스 가공 기술 확보
2. 10 ASD Via fill 용액 및 100% Via Filling 공정 기술 개발
3. 미세피치 패턴 기술 확보
4. 4layer 전자 모듈의 적층 밀착력 3.1kgf 확보
5. Thin device ejecting & pick up 모듈 개발
6. R2R 광폭 Feeding System 개발
□ 고집적 Bendable 전자모듈 개발시제품의 신뢰성 평가 및 검증
1. Bendable 전자모듈 시제품의 주요 고장 메커니즘 분석
2. 고장물리(PoF) 기반 변형 해석하여 가속수명평가 모델 설계
3. 시제품에 대한 실험적 결과를 통해 시제품에 대한 목표수명을 검증
□ Bendable 전자 모듈용 Cu complex 잉크 제조 기술
1. Cu complex 잉크 제조 및 미세패턴 기술 개발
2. 환원 분위기 제어를 통한 저온 환원 공정 기술 개발
3. 전기전도도가 높은 Cu 전극 패턴 형성

기술개발 배경
□ 향후 전자 제품은 점차 복합화, 다기능화, 고성능화, mobile화 추세로 가고 이에 따라 부품도 대용량화, 초소형화, 초고속화, 저전력화, 모듈화, flexible화하고 있으므로 이러한 추세에 대응하기 위해서는 연성 기판의 고집적화가 필요
□ 내장된 부품의 성능과 신뢰성을 확보하기 위해서는 기존의 일반 FPC(연성기판)용 원소재와는 달리 고유연성, 고내열성, 고유전율 특성을 갖춘 기판 소재 및 적층 재료 개발이 요구되며, 이와 연계하여 flexible 기판위에 직접적 칩 본딩 및 interconnection 기술이 개발되어야 함
□ 디바이스의 두께 박형화 및 내장 기술, 균일성을 갖춘 미세 피치 가공 기술, 빠른 속도의 도금층 형성 기술, 생산성 높은 적층 기술 등 R2R 생산 시스템의 장점을 활용하면 연성 기판의 고집적화와 고굴곡성을 동시에 달성할 수 있음

핵심개발 기술의 의의
□ Bendable 전자모듈은 부품으로써 경성 및 연성 인쇄회로기판을 대체하여 고밀도 제품 실장을 유도할 수 있으며, 제품으로써 Drive IC를 포함하는 구동제어 시스템을 포함함으로써 Bendable 전자제품으로 활용하여 핸드폰, 모바일 제품에 활용이 가능
□ 제3세대 Flexible display의 출현이 가시화되면서 소재, 기판, 부품의 정밀조립기술이 요구되고 있으며 이를 만족시킨다면 전기, 전자, 반도체, 자동차, 국방, 의료 등 산업체 전반으로 혁신을 실현할 수 있음
□ 종래의 기판회로 및 전자부품 제조방법과 상이한 연속 롤투롤 제조공법이 가능해 짐에 따라 향후 개발기술을 이용한 제품 양산시 관련 분야의 신규 전문인력 및 신규 소재, 신규장비 등이 추가로 필요하게 되므로, 양산화 진행시 부품 제조업계 전반에 걸쳐 교체 및 추가 수요를 초래하여 고용창출 및 경제 활성화에 큰 효과를 발휘할 수 있을 것임.

적용 분야
□ 디바이스가 내장된 임베디드 전자모듈
□ 유연성 디스플레이, 굴곡형 전자기기, 착용형 의료 모니터링 기기
□ 고 굴곡도를 필요로 하는 wearable 디바이스

나. 2세부

최종목표
Bendable기반 전자모듈의 R2R연속 접합 공정 기술 개발
- R2R 시스템 개발 및 공정 조건 최적화
- 미세 범프 형성 기술 최적화
- 정밀 접합 기술 개발
- Bendable 전자모듈의 신뢰성 검증

개발내용 및 결과
□ R2R 접합 공정 기술 개발
- R2R 시스템 개발 및 제작
- 접합 롤 패턴 최적화 연구 수행
- R2R 연속 공정 최적화
- 위치정밀도 10um이하 확보
□ 접합 소재 개발
- 150℃이하 20초이내 70% 경화 가능한 ACP 제조 기술 개발
- 145℃이하 공정 가능한 20um이하 Sn-Bi 미세 범프 형성 기술 개발
- 245℃이하 후속 공정 대응을 위한 20um이하 Sn-Ag 미세범프 형성 기술 개발
- 평균입도 10nm이하 Sn 나노 솔더 입자 제조 기술 개발
□ Bendable 전자모듈의 신뢰성 검증
- 반복굽힘 시험장치의 고안 및 제작
- 전단강도 : 1.2gf/bump이상
- 열충격시험/항온항습시험 : 750싸이클/750시간
- 반복굽힘 시험 : 10000싸이클
- 반복굽힘 시험 후 항온항습 시험 : 400싸이클(시간)
- 마이그레이션시험 : 30000초 (3년 보증)

기술개발 배경
□ R2R 연속공정은 반도체, IT부품, LCD, 전기전자부품 분야의 특정 공정에서 생산성 향상을 위해 적용되고 있으며, bendable전자모듈도 접합 생산성을 극대화하기 위해 일본후지쯔, 신코덴키등에서 연속성형이 가능한 롤 투 롤(Roll to Roll)공정을 고안, 개발하고 있으나 국내 대응은 미미한 실정임.
□ 향후 전자기기의 시장은 많은 기능들이 통합된 고집적화, convergence와 착용이 가능한 wearable 전자기기가 주류를 이루며 활성화 될 것으로 예상되며 위와 같은 지식정보화 시대에 부응할 수 있는 전자기기를 위해서는 bendable 고집적화 기술이 필요하 바, R2R 연속 공정 기술은 bendable 고집적화, 양산화를 위한 필수기술로 기술개발이 요구됨.

