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최광성,주지호,엄용성,최광문,이찬미,장기석,윤호경,문석환 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5
미니 LED용 동시 전사 접합 기술(SITRAB, Simultaneous Transfer and Bonding)을 개발하였다. 이 기술은 Laser-Assisted Bonding with Compression (LABC) 기술에 SITRAB 접착제라는 소재기술을 접목한 것이다. 기술의 이름이 나타내듯이 한번의 공정으로 전사 공정과 접합 공정을 완료하는 것이 특징이다. 일반적으로 지금까지 알려진 미니 LED 혹은 마이크로 LED의 전사 기술은 전사 공정 이후에 접합 공정을 동반하는 것이었다. 즉, 전사 공정 이후에 접합 공정을 완료하는 것이다. 이러한 방법은 여러 가지 문제가 있다. 첫째 전사 공정과 접합 공정의 생산성이 다르다. 보통 전사 공정의 생산성이 접합 공정에 비해 상대적으로 낮다. 이로 인해 다수의 전사 장비가 필요하고 장비 투자비가 클 뿐만 아니라 장비 배치에 있어서도 여러 가지 문제가 발생한다. 두 공정의 수율이 100%가 아니기 때문에 전체적인 수율은 전사 공정과 접합 공정 각각의 수율의 곱으로 얻어지며 전체 공정의 수율은 떨어질 수밖에 없고 repair 문제가 심각 해진다. 일반적으로 접합 공정에 적용되는 소재는 ACF (비등방 전도성 필름, Anisotropic Conducive Film)이다. 이 소재는 repair가 어렵다는 단점과 더불어 소재 가격이 매우 비싸고 고급형 ACF는 모두 일본에 의존하는 단점이 있다. 한국전자통신연구원이 개발한 동시 전사 접합 기술은 앞서 기술된 기존 개발 공정의 모든 단점을 보완한 것이다. 전사 공정과 접합 공정이 한 번에 이루어지기 때문에 상이한 생산성 문제, 투자비 규모, 수율 문제에 있어서 자유롭다. 여기에 repair가 매우 쉽고 순수 국내 기술로 소재를 개발함으로 인해 소재의 가격 경쟁력이 매우 뛰어나다. 본 논문에서는 두께 60μm, 크기 80×130μm2의 미니 LED로 구성된 35×35 배열의 동시 전사 접합 결과에 대해 논의하고자 한다. 적용되는 접합 소재는 SnAg 솔더 및 In 솔더이다. 각 솔더에 적합한 SITRAB 접착제를 개발했으며 용도에 따라 접착제의 형태는 페이스트일 수도 있고 필름일 수도 있다.