'신용카드 두께 휴대폰' 한국이 주도

KAIST, ACF 신소재 이용 초박형 접속기술 개발 성공

스마트폰과 태블릿PC 등 휴대형 전자제품을 뜯어보면 다양한 기능을 제공하기 위해 각종 부품을 연결시켜 놓은 다수의 모듈을 볼 수 있다.

이 모듈은 인쇄회로기판과 연성회로기판을 연결하는 2∼4㎜ 크기로, 수십 내지 수 백개 가량이 얽혀있다. 최근 들어 휴대형 전자기기에 카메라, 디스플레이, 터치 스크린 등과 같은 다양한 기능을 구현하는 부품들이 많아지면서 이를 연결시키기 위한 모듈은 더 많이 필요해지고 있다.

그러나 모듈을 연결하는데 쓰이는 전기 콘센트 형태의 소켓형 커넥터는 크기가 커 갈수록 소형화 추세인 휴대형 전자제품을 개발하는데 장애물로 남아 있었다. 이런 상황에서 기존의 소켓형 커넥터 모듈 접속방법을 대체할 수 있는 기술이 개발돼 휴대형 전자기기의 소형화, 경량화 등을 이룰 수 있게 됐다.

KAIST 신소재공학과 백경욱 교수 연구팀은 전기가 통하면서도 기계적 접착력이 강한 이방성 전도성 필름(ACF)라는 신소재를 이용한 초박형 접합기술을 개발하는데 성공했다고 6일 밝혔다.

연구팀이 개발한 복합 신소재는 열에 의해 녹아 전극과 합금 결합을 형성할 수 있는 초미세 솔더 입자와 열에 의해 단단히 굳어져 전극을 감싸 기계적으로 보호할 수 있는 열경화성 접착제 필름 등으로 구성됐다. 이 소재는 기존 소켓형 커넥터에 비해 두께는 100분의1 수준으로 얇고 전기적ㆍ기계적 특성과 함께 신뢰성이 모두 우수한 접속부를 구현한다. 공정 측면에서도 열을 가하지 않고 초음파 진동만을 이용해 접합부 자체에서 열을 발생시켜 소비전력을 기존 1000W에서 100W 이하로 줄이면서 접합시간도 15초까지 줄였다.

이 신소재는 휴대폰과 터치 스크린 패널 조립, LED 백라이트 유닛(BLU) 등 다양한 전자제품 조립분야에 널리 활용될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

연구팀은 세계 유명 휴대폰 제조업체와 초박형 모듈접속 기술에 대한 공동 연구를 진행해 내년 중 상용화할 계획이다.

백경욱 교수는 "초미세 솔더 입자가 함유된 이방성 접착제 필름 신소재와 종방향 초음파를 이용한 접합공정기술은 휴대전화의 소형화와 경량화, 제조 생산성까지 크게 향상시킬 수 있는 첨단 기술이라는 점에서 의미가 크다"고 말했다.

이 연구결과는 이기원 박사과정 학생과 공동으로 개발한 것으로, 세계 최대 규모의 전자부품기술학회 등 저명 학술대회에서 최우수 학생 논문상 2회 수상과 세셴 최우수 논문으로 선정되는 등 우수성을 인정받고 있다.

대전=이준기기자 bongchu@

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