PCB Maskless 노광기술

인쇄회로기판 마스크리스(Maskless) 노광기술 길재식 기자 osolgil@dt.co.kr | 입력: 2008-08-21 21:00       초미세 회로 선폭 구현 'U-시대' 수요폭발 전망 일본, LDI 기술로 세계시장 주도 국산화율 전무… 업계 개발 한창 PCB(Printed Circuit Board)는 전기절연성 재료의 표면에 도체회로를 형성시킨 것으로 전자부품이 실장(Surface Mount)되지 않은 상태의 인쇄회로기판을 뜻합니다. 이는 기판 상에 각종 전자부품들을 장착하여 전기적으로 연결해 주고, 이들을 기계적으로 고정시켜주는 역할을 함으로써 컴퓨터, 가전, 자동차, 휴대폰, 디지털 전자기기 등 모든 산업분야에 광범위하게 적용되고 있습니다. 일반적으로 PCB는 적층 수, 원자재, 용도별로 구분할 수 있으며 층수로는 단면, 양면, 다층으로 분류되고, 원자재별로는 경성(Rigid)과 연성(Flexible)으로 나뉘어집니다. 용도별로는 빌드업 PCB(휴대폰용), 통신용, PC용, 모듈용, 자동차용 등으로 분류되며, 휴대폰, 디지털 TV 등 디지털 전자기기 및 제품에 핵심역할을 하는 필수 부품으로 우리나라는 일본, 미국, 중국, 대만에 이어 세계 5위의 생산규모를 가지고 있습니다. 인쇄회로기판 시장은 크게 빌드업 기판, 다층 프린트 기판, 다층 플렉시블 기판, 임베디드 기판 시장으로 구분됩니다. 연간 평균 성장률은 100%이상의 지속적인 성장률을 나타내고 있습니다. ◇미세 회로선폭 구현위해 등장=최근 PCB 산업의 발전 추이가 기존의 경성 PCB에서 연성 PCB를 포함한 여러 분야로 확대되어 가는 전환기에 진입하며 디지털 기기의 향상되는 성능을 충족시키기 위해서는 PCB의 대폭적인 성능 개선이 이루어져야 하는 불가피한 상황에 직면하게 됐습니다. 따라서 높은 기술적 난이도의 요구 상황에 적극적으로 대응하기 위해서는 PCB 상에 초미세 회로 선폭을 구현해 주기 위한 새로운 방식의 노광장치 필요성이 제기됐습니다. 또한 노광은 저 분해능에서 고 분해능으로의 이행에 따른 기술의 혁신은 물론이고 다품종 소량생산 및 대량생산 체제에도 유연하게 대응할 뿐만 아니라 관련 공정의 비약적 단축과 생산성(Productivity) 향상을 요구하는 신기술 적용의 필연성을 유발시키고 있습니다. 이러한 요구에 적합한 새로운 노광방법들이 개발되었는데 바로 LDI(Laser Direct Imaging)를 이용한 마스크리스(Maskless) 방식의 직접 묘화 노광법이 그 중 하나입니다. 가장 최신 기술이라 할 수 있는 LDI 방식의 노광장치는 국산화율이 전무하여 거의 전량 수입에 의존하고 있는 상태입니다. ◇마스크리스 노광장비의 전망=PCB 시장의 선두 주자인 일본은 LDI 기술을 바탕으로 한 회로 선폭 30㎛ 이하의 미세회로패턴 형성 기술력을 보유하고 있으며 우수한 공정 기술력을 바탕으로 많은 부분이 자동화 되어 있을 뿐만 아니라 불량률은 5% 정도로 낮췄습니다.(국내 PCB업체의 제조 평균 불량률 10% 전후) 마스크리스 방식의 시장 전망은 현재 사용 중인 노광장비의 수요와 향후 적용될 시장의 노광 장비 수요량을 예측하여 유추할 수 있습니다. 유비쿼터스(Ubiquitous) 시대의 도래로 인한 모바일 기기, MP3, PMP, IPOD, LCD, PDP 등의 수요가 증가하면서 경성, 연성 PCB 시장은 소량, 다품종화 됐습니다. 또 고밀도의 회로 형성 기술을 요구하는 시장구도로 패러다임이 변해 가고 있습니다. 시장 패러다임의 변화로 인해 경성 PCB 시장에서 빌드 업, 플립 칩 등의 시장과 네트워크 트래픽 문제를 해결해주기 위한 광 PCB 시장의 도래, 휴대용 전자기기의 수요가 증가함에 따른 연성 PCB 시장의 확대로 미세회로패턴 형성용 마스크리스 노광장치 시장 전망은 매우 밝다고 할 수 있습니다. 특히 연성 PCB 시장은 그 수요처가 LCD, PDP 등의 디스플레이 시장과 휴대폰 등으로 확대되어 가고 있습니다. 일본의 경우 멕트론(Mektron), 후지쿠라(Fujikura), 스미토모(Sumitomo) 등이 상위 10위 이내의 주요 PCB 업체이며 자국 내 시장의 80%에 해당하는 물량을 공급하고 있습니다. 이들 업체들은 뛰어난 미세회로패턴 형성 기술을 보유하고 있으며 자동화 공정을 통해 대량 생산하면서, 후 가공 공정은 태국, 인도네시아, 중국 등 저임금국가에 위탁 생산하는 형태를 취하고 있습니다. 이미 5∼6년 전부터 대일본인쇄, 후지, 펜탁스 등에서는 DLP와 자외선 램프를 이용한 노광 시스템 개발을 진행해 왔고 이스라엘의 오보텍(Orbotech)에서는 DP-100 시리즈의 자외선 레이저 노광장비를 개발, 전 세계에 공급 중입니다. 약 3년 전부터 일본의 후지, 히타치, 펜탁스 등도 마스크리스 레이저 노광 설비를 LDI(Laser Direct Imaging)라는 명칭으로 세계 시장에 판매하고 있습니다. 국내에서는 아직 마스크리스 노광기술 관련 상용화에 성공한 사례는 없으며 현재 몇몇 기업에서 기술개발을 추진 중입니다. 길재식기자 osolgil@