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유연한 고집적회로 '머리카락 1천분의 1'로 얇게 만들어 옮긴다

KAIST·기계연 공동 연구팀 "웨어러블 기기 상용화 앞당겨"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 휘어지는 기기의 핵심기술인 유연한 고집적회로를 기판 위에 연속으로 옮길 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST(한국과학기술원) 신소재공학과 이건재 교수와 한국기계연구원 김재현 박사 공동연구팀은 유연한 회로를 연속으로 전사(轉寫)할 수 있는 롤(Roll) 공정(종이·플라스틱 및 금박 등을 둘둘 마는 것처럼 연속적으로 인쇄해 대량생산이 가능한 공정)을 개발했다고 1일 밝혔다.

웨어러블 기기의 상용화를 위해 유연한 전자를 롤 공정에 기반해 생산하는 기술이 연구되고 있지만, 중앙처리장치(CPU)나 고집적 메모리 등 고집적회로는 롤 공정으로 구현하기가 쉽지 않다.

또 고집적회로를 외부 데이터와 연결해 정상 작동하도록 하는 패키징(전기적 포장) 기술이 개발되지 않아 실용화에 한계를 보였다.

연구팀은 기존 반도체 공정을 이용해 실리콘 기판 위에 머리카락 굵기의 1천분의 1 수준인 수백 나노미터(㎚, 10억분의 1m) 두께의 얇은 낸드플래시(전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리)를 만들었다.

이어 롤 공정을 이용해 소자를 유연한 기판 위에 옮기고, 패키징 재료인 '이방성 전도 필름'(ACF, Anisotropic Conductive Film)을 이용해 외부와 전기적으로 연결하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 유연한 낸드플래시 메모리는 수천번 휘어져도 기능이 정상적으로 작동했으며, 외부와의 연결도 안정적으로 유지됐다.

유연한 어플리케이션 프로세서(AP), 고집적 메모리, 고속 통신소자 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials) 지난달 20일자 온라인판에 실렸다.

이건재 교수는 "앞으로 유연한 디스플레이·배터리 기술과 함께 휘어지는 컴퓨터 등 웨어러블 기기를 구현하는 핵심기술이 될 것"이라면서 "교원창업기업에 기술을 이전해 유연한 고집적회로 기술을 상용화할 계획" 말했다.

왼쪽부터 이건재 교수·김재현 박사

jyoung@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2016/09/01 11:21 송고

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