초록 ▼

연구개요
전해에칭은 대면적의 금속 표면을 가공할 수 있어 생산성이 높으며, 우수한 표면조도와 형상정밀도 갖는다. 또한, 미세 패턴을 갖는 마이크로 가공에도 활용될 수 있다. 전해에칭에서의 가공 특성을 나타내는 주요 변수로 에치팩터(두께 방향 에칭 깊이와 언더컷 사이의 비)가 있다. 금속의 경 우 에치팩터 값은 1.5가 물리적 한계값으로 알려져 있으며, 산업계에서도 0.2~1 정도의 에치팩터를 갖는 경우에 한해서 활용하고 있는 실정이다. 금속 에칭에서 발생하는 에치팩터의 기술적 한계로 인해 에칭시 패턴(pattern) 사이 간격

연구개요
전해에칭은 대면적의 금속 표면을 가공할 수 있어 생산성이 높으며, 우수한 표면조도와 형상정밀도 갖는다. 또한, 미세 패턴을 갖는 마이크로 가공에도 활용될 수 있다. 전해에칭에서의 가공 특성을 나타내는 주요 변수로 에치팩터(두께 방향 에칭 깊이와 언더컷 사이의 비)가 있다. 금속의 경 우 에치팩터 값은 1.5가 물리적 한계값으로 알려져 있으며, 산업계에서도 0.2~1 정도의 에치팩터를 갖는 경우에 한해서 활용하고 있는 실정이다. 금속 에칭에서 발생하는 에치팩터의 기술적 한계로 인해 에칭시 패턴(pattern) 사이 간격, 최소 가공 크기, 에칭 할 수 있는 금속판 두께 등이 제한된다. 이러한 금속의 낮은 에치팩터는 다양한 산업분야에서 에칭 기술의 적용 범위를 제약 하는 주요 요인이다. 따라서 본 연구 과제에서는 기존 전해에칭기술 대비 에치팩터를 향상시킬 수 있는 복합 전해에칭 기술을 개발하였다.

연구 목표대비 연구결과
1. 복합 전해에칭 공정 시스템 구축
-전해에칭 시스템 구축
-전해도금 시스템 구축
-보호층 패터닝 레이저 시스템 구축

2. 에치팩터 향상을 위한 기초 실험
-전해도금 조건에 따른 보호층 두께 변화 분석
-레이저빔 조건에 따른 보호층 제거율 분석
-보호층 제거를 위한 전해에칭 조건 분석

3. 에치팩터 향상을 위한 복합 전해에칭 공정 개발
-에치팩터 개선 위한 최적 보호층 두께 선정
-보호층 패터닝 위한 레이저 가공 조건 최적화
-보호층 제거를 위한 에칭조건 최적화
-보호층 제거 및 금속에칭 위한 전해에칭 조건 선정
-에칭조건 최적화 및 에칭 특성 연구
-에치 팩터 2 이상을 복합 전해에칭 구현

4. 에치팩터 2를 갖는 패턴 에칭
-에치 팩터 2를 갖는 미세 홀 제작
-에치 팩터 2를 갖는 미세 채널 패턴 제작

5. 에치팩터 3을 갖는 패턴 에칭
-에치 팩터 3을 갖는 미세 홀 제작
-에치 팩터 3을 갖는 미세 채널 패턴 제작

6. 에치팩터가 향상된 금속 부품의 응용 가능한 구조물 제작
-응용 가능성이 있는 미세 패턴 구조물 제작
(관통된 메쉬 판 형태 등)

7. 에치팩터 향상 위한 복합 전해에칭 공정 최적화
-복합 전해에칭 공정 최적화
-에칭 안정성 확보
-표면조도 Ra 1 μm 이내의 구조물 제작

연구개발결과의 중요성
본 연구에서 개발한 복합 전해에칭 공정을 이용하면 레이저 패터닝 함으로써 별도의 포토마스크 제작이 필요 없으며 공정이 간단하다. 에치 팩터 개선으로 미세 패턴에서의 피치 간격 및 최소 가공 크기 개선, 정밀도 증가, 적용 가능한 금속 판 두께 향상된다. 이를 통해, 기존 전해 에칭 공정에서 적용이 어려운 응용분야인 높은 세장비를 갖는 미세채널, 높은 세장비의 냉각홀, 기존보 다 두께가 두꺼운 금속 판 부품, 열교환기 부품, 의료용 부품, 커넥터, 전자 부품 등에 활용이 가능 하여 전자, 기계, 반도체 등의 제조 산업에서 파급 효과가 클 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1연구결과 요약문 ... 3목차 ... 41. 연구개발과제의 개요 ... 5 1.1 연구목표 ... 5 1.2 연구범위 ... 52. 연구수행내용 및 연구결과 ... 63. 연구개발결과의 중요성 ... 144. 참고문헌 ... 155. 연구성과 ... 16대표적 연구실적 ... 18끝페이지 ... 24