한국기계연구원 레이저응용시스템그룹(그룹장 이제훈)의 서정 박사팀은 중소기업청의 산·학·연 전국컨소시엄 사업의 지원을 받아 생산 공정을 친환경적으로 단순화한 인쇄회로기판용 스텐실 레이저 가공장치를 국산화했다고 24일 밝혔다.
스텐실은 인쇄회로기판상에 전도성 회로를 형성하기 위해 전기전도성 패이스트(Cu, Ag)를 입히거나 칩 부품을 장착하기 위해 패드에 납땜용 솔더를 도포할 때 마스크 역할을 하는 스테인리스 판재다.
이번에 개발한 스텐실 레이저 가공장치는 10㎛ 수준에서 정밀 절단 공정을 이용해 직접 패턴을 형성하기 때문에 필름 제작과 부식 공정이 필요없는 등 생산 공정이 단순, 정밀한 것이 장점이다.
이를 위해 서정 박사는 레이저 절단장치의 기계 구동부를 3차원 캐드SW로 정밀 설계했다. 또 기존의 폴리머 감광공정에서 사용하고 있는 작업용 프로그램(거버 파일)을 레이저 가공에 적용 가능하도록 변환하는 프로그램도 자체 개발했다.
기존의 스텐실 제작은 에칭 공정을 통해 폴리머가 경화되지 않은 부분을 부식시키는 과정에서 폐수가 발생, 환경오염이 심각한 데다 제작 가능한 마스크의 피치 간격도 0.1㎜가 한계였다. 또 대부분의 레이저 빔을 이용한 스텐실 가공기는 독일 LPKF 등 유럽 업체가 장악하고 있는 실정이다.
전세계 스텐실 시장은 3억 달러 수준이며 물량으로는 월 50만, 연간 600㎡ 정도가 생산되고 있다.
이제훈 그룹장은 “국내에서는 처음으로 스텐실 제작을 레이저 절단공정으로 대체한 셈”이라며 “공정이 단순하다 보니 자연 제품 제작 기간이 짧아 상대적인 가격 경쟁력을 갖출 수 있을 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자@전자신문, hbpark@