화학저널

도요보, 임시 점착‧박리기술 활용 … PITAT 솔루션으로 용도 확장

PI(Polyimide) 필름은 디스플레이를 넘어 반도체용으로도 수요 증가가 기대된다.
도요보(Toyobo)는 유리기판 임시 점착 및 박리기술을 활용해 고내열 PI필름 제노맥스(Xenomax)를 개발했으며 최근 TFT(박막 트랜지스터) 기판 등 디스플레이 용도를 적극 공략하고 있는 가운데 중장기적으로 반도체용 수요도 개척하는 방안을 검토하고 있다.
제노맥스는 섭씨 500도 환경에서도 형태를 유지할 뿐만 아니라 실온부터 500도 사이라면 열팽창계수(CTE)가 1도당 3ppm으로 일정하고 표면조도(Ra)는 0.5나노미터인 것이 특징이다.
도요보와 나가세(Nagase)가 공동 출자한 Xenomax Japan의 후쿠이(Fukui) 공장에서 생산하고 있으며 높은 내열성, 형상안정성, 표면평활성 외에 쉽게 파괴되지 않는 특성이나 경량성을 갖추어 FPD(Flat Panel Display)의 TFT 기판용으로 주로 투입되고 있다.
최근 타이완 FPD 생산기업 PanelSemi와 Innolux에게 플렉서블(Flexible) 미니 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이용으로 공급하고 있으며, 중국기업의 휴대전화용 지문센서로도 채용실적을 거둔 가운데 전자종이 분야에서도 채용된 바 있어 2030년에는 매출액 100억엔 달성이 가능할 것으로 기대하고 있다.
도요보는 특허기술 PITAT 솔루션을 활용해 PI필름 판매 확대에 속도를 내고 있다.
PITAT는 필름, 기판 양쪽에 특수한 표면처리를 실시하고 화학결합으로 접합하는 기술로 접착제를 사용하지 않으면서 500도의 고온내구성을 갖추고 0.2N/cm 이하를 유지해 기계적 박리를 용이하게 한 것이 특징이다. 유리기판 위에 제노맥스를 임시 고정한 후 기존 프로세스에 적용하는 것도 가능하다.
도요보는 TFT 생산기업에게 무상으로 PITAT 기술을 라이선스하거나 임시 점착설비 도입을 지원하고 있으며 비용 절감을 희망하는 수요기업을 대상으로는 유리에 점착시킨 상태에서 판매하고 있다.
디스플레이용 유리 가공을 시리하는 타이완 GIO는 나가세의 현지법인을 활용해 제노맥스 관련 장비를 도입하고 위탁가공 사업을 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
G3-G4.5(730×920mm) 대응 생산라인을 2016년, G4.5-G6(1500×1800mm) 대응 생산라인은 2020년 가동했으며 양 라인 모두 월 생산능력 2만장을 갖추고 있다.
TFT 기판은 최근 유리 대신 PI 바니시를 사용하는 비중이 높아지고 있다.
유리에 바니시를 코팅하고 큐어 및 레이저 조사 기술(LLO)로 박리시키는 것이나 큐어, LLO 기술을 위해서는 거액의 설비투자가 필요한 것으로 파악된다.
도요보는 큐어가 필요하지 않은 PITAT 기술을 제안하며 틈새수요를 공략하고 있으며 끝부분에 공기를 주입해 흡착판으로 기계적 박리를 실현하는 APLIFT 기술을 확립했다.
LLO는 설비투자액이 수십억원에 달하나 APLIFT는 10% 수준에 불과한 것이 강점이며 런닝코스트도 낮은 것으로 알려졌다. 아울러 LLO는 1장의 시트를 처리할 때 수분이 걸리나 APLIFT는 수초만에 처리 가능한 것도 장점으로 주목받고 있다.
일반적인 TFT 뿐만 아니라 신틸레이터 등 기기가 기판 위에 위치하고 물리적 박리가 어려운 X센서용으로도 응용이 가능하다는 점을 활용해 이미 제노맥스를 채용하고 있는 타이완 TFT 생산기업 등에게 APLIFT 기술을 제안하고 있다.
최종 수요기업인 X선 센서 생산기업을 대상으로도 마케팅 활동을 진행하고 있으며 데모 기기를 통해서는 수요기업별 상황을 충족시킬 수 있는 평가 작업에 나서고 있다.
최근에는 PITAT 기술을 사용해 FOPLP(팬아웃-패널 레벨 패키지) 용도를 개척하고 있다.
FOPLP 용도는 유리에 얇은 동이나 동 도금용 시드층을 형성시킨 기판을 다수 사용하고 있으나 G6 등 대형 기판은 실용화되지 못하고 있다.
반면, PI필름에 동을 부착시키는 기술은 이미 확립돼 있기 때문에 GIO는 G6 사이즈 유리에 제노맥스를 부착하는데 성공한 것으로 알려졌다.
도요보는 GIO 기술 등을 활용해 동, 제노맥스, 유리 등 3개 층으로 구성된 기판을 FOPLP용으로 제안할 계획이며 대형화를 목적으로 기술 개발을 가속화함으로써 최근 일부 수요기업을 대상으로 평가작업을 개시한 것으로 알려졌다.
앞으로도 저CTE 및 고내열성 등 제노맥스의 특징을 강조하고 기계적 박리 및 PI 에칭이 가능하다는 특성을 어필하면서 채용 분야 확대에 속도를 낼 방침이다. (강윤화 선임기자)