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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials |
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연구책임자 | 김경한 |
참여연구자 | 류광현 , 임창민 , 배한성 , 변인재 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-11 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200006082 |
과제고유번호 | 1415164243 |
사업명 | 기계산업핵심기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-07-30 |
키워드 | 절단.드릴링.레이저 가공기.검사.리페어.routing.Drilling.Laser machine.Inspection.Repair. |
3. 개발결과 요약
최종목표
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 스캐너-스테이지 연동제어기 실증 및 이를 라우팅/드릴링 복합 레이저 장비 제작 및 실증
▣ 레이저 리페어 장비
○ 오토포커싱 모듈이 탑재된 검사장비 실증 및 이를 탑재한 레이저 리페어 장비 제작 및 실증
개발내용 및 결과
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 최종 개발된 복합 가공 장비는 400 ㎜ x 400 ㎜ 이상 대면적 이송이 가능한 스테이지와 2축 갈바노미터 스캐너를 이용하여 대면적 레이저 가공 수행이
3. 개발결과 요약
최종목표
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 스캐너-스테이지 연동제어기 실증 및 이를 라우팅/드릴링 복합 레이저 장비 제작 및 실증
▣ 레이저 리페어 장비
○ 오토포커싱 모듈이 탑재된 검사장비 실증 및 이를 탑재한 레이저 리페어 장비 제작 및 실증
개발내용 및 결과
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 최종 개발된 복합 가공 장비는 400 ㎜ x 400 ㎜ 이상 대면적 이송이 가능한 스테이지와 2축 갈바노미터 스캐너를 이용하여 대면적 레이저 가공 수행이 가능하며, 빔 경로 모니터링 및 보정이 가능토록 Auto Beam Alignment 시스템이 적용되어 추후 레이저 빔 관련문제 발생 시 빠른 대처로 안정적인 제품 생산이 가능할 것으로 기대된다.
○ 또한 UV 초단파 (~fs) 레이저와 집약된 기술을 통해 다양한 레이저 절단/드릴링 공정 기술을 개발하였으며 수요기업인 SDA를 통해 실제 제품 가공(250만홀 이상)을 통하여 장비의 신뢰성 및 품질을 확인하였다.
▣ 레이저 리페어 장비
○ LCD 패널의 주요 결함인 불량화소는 LCD 패널의 색상을 구현하기 위해 사용되는 컬러필터에 돌기형 이물이 부착된 경우 돌기불량이라고 하고, 이것을 제거하는 장비를 프로트루딩 디펙트 리페어(protruding defect repair)장비 혹은 디스플레이 돌기 리페어장비 라고 한다.
○ 레이저 리페어 장비에 반드시 필요한 핵심부품인 오토포커스 모듈과 광학 고속검사 장비를 개발하기 위하여 기존 연구 개발을 통해 개발된 오토포커스 모듈의 광학 디자인을 개선하여 소형화 광경로 설계를 적용하고 이를 바탕으로 오토포커스 모듈을 제작하였다. 또한 레이저 리페어 기능을 탑재한 광학 고속 검사장비 개발을 위해 릴레이 광학계를 설계하고 이를 바탕으로 오토포커스 레이저 고속 검사장비를 제작 하였으며, 수요기관의 실증 과정을 통해 성능 평가 기준에 모두 만족하는 결과값을 확인하였다.
기술개발 배경
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 최근 레이저 가공 장비의 부가가치를 높이기 위하여 기능이 복합화 되고 있다.
○ 향후 모바일 폴더블 디스플레이, 5G 등 성장으로 레이저 장비 수요가 증가될 것으로 예상되며 이에 대비해 복합 절단/드릴링 요소 기술 개발이 필요하다.
○ 5G 시장 발달 시 외산 장비 의존성이 높은 (F)PCB 레이저 절단/드릴링 장비의 국산화가 필요하여 기술개발에 착수하였다.
▣ 레이저 리페어 장비
○ 디스플레이 패널 리페어 장비는 일본 V-technology社가 세계 시장의 대부분을 점유중이다. 또한 레이저 리페어 장비의 핵심 부품인 오토포커스 모듈은 일본의 CHUO PRECISION INDUSTRIAL社가 제조하여 세계 시장에서 많은 부분을 점유하고 있다.
○ 따라서 해외 의존도가 높은 핵심 기술의 연구 개발을 통해 국산화하여 기술자립도를 높여야 하는 필요성이 있어 기술 개발을 착수하였다.
핵심개발 기술의 의의
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ 기존 나노 초 (ns) 레이저에서 초단파 (fs) 레이저를 적용하여 기존 나노 초 (ns) 레이저에서의 Micro Crack, 가공부 열영향 등의 문제를 보다 개선하였으며, 추후 레이저 가공기 시장은 초단파 레이저 시장으로 변경 될것으로 기대됨
○ 광학 시스템 업데이트 (Beam Alignment 시스템)를 통해 장비의 제품 생산성 향상을 기대함.
○ 향후 5G 시장 발달 시 많은 수요가 예상되는 (F)PCB 레이저 절단/드릴링 장비의 미국, 일본 등 외산 장비 의존을 탈피함.
▣ 레이저 리페어 장비
○ 해외의존도가 높은 제품을 오토포커스 모듈 및 컬러필터 돌기 리페어 장비를 국산화 하여 기술 자립도를 높이고 안정적인 공급 가능
○ 국제적으로 기술경쟁이 과열되는 시점에서 특히 일본의 의존도가 높은 정밀 광학 분야의 기술적 자립 증대
적용 분야
▣ 레이저 복합 절단/드릴링 장비
○ (F)PCB, 반도체, 디스플레이 등
▣ 레이저 리페어 장비
○ LCD 및 OLED 디스플레이 패널
(출처 : 초록 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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