인쇄의 책 61 기술은 어디까지 진보될까

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61. 활발한 printable electronics의 연구개발

종래 반도체 등의 미세 전자 회로 형식에는 photo lithography의 기술이 이용되었는데 printable electronics는 문자 그대로 전자 디바이스를 인쇄로 만든다고 하는 것이다. Printable electronics란 printing(인쇄) 기술을 활용하여 전자 회로나 센서, 소자 등을 제조하는 것을 의미하고 있다.

예를 들어 스크린 인쇄기술과 도전 페이스트(은 등)를 조합시켜 전자 디바이스가 인쇄 가능하도록 된다면 대량에 고속으로 전자 디바이스를 형성하는 것이 가능하게 되고, 필연적으로 제조 코스트도 대폭 억제되는 것이 가능하게 된다. 은 나노 잉크의 경우 ①대기 중으로의 저온 소성(燒成) 가능한 것, ②비저항치가 낮은 점, ③잉크로서 장기 안정성에 우수하다는 등의 특징이 있다. 은 나노 잉크는 평균 입자경 10nm의 은 나노 입자가 용액 중에 응집하는 것이 되어 독립 분산한 미세 배선용 도전 잉크로 소성에 의한 은 나노 입자끼리 융합하고 있는 결과, 고도전성을 실현하는 것이 가능한 것이다.

Printable electronics의 기술 개발에서는 이미 10년전부터 유럽의 산학관의 움직임이 특히 활발하였다. 또한 대만이나 한국에서도 조직적인 개발이 최근 시작되고 있다.  일본에서의 연구도 진행되고 있는데, 그 중에서도 국내외의 벤처 기업을 중심으로 하여 액상 고분자를 잉크로서 잉크젯형 프린터로 전자회로를 그린다고 하는 시도가 진행되고 있다. 산업기술 연구소의 나노 테크놀로지 연구 부분이 Harima 화성과 공동으로 잉크 토출량을 1000분의 1로 하는 것으로 초미세 회로의 묘화(苗畵)에 성공하였고, 종래의 반도체 미세 가공에서는 어려웠던 응용 예가 실현 가능하다고 기대되고 있다. 영국의 벤처기업에서도 소수성의 절연체를 이용하는 것으로 미세한 회로를 선명하게 인쇄하는 것에 성공했다고 하는 뉴스도 있었다.

요점 BOX
Printable electronics의 기술개발은 10년전부터 유럽의 산학관의 움직임이 특히 활발하였고, 최근에는 대만이나 한국에서도 조직적인 움직임이 시작되고 있다.

용어해설

Photo lithography: 사진 현상 기술을 응용한 초미세한 집적회로의 패턴을 작성하는 기술

소자: 최소단위의 parts를 의미. 예를 들어 콘덴서, 트랜지스터, 저항 등

소수성: 물과 친화성이 적은 것. 물과 결합하기 어렵고, 물에 녹기 어렵고, 또한 물체의 표면에 물이 얇고 넓게 퍼지지 않고, 물방울이 되는 등의 성질을 가진 것

Harima화성: 소나무를 원료로 한 tall oil(수지와 지방산을 주성분으로 한 기름)의 일본 유일 플랜트를 가짐. Tall 로진(송진을 증류하여 얻어진 로진산을 주성분으로 하는 천연 수지)이나 tall 지방산과 그 관련하는 반도체 제품을 중심으로 제조를 하는 화학회사. 세계 11개국에 33 제조 거점을 가짐

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