인하대 이일항 교수 연구팀, 자유자재로 구부림이 용이한 광(光)인쇄회로기판 개발
이일항(李一恒, 60세) 교수(인하대학교 집적형광자기술연구센터* 소장) 연구팀은 지난 2005년 제 1세대 범용성 광인쇄회로기판(O-PCB; Optical Printed Circuit Board) 개발에 이어 구부림이 용이한 제 2세대 범용성 광인쇄회로기판(FO-PCB; Flexible O-PCB) 개발에 성공하였다. 이번 연구결과는 국제 광자공학회(SPIE)가 주최하는 광자공학분야의 대표적인 학술대회인 SPIE Photonics West 2007(미국 캘리포니아주 San Jose 2007.1.20~25)에 발표되었다.
* 2003년도 과학기술부 선정 우수연구센터(SRC/ERC)
광인쇄회로기판은 빛을 이용하여 데이터를 전송하기 때문에 10Gbps이상으로 데이터 전송속도를 늘릴 수 있다. 따라서 광배선 하나당 20개 이상의 전선을 대체하나, 크기는 10분의 1에 불과하기 때문에 PCB기판에서 데이터라인이 차지하는 면적, 부피, 무게 등을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 전기배선은 고밀도 전자부품으로 각 부품 간의 전자기파 장해문제를 가지고 있으나 광배선은 빛이 가지는 물리적인 특성 때문에 전자기파 장애를 전혀 받지 않는다.
이번에 개발한 광인쇄회로기판은 고속의 데이터 전송에도 불구하고 반경 2mm이내까지 구부림에 의한 광손실 및 신호왜곡이 없는 특징을 가지고 있기 때문에 현재 휴대전화, 디지털 카메라, DVD 리코더 등의 소형가전에 사용하고 있는 구리선에 의한 전기적 PCB를 대체할 수 있을 정도로 그 활용도가 매우 높다.
이번 연구성과는 저가의 고분자소재와 저가의 대량생산 공정인 엠보싱 공법을 이용했기 때문에 고성능의 회로기판을 저가에 대량생산이 가능함을 보여줬다. 이는 차세대 휴대전화, 고해상도 디스플레이 등 휴대용 소형 전자제품을 중심으로 컴퓨터, 유비퀴터스 통신, 항공, 자동차, 선박, 의료, 환경, 광가입자망(FTTH) 등의 다양한 응용이 예상된다.
이일항 소장은 “이번 연구성과는 더욱 고성능화, 안정화, 소형화된 혁신적 개념의 차세대 광전자회로기판의 새로운 한 형태를 제시하였다는데 그 의의가 있다”고 말했다.
□ 광인쇄회로기판 : 전기 인쇄회로기판(PCB)이 전기신호를 전달하는 방식과 달리 광인쇄회로기판(O-PCB)는 광신호를 통해 정보를 주고 받는 신개념의 PCB이다. 광신호를 사용하므로 회선당 데이터 전달 속도와 회로 집적도가 기존 전기 PCB에 수십 배에 달하며 전자기파방해에 영향을 받지 않는다.
□ 광배선 또는 광도파로 : 광신호를 전달하기 위한 전송매체로써 유리나 플라스틱과 같은 투명한 재질을 사용하며 굴절률이 높은 중심(코어)과 낮은 바깥(클래딩)의 굴절률 차이를 이용하여 전반사의 원리로 빛을 진행하게 한다.
□ 엠보싱 기법 : 몰드라는 형틀을 사용하여 플라스틱과 같은 고분자 물질에 원하는 형상을 전사하는 방법 중 하나로 저가격 대량생산이 용이한 복제공정이다. 그 예로는 고분자는 자외선을 이용해 경화시키는 자외선 엠보싱과 열가소성 고분자를 고온으로 가열하여 형상을 전사하는 열 엠보싱이 있다.
□ 유기-무기 하이브리드 고분자 재료 : 안정성이 좋은 무기재료와 가공성이 좋은 유기재료가 같이 존재하는 고분자 물질이며 유기-무기 물질의 조합을 통해 다양한 성질과 기능의 발현이 용이한 고분자 재료이다.
□ SPIE Photonics West 2007 : 국제 광자공학회(SPIE)에서 주최한 Photonics West는 광학, 레이저, 생물 의학 광학, 광전자 공학 분대, 및 화상 진찰 기술에 북아메리카에서 가장 큰 학술대회이다.
□ KPCA Show 2007 : (사)한국전자회로산업협회(KPCA)에서 주최하고, 2007년 4월 10일(화)부터 12(목)일까지 3일간 서울 코엑스 전시장에서 개최한 국내 최대의 PCB 관련 전문전시회로서 전 세계적으로 빠르게 변화하고 발전하는 전자산업 분야의 핵심을 이루고 있는 PCB 산업과 그 종사자들에게 해외 선진기술 소개 및 기술이전의 기회와 다양한 정보제공 등을 통하여 기술선진화 가속 및 국산 장비의 고급화에 이바지하고자 매년 개최되는 행사이다.
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2008년 2월 25일 10:56