핵심개발 기술의 의의
□ 웨어러블 가젯 전체 시장은 2014년 약 1조 5천억원, 2016년에는 약 6조 6천억원 규모로 급속하게 성장할 것으로 예상되고 있는 바 이에 대응하기 위한 원천 및 양산화 기술을 확보하여 시장 선점 및 확보가 가능해짐.
□ 미세 범프 형성 기술 등 미세 접합을 위한 소재 기술을 개발 함으로써 향후 고집적화 전자기기로의 응용이 가능해짐.
□ Bendable 전자모듈의 개발됨으로 인하여 전자기기의 다양성이 증대되어 다양한 웨어러블 가젯 제품의 출시에 선도 기여할 수 있음.

적용 분야
□ 스마트 워치를 중심으로 웨어러블 가젯
□ 능, 수동소자들이 내장된 임베디드 PCB
□ 웨어러블 전자기기의 배터리 모듈
□ 유연 디스플레이, 굴곡형 스마트 기기
□ 헬스케어, 군사 등의 분야 부착형 센서

다. 3세부

최종목표
- 폴리이미드 필름 개발
선열팽창계수 = 4ppm/℃
흡습율 = 1.2%
열 수축율 = 0.01%
- FCCL 접착력 : 12 N/cm 이상
Coverlayer, Bonding Sheet 접착력 : 20 N/cm 이상
- FCCL 열수축율 : 0.02% 이하
- 전기절연성 : 109 Ω 이상
- DFSR PCT내성 : 168시간 이상

개발내용 및 결과
- 치수안정성이 우수한 Low CTE 폴리이미드 필름 개발
- 접착제 조성물내의 에폭시수지 및 경화제 종류에 따른 조성물 Tg 제어기술 및 조성물 원료에 포함된 이온성 불순물 정제, 고순도화처리 기술 정립
- PCT내성 및 회로특성이 우수한 DFSR 개발

기술개발 배경
최근 스마트폰을 필두로한 휴대형 모바일기기 시장의 급성장에 따라 관련 회로기판 소재도 수요가 증가하고 있으며 특히 신개념에 맞는 새로운 특성의 소재기술의 경우 기술이전을 원천적으로 불가함에 따라 자체 개발력에 근거한 소재개발이 필요하였으며 향후 새로운 소재에 대한 시장요구에도 능동적으로 대응할 수 있는 자생력 확보에 큰 의의가 있음

핵심개발 기술의 의의
- 치수안정성이 높은 신규 폴리이미드 필름으로 각 공정관련 기술 특허화하여 향후 신규 시장 선점 및 기술 수출 가능.
- 자체 기술력을 바탕으로 세계 2번째로 고절연성 접착소재를 개발하게 되었으며 종래의 회로기판용 접착소재와 달리 고온, 고흡습 하에서도 안정적인 전기적 절연신뢰성을 확보함

적용 분야
휴대형 모바일기기 및 디스플레이 판넬용 기판 회로소재

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2목차 ... 3기술개발사업 최종보고서 초록 ... 5기술개발사업 주요 연구성과 ... 44제 1 장 서론 ... 67 제 1 절 기술개발의 개요 ... 67 제 2 절 기술개발의 중요성 및 필요성 ... 75제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 84 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 84 1. 최종목표 및 평가 방법 ... 84 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 92 1. 1단계 개발목표 ... 92 2. 1단계 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 94 3. 2단계 개발목표 ... 99 4. 2단계 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 101 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 106 1. 1차년도 개발목표 및 개발범위 ... 106 2. 2차년도 개발목표 및 개발범위 ... 113 3. 3차년도 개발목표 및 개발범위 ... 118 4. 4차년도 개발 목표 및 개발 범위 ... 123 5. 5차년도 개발 목표 및 개발 범위 ... 129 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 134 제 5 절 유형적 발생품 구입 및 관리 현황 ... 135제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 136 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 136 1. 연구개발 추진 일정 ... 136 2. 연구개발 추진 실적 ... 151 3. 연차별 연구 개발 결과 ... 173 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 313 1. 1단계 추진체계 ... 313 2. 2단계 추진체계 ... 316 3. 각 기관/기업별 추진 내역 ... 320 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 323 1. 완제품 시장현황 및 사업화 전망 ... 323 2. 단위 모듈 시장 현황 및 사업화 전망 ... 329 제 4 절 고용 창출 효과 ... 335 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 337끝페이지 ... 351