재료연구소, 금속몰드 '연성인쇄회로기판(FPCB)' 세계 최초 개발

(재료연구소 제공)

재료연구소(KIMS) 표면기술연구본부 김만 박사 연구팀이 연성인쇄회로기판(FPCB) 제조 시 기존 에칭공정 대신 금속몰드를 활용한 전주도금 공정을 사용하는 금속미세회로(MMP) 기술을 개발해 이를 세계 최초로 사업화하는 데 성공했다.

16일 재료연구소에 따르면 연성인쇄회로기판은 유연성을 가진 절연기를 사용한 배선판을 말한다. 기존 FPCB는 회로를 제작할 때마다 동박(copper foil)이 코팅된 폴리이미드 필름에 포토레지스트(photoresist)를 도포하고, 여기에 건조ㆍ베이킹ㆍ에칭 등 복잡한 공정과 고가 장비를 사용하는 등 생산성이 낮고 제조원가가 상승한다는 단점이 있었다.

김 박사 연구팀은 이를 해결하기 위해 미세회로를 금속몰드로 제작해 금속몰드에 형성된 회로 부분에만 전주도금으로 회로를 형성시킨 후 이를 필름에 전사해 제조하는 방법을 택했다. 제작된 금속몰드는 수십에서 수백 회 재사용함으로써 공정비용을 획기적으로 감소시켰다. 또한 연구팀은 금속몰드를 원통형으로 제작해 연속적으로 전주도금하여 미세회로를 형성하는 기술도 함께 개발에 성공했다.

이뿐만 아니라 연구팀은 본 기술을 S사에 이전해 휴대폰의 마이크로 스피커 핵심부품을 양산화하는 데 성공했다. 기술안정성과 양산성이 인증된 만큼 향후 그 수요는 지속해서 증가할 것으로 보인다.

이 기술은 전기자동차용 케이블하네스와 자율주행을 위한 5G안테나, 태양전지용 구리전극, 초고속통신용 케이블 등에 활용이 기대된다. 또한, 초미세 금속몰드 제작 시, 터치스크린패널(TSP), 태양전지 투명전극 등 전도성 투명기판은 물론 전극대체용 초미세 금속메쉬 제조에도 활용이 가능할 것으로 전망된다.