운전을 하며 풍경을 즐기고 있는데 갑자기 폭우가 폭우로 바뀌었다고 상상해 보세요. 앞유리 와이퍼가 최대 속도로 작동함에도 불구하고 가시성은 계속해서 감소합니다. 폭풍이 곧 지나가기를 바라면서 차를 세웁니다.
기다리는 동안 감탄을 금할 수 없습니다.내구성당신의 차. 뜨거운 더위부터 추위까지 셀 수 없이 많은 기후 조건을 견뎌냈으며 여전히 뛰어난 성능을 발휘합니다. 무엇이 그렇게 탄력적이게 만드는 걸까요?
그 답은 후막 기술이라는 프로세스에 있습니다. 이 혁신적인 기술은전자 회로전도성 소재와 저항성 소재를 적층해 열악한 환경에서도 견딜 수 있는 제품이다.기판.
후막 구성 요소는 환경을 보호하는 작은 전사와 같습니다. 극한의 온도, 높은 습도는 물론 물리적인 충격과 진동에도 견딜 수 있어 자동차, 항공우주, 산업 등 까다로운 분야에서 널리 사용됩니다.산업 응용.
후막 기술 소개
정의 및 개요
후막 기술은 전자 회로 제조에 사용되는 공정입니다. 여기에는 전자 부품을 형성하기 위해 세라믹, 유리 또는 금속과 같은 기판에 재료 층을 증착하는 작업이 포함됩니다. 이러한 층의 두께는 일반적으로 10~100마이크로미터 범위입니다. 후막 기술은 박막 기술에 비해 재료층이 두꺼워 기계적 강도와 내구성이 더 높습니다.
기본 정의
후막 기술에는 전도성, 절연성, 저항성 증착이 포함됩니다.재료다음과 같은 방법을 사용하여 기판 위에스크린 인쇄그리고 스프레이. 이 재료는 다음에서 소결됩니다.고온강력한 접착력을 보장합니다. 그만큼소결공정은 일반적으로 850°C ~ 950°C 사이의 온도에서 발생하므로 재료 층의 우수한 접착력과 안정성이 보장됩니다.
역사적 발전
기원과 진화
후막 기술은 20세기 초 고성능 및 신뢰성 있는 전자 부품에 대한 요구로 인해 전자 산업이 급속히 발전하면서 시작되었습니다. 이는 초기 장치에 정확하고 안정적인 전자 부품이 필요한 라디오 및 TV 산업에 처음 적용되었습니다. 엔지니어들은 두꺼운 재료 층을 기판에 증착하여 전자 회로를 형성하는 방법을 개발하여 후막 기술의 시작을 알렸습니다.
1950년대에 후막 기술이 산업 응용 분야, 주로 저항기 및 간단한 전자 회로 제조에 사용되기 시작했습니다. 1960년대와 1970년대 반도체 산업이 발전하면서 후막 기술은 보다 복잡한 회로 제조에 점점 더 많이 사용되었습니다. 이 기간 동안 소재 접착력과 안정성을 높이기 위해 고온 소결 공정이 도입되어 후막 공정의 적용이 확대되었습니다.전자 제조.
1980년대에는 후막 기술이 더욱 발전하여 특히 다음과 같은 제조 분야에서 인기를 얻었습니다.하이브리드 회로및 다층 회로 기판. 이 기간 동안 후막 공정을 위한 다양한 재료와 응용 분야가 크게 확장되었습니다. 후막 기술은 1990년대부터 현재까지 센서, 의료기기, 의료기기 등의 생산에 널리 활용되어 왔습니다.자동차 전자, 및 전력 전자. 현대의 후막 기술은 전자 제조 분야에서 역할을 더욱 공고히 하기 위해 고급 소재와 프로세스를 통합하여 지속적으로 개선되고 있습니다.
중요성과 응용
후막 기술의 주요 응용 분야 및 의의
후막 기술은 광범위한 응용 분야와 중요성으로 인해 현대 전자 제조에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 첫째, 후막 기술은 전자 회로 제조, 특히 인쇄 회로 기판(PCB) 및 하이브리드 회로 생산에 널리 사용됩니다. 탁월한 전도성과 열 안정성으로 인해 후막 회로는 고주파수 및 고전력 애플리케이션에 이상적입니다.
