‘초슬림 휴대폰’ 만드는 기술 눈길

KAIST 백경욱 교수팀, 초박형 핸드폰 모듈과 접속법 개발…소켓형 커넥터보다 1/100 수준으로 줄여

기존 소켓형 모듈커넥터 개념도(위)와 KAIST의 초박형 모듈접속기술 개념도.

[아시아경제 이영철 기자] 초슬림 휴대폰을 만들 수 있는 기술이 KAIST에서 개발됐다.

백경욱 KAIST 신소재공학과 교수 연구팀이 휴대형 전자기기의 모듈접속을 완벽하게 대체할 수 있는 초박형 접합기술개발에 성공했다.

이 기술은 핸드폰 안에 들어가는 모듈 크기를 크게 줄여 핸드폰 크기를 지금보다 두 배 이상 작게 만들 수 있다.

휴대폰을 분해한 모습.

스마트폰과 같은 휴대형 전자제품에선 카메라, 디스플레이, 터치스크린 등과 같은 여러 기능의 모듈을 이어면서 소형화도 할 수 있는 게 현재 추세다.

최근엔 다양한 기능으로 쓰이는 모듈 개수가 더 늘고 있으나 기존 모듈연결에 쓰이던 전기콘센트 모양의 소켓형커넥터는 부피가 커 소형화가 거의 어려운 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새 모듈접속법에 대한 개발이 요구돼 왔다.

백 교수 연구팀은 이런 문제들을 모두 개선할 수 있는 대안으로 열에 의해 녹아서 전극과 합금결합을 할 수 있는 초미세 솔더입자와 열에 의해 단단히 굳으며 전극을 감싸 기계적으로 보호할 수 있는 열경화성 접착제필름의 복합신소재를 개발했다.

기존 소켓형 모듈커넥터(위)와 KAIST의 초박형 모듈접속기술.

개발된 기술은 두께가 매우 얇으면서도 신뢰성도 완벽히 개선, 소켓형 커넥터를 대체해 전자산업에 큰 변화를 가져올 전망이다.

이 소재를 이용해 기존의 소켓형커넥터보다 두께는 1/100로 얇아지면서 전기적 특성, 기계적 특성, 신뢰성이 뛰어난 접속부를 갖췄다.

공정면에서도 기존에 해오던 접합방식은 뜨거운 금속블록으로 열을 가해 생산관리가 어렵고 최대소비전력이 약 1000W, 접합시간이 최대 15초쯤 걸렸다.

백경욱 KAIST 교수.

이에 반해 백 교수 연구팀은 기존방식을 개선, 열을 가하지 않고 초음파 진동만을 이용해 접합부에서 열이 나게 함으로써 소비전력을 100W 이하로 줄이면서 접합시간도 1~5초 줄일 수 있는 공정도 개발했다.

백경욱 KAIST 교수는 “초미세 솔더입자가 들어있는 이방성 접착제필름 신소재와 종방향초음파를 이용한 접합공정기술은 휴대전화의 소형화, 경량화는 물론 제조생산성까지 크게 높일 수 있는 첨단기술”이라고 말했다. 백 교수는 “휴대전화는 물론 터치스크린 패널 조립, LED 백라이트유닛(Back Light Unit) 등 여러 전자제품 조립분야에 넓게 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 백 교수가 이기원 박사과정 학생과 공동개발한 이 기술은 세계 최대규모의 전자부품기술학회(Electronic Components and Technology Conference) 등의 저명 학술대회에서 최우수 학생 논문상을 두번 받는 등 세션 최우수논문으로도 뽑혀 세계적으로 연구성과를 인정받고 있다.

이영철 기자 panpanyz@