관련 통계자료 다운로드 잉크젯 공정과 기존 에칭 공정 비교
반도체 등 전자부품을 더욱 작고 값싸게 만들 수 있는 첨단기술로 나노잉크가 급부상하고 있다. 이른바 ‘매직잉크’로도 불리는 나노잉크는 LCD·PDP 등 디스플레이와 전자태그(RFID) 등 제조시 패턴 프린팅 방식을 통해 기존의 노광과 에칭공정을 대체, 원가절감과 제품수요 확산을 이끌 견인차로 평가받으며 주요 소재업체의 개발이 잇따르고 있는 분야다.
◇나노잉크, 마법을 부려라=나노잉크는 전도성을 띤 나노 크기의 입자를 분산시킨 잉크 형태의 전자소재로 반도체·디스플레이·RFID·연성회로기판(FPCB) 등의 전극이나 회로를 만들 때 사용되는 리소그라피 공정을 프린팅 기반 차세대 패터닝 기술로 대체할 주인공이다. 그 동안은 나노 크기로 자른 특수 유기분자들을 원자현미경의 탐침에 묻힌 뒤 금판 위에 글씨를 쓰듯 회로선을 그린후 나머지 부분을 깎아 냈지만 나노잉크를 쓰면 잉크젯 방식으로 프린팅해 보다 정교하고 간단하게 회로를 만들 수 있다. 이렇게 되면 불량품이 발생할 확률도 2배 이상 줄어 들어 반도체 제조단가를 절반 이하로 낮출 수 있을 것으로도 기대되고 있다.
◇잇따른 개발=잉크테크는 최근 전자 부품·소재에 적용할 수 있는 미래 신소재인 ‘투명 전자잉크’를 개발했다. 은 나노입자가 들어있는 진갈색의 나노잉크와 달리 은이 완전히 녹아 입자개념이 없는 투명잉크로 잉크를 종이나 필름지에 잉크젯 프린터로 분사시켜 패턴을 찍어낸 뒤 120∼130도 가량의 열을 가하면 화학반응에 의해 나노 크기의 은 입자가 되살아나 회로가 구현된다. 특히 균일하고 얇은 박막으로도 우수한 전도도를 구현, 원재료 절감과 공정단계의 단축화가 가능한 것으로 알려졌다.
LG화학도 독자적인 나노 입자 제조 기술과 잉크젯 공정 기술을 접목해 전도성 나노 잉크를 개발했다. 특히 이 기술은 그동안 걸림돌이 돼왔던 입자크기와 균일도를 쉽게 조절할 수 있어 PDP·태양전지·PCB 등 분야에서 상용화 확산이 기대된다. 이미 내년 말 양산공정에 적용하기 위한 성능평가가 진행되고 있는 이 기술이 제품에 적용되면 2008년 500억원에 달하는 시장을 창출할 것으로 기대된다.
또 유한킴벌리 DTP(Digital Textile Printing)사업부는 고성능 디지털 날염 전용잉크인 ‘나노 컬러런트’를 개발, 디지털 날염 환경 구축을 꾀하고 있다. 엔피케이도 120도 정도의 저온에서 소성 가능한 나노잉크를 선보이며 디스플레이·RFID 시장을 조준하고 있으며 파루는 순천향대와 함께 나노와이어와 5㎚ 이하 초미립 나노복합재를 첨가한 제품을 개발하는 등 업계의 나노 개발이 줄을 잇고 있다.
정광춘 잉크테크 사장은 “나노잉크는 국내를 포함해 세계적으로도 몇몇 기업만이 기술개발에 성공했다”며 “디스플레이·RFID 등을 중심으로 관심이 높아지고 있는만큼 향후 다양한 분야에서 활발한 시장적용이 이뤄질 것”이라고 밝혔다.
이정환기자@전자신문, victolee@etnews.co.kr