둘째, 후막 기술은 센서 제조에 중요한 역할을 합니다. 압력 센서, 온도 센서, 가스 센서 등 다양한 유형의 센서는 후막 기술을 사용하여 고정밀도 및신뢰할 수 있음. 예를 들어, 후막 압력 센서는 기판에 저항성 물질을 증착하여 압력 변화를 전기 신호로 변환합니다.
또한 후막 기술은 자동차 전자 장치, 의료 기기 및 전력 전자 장치에 광범위하게 적용됩니다. 자동차 전자 장치에서는 후막 기술을 사용하여 엔진 제어 장치(ECU), 잠김 방지 제동 시스템(ABS), 고온 저항 및 진동 내구성으로 유명한 에어백 제어 시스템. 의료 기기에서는 높은 신뢰성과 정확성이 중요한 심전계, 초음파 장비, 혈당 모니터를 생산하는 데 후막 기술이 사용됩니다.
전반적으로 후막 기술은 높은 신뢰성, 정밀도 및 다양성으로 인해 현대 전자 제조에서 대체할 수 없는 역할을 합니다. 여러 핵심 분야에 적용하면 제품 성능과 품질이 향상될 뿐만 아니라 지속적인 기술 발전과 혁신을 주도합니다.
후막 기술에 사용되는 재료
1. 전도성 재료
후막 기술에 사용되는 일반적인 전도성 재료에는 금, 은, 백금, 팔라듐 및 구리가 포함됩니다. 이들 재료는 우수한 전도성과 내식성으로 인해 널리 사용됩니다. 예를 들어 전도성이 높은 것으로 알려진 금과 은은 고주파수 및 고전력 회로에 적합합니다. 화학적 안정성이 우수한 백금과 팔라듐은 고온 및 내부식성 회로에 자주 사용됩니다. 구리는 가격이 저렴하지만 쉽게 산화되기 때문에 내구성을 높이려면 표면 처리가 필요합니다.
2. 저항성 및 유전체 재료
저항성 및 유전체 재료는 후막 기술에서도 중요합니다. 일반적인 저항 재료로는 산화루테늄(RuO2)과 산화루테늄-티타늄(RuTiO2)이 있으며, 이는 안정적이고 정확한 저항값을 제공하며 정밀 저항기 제조에 널리 사용됩니다. 알루미나(Al2O₃) 및 티탄산바륨(BaTiO₃)과 같은 일반적으로 유리 또는 세라믹과 같은 유전체 재료는 우수한 절연 특성과 유전 상수를 제공하며 커패시터 및 절연층 제조에 사용되어 회로의 전기 절연 및 안정성을 보장합니다.
3. 기재재료
후막 회로에 일반적으로 사용되는 기판 재료에는 세라믹, 유리 및 금속이 포함됩니다.세라믹 기판알루미나(Al2O₃), 질화알루미늄(AlN) 등은 열전도율과 기계적 강도가 우수해 선호도가 높으며, 고출력 및고주파 회로. 우수한 절연 및 가공 특성으로 알려진 유리 기판은 저전력 및 다층 회로 제조에 자주 사용됩니다. 구리, 알루미늄 등의 금속 기판은 열전도율이 뛰어나 높은 방열이 필요한 회로에 사용됩니다.
후막 인쇄 공정
1. 스크린 인쇄
스크린 인쇄는 스크린을 통해 잉크를 기판에 전사하는 방법입니다. 후막 기술에서 스크린 인쇄는 전도성, 절연성 및 저항성 재료를 기판에 증착합니다. 이 프로세스에는 화면의 패턴을 통해 재료 증착 영역을 제어하는 작업이 포함됩니다. 스크린 인쇄의 장점은 조작 용이성, 저렴한 비용, 적응성 등으로 다양한 기판 인쇄 및 대량 생산에 적합합니다.
2. 포토리소그래피
포토리소그래피는 감광성 재료와 마스크를 사용하여 패턴을 기판에 전사하는 고정밀 인쇄 공정입니다. 감광성 물질을 코팅한 후 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 거친다. 포토리소그래피의 장점은 복잡한 회로 제조에 적합한 고해상도와 미세한 패턴을 얻을 수 있다는 것입니다. 그러나 포토리소그래피 장비 및 프로세스의 복잡성과 높은 비용으로 인해 대규모 생산에는 적합하지 않습니다.
소결
1. 온도 프로필
소결은 고온에서 인쇄된 재료 층이 기판에 접착되도록 하는 후막 기술에서 중요한 단계입니다. 소결 중 적절한 온도 제어는 매우 중요하며 일반적으로 가열, 유지, 냉각의 3단계를 포함합니다. 적절한 온도 제어는 재료 접착력과 안정성을 보장하고 균열과 벗겨짐을 방지합니다.
2. 장비 및 기술
소결 장비에는 상자로, 벨트로, 레이저 소결 장비가 포함됩니다. 상자로는 소규모 생산에 적합하며 온도와 분위기를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 벨트로는 고효율과 지속적인 운영으로 대규모 생산에 이상적입니다. 레이저 소결 장비는 국소 가열을 위해 레이저 빔을 사용하므로 고정밀 및 국소 소결 응용 분야에 적합합니다.
3. 재료 특성에 미치는 영향
소결 공정은 재료 특성에 큰 영향을 미칩니다. 적절한 소결은 기계적 강도, 전도성 및 내구성을 향상시킬 수 있습니다. 과도하거나 불충분한 소결 온도는 재료 특성을 저하시켜 과소결 및 변형 또는 불완전 소결을 유발하고 접착력 및 전기적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
후막 기술의 응용
센서 분야의 응용
후막 기술은 압력 센서, 온도 센서, 가스 센서, 습도 센서 등 다양한 센서에 사용되는 센서 제조에 매우 중요합니다. 전기적 성능, 기계적 강도, 환경성이 우수합니다.적응성후막 센서를 산업, 자동차, 의료 및 가전제품에 널리 적용할 수 있습니다.
예를 들어, XIDIBEI의XDB305그리고XDB306T시리즈 압력 센서는 이 기술을 활용합니다. 세라믹 기판과 후막 저항기 네트워크를 결합하고 고온 소결을 사용하여 저항성 재료가 기판에 단단히 결합되어 고정밀도 및 고신뢰도의 압력 측정을 실현합니다. 이 센서는 자동차 엔진 제어, 산업 공정 제어 및 의료 장비에 널리 사용되며 안정적인 압력 측정 및 피드백을 제공합니다.
후막 온도 센서는 후막 저항성 재료의 온도 계수를 통해 온도 변화를 감지합니다. 이 센서는 빠른 응답, 높은 정확도, 고온 저항을 갖추고 있어 다양한 고온 환경에 적합합니다. 예를 들어, 자동차 전자 시스템에서 후막 온도 센서는 엔진 및 배기 시스템 온도를 모니터링하여 차량 안전을 보장합니다. 산업 자동화에서 이러한 센서는 장비 온도 변화를 모니터링하여 과열 및 손상을 방지합니다.
후막 기술은 가스 센서와 습도 센서에도 광범위하게 사용됩니다. 후막 가스 센서는 가스에 대한 특정 재료의 감도를 활용하여 후막 기술을 통해 매우 민감하고 선택적인 센서를 형성합니다. 이 센서는 환경 모니터링, 산업 안전 및 가정 공기 품질 관리에 널리 사용됩니다. 후막 습도 센서는 후막 저항성 또는 용량성 재료를 사용하여 습도 변화를 감지하며 기상 관측, 농업 환경 모니터링 및 스마트 홈에 널리 사용됩니다.
후막 기술의 지속적인 혁신과 개선은 다양한 산업 분야의 고성능 센서에 대한 수요를 충족하면서 센서 분야에서 계속해서 중요한 역할을 할 것입니다.
다른 분야의 응용
1. 전자 및 반도체 산업
후막 기술은 전자 및 반도체 산업에서 널리 사용됩니다. 뛰어난 전도성과 열 안정성으로 인해 인쇄 회로 기판(PCB), 하이브리드 회로 및 다층 회로 기판 제조에 이상적입니다. 고주파, 고전력 회로에서 후막 기술은 안정적인 전기적 성능과 기계적 강도를 제공하여 다양한 전자 장치 및 반도체 모듈에 적합합니다. 또한 후막 기술은 전자 회로의 필수 부품인 저항기, 커패시터, 유도 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
2. 의료기기
후막 기술은 의료 기기에서 매우 중요하며 다양한 중요 의료 전자 기기에 높은 정밀도와 신뢰성을 제공합니다. 예를 들어 후막 센서는 혈압 모니터, 심전계, 초음파 장비에 널리 사용되며 정확한 측정 및 진단 데이터를 제공합니다. 또한 후막회로는 웨어러블 의료기기, 이식형 전자기기에 사용되어 체내 및 체외에서 안정적인 동작을 보장합니다. 후막 기술의 내식성과 생체 적합성은 의료 응용 분야에서 그 가치를 더욱 향상시킵니다.
3. 자동차 산업
후막 기술은 다양한 자동차 전자 제어 시스템에 널리 사용됩니다. 자동차 전자 제어 장치(ECU), 잠김 방지 제동 시스템(ABS), 에어백 제어 시스템과 같은 주요 구성 요소는 고온 저항과 진동 내구성을 위해 후막 기술을 사용합니다. 후막 저항기와 센서는 엔진 관리, 차체 제어, 안전 시스템에서 중요한 역할을 하며 다양한 조건에서 차량 작동을 보장합니다. 또한 후막 기술은 자동차 조명 및 오디오 시스템의 고성능 전자 부품 제조에 사용됩니다.
4. 재생에너지
후막 기술은 재생 에너지 시스템에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 뛰어난 전도성과 열 안정성으로 인해 태양전지, 풍력 에너지 변환 시스템 및 에너지 저장 장치의 중요한 구성 요소입니다. 태양전지에서는 후막 기술을 이용해 효율적인 전도성 층과 전극을 제조해 광전변환 효율을 높인다. 풍력 에너지 변환 시스템 및 에너지 저장 장치에서 후막 회로 및 센서는 고정밀 에너지 모니터링 및 관리를 달성하여 시스템 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다.
후막 기술의 장점
1. 높은 신뢰성과 내구성
후막 회로는 높은 신뢰성과 내구성으로 인해 널리 선호됩니다. 후막 기술은 전도성, 절연성, 저항성 재료를 기판에 소결하여 탁월한 기계적 강도와 전기적 성능을 보장합니다. 이러한 회로는 열악한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있고 고온, 습도 및 부식에 강하므로 자동차 전자 장치, 산업 제어 및 의료 기기와 같은 고신뢰성 애플리케이션에 적합합니다.
2. 비용 효율성
후막 기술은 상당한 비용 이점을 제공합니다. 다른 고정밀 제조 공정에 비해 후막 기술은 재료 및 공정 비용이 저렴합니다. 스크린 인쇄 및 고온 소결 공정은 상대적으로 간단하며 장비 투자 및 유지 관리 비용이 저렴합니다. 또한 후막 기술은 대량 생산에 적합하고 생산 효율성이 높아 단위당 생산 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.
3. 맞춤화 및 유연성
후막 기술은 높은 수준의 맞춤화와 유연성을 제공합니다. 스크린 인쇄 패턴과 재료 구성을 조정하여 다양한 전기적, 기계적 특성을 얻을 수 있습니다. 후막 기술은 다양한 기판에 인쇄할 수 있어 다양한 응용 분야 요구 사항을 충족합니다. 이러한 유연성을 통해 후막 기술은 특정 고객 요구 사항을 충족하여 시장에서 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
후막 기술의 과제
1. 환경 문제
후막 기술은 생산 및 응용 분야에서 몇 가지 환경 문제에 직면해 있습니다. 예를 들어, 소결 중에 발생하는 고온 및 폐가스는 환경 오염을 일으킬 수 있습니다. 또한 일부 후막 재료에는 중금속 및 기타 유해 물질이 포함되어 있으므로 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 제조 및 폐기 시 특별한 환경 보호 조치가 필요합니다.
2. 기술적 한계
후막 기술에는 몇 가지 기술적 한계가 있습니다. 후막 회로의 패턴 정밀도는 스크린 인쇄의 해상도 한계로 인해 상대적으로 낮아 초정밀 및 소형 회로 제조에 적합하지 않습니다. 또한 재료 선택과 소결 공정 제어는 회로 성능에 직접적인 영향을 미치므로 설계 및 제조 과정에서 신중한 균형 조정과 최적화가 필요합니다.
3. 시장 경쟁
후막 기술은 다른 첨단 제조 기술과의 시장 경쟁에 직면해 있습니다. 박막 기술과 인쇄 전자 장치는 일부 응용 분야에서 더 높은 정밀도와 더 작은 크기를 제공하여 점차적으로 후막 기술의 시장 점유율을 잠식하고 있습니다. 경쟁이 치열한 시장에서 우위를 유지하려면 후막 기술이 성능과 적용 범위를 향상시키기 위해 지속적으로 혁신하고 개선되어야 합니다.
후막 기술의 혁신
1. 나노소재
나노물질은 후막 기술에서 성능을 크게 향상시켰습니다. 나노입자는 더 넓은 표면적과 더 나은 물리적, 화학적 특성을 갖고 있어 후막 회로의 전도성, 감도 및 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 후막 회로에 은나노, 금나노와 같은 나노재료를 사용하면 더 높은 전도성과 더 미세한 패턴을 얻을 수 있어 고성능 전자 장치의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
2. 고급 인쇄 기술
잉크젯 인쇄, 레이저 직접 기록 등 고급 인쇄 기술은 후막 기술에 새로운 가능성을 제시합니다. 이러한 기술은 더 높은 해상도와 더 미세한 패턴을 달성하여 회로 정밀도와 통합을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 고급 인쇄 기술은 재료 낭비와 생산 비용을 줄여 생산 효율성을 높입니다.
3. 다른 기술과의 통합
후막 기술과 다른 기술을 결합하는 것은 미래 개발의 중요한 방향입니다. 예를 들어, 후막 기술을 유연한 전자 장치와 통합하면 유연하고 착용 가능한 전자 장치를 제조할 수 있습니다. 후막 기술은 MEMS(미소전자기계시스템) 기술과 결합하여 고정밀, 고감도 센서 및 액추에이터를 생산할 수도 있습니다. 이러한 통합 애플리케이션은 후막 기술의 애플리케이션 분야와 시장 공간을 더욱 확장할 것입니다.
후막 기술의 미래 동향
1. IoT 애플리케이션의 성장
사물 인터넷(IoT)의 급속한 발전은 후막 기술에 새로운 성장 기회를 제공합니다. IoT 기기의 급증으로 고정밀, 고신뢰성, 저가형 센서에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다. 뛰어난 성능과 유연한 적용성을 갖춘 후막 기술은 IoT 장치의 센서 요구 사항을 충족합니다. 예를 들어 후막 센서는 스마트 홈, 산업 자동화, 환경 모니터링과 같은 IoT 애플리케이션에서 중요한 역할을 합니다. 후막 기술의 발전은 IoT 기기의 소형화, 지능화를 더욱 촉진할 것입니다.
2. 재료과학의 발전
재료 과학의 발전은 후막 기술 개발에 새로운 추진력을 제공합니다. 새로운 전도성 소재, 반도체 소재, 절연 소재 개발을 통해 후막 회로 성능이 지속적으로 향상되고 있습니다. 예를 들어, 나노물질의 도입은 후막 회로의 전도성과 감도를 크게 향상시킵니다. 또한, 유연한 기판과 투명 전도성 소재를 적용하면 유연한 전자소자 및 투명 전자소자에 후막 기술을 널리 적용할 수 있습니다. 재료 과학의 이러한 발전은 새로운 응용 분야에서 후막 기술의 엄청난 잠재력을 열어줄 것입니다.
3. 신흥 시장 기회
후막 기술은 웨어러블 기술 및 스마트 섬유와 같은 신흥 시장에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다. 스마트워치, 건강 모니터, 피트니스 트래커와 같은 웨어러블 장치에는 후막 기술이 제공할 수 있는 가볍고 내구성이 뛰어난 고성능 전자 부품이 필요합니다. 또한 스마트 직물은 전자 부품을 직물에 통합하여 건강 모니터링, 환경 감지 및 대화형 기능을 구현하며 후막 기술은 상당한 이점을 가지고 있습니다. 이러한 신흥 시장이 지속적으로 확장됨에 따라 후막 기술은 새로운 개발 기회를 경험하게 될 것입니다.
게시 시간: 2024년 6월 13일