별첨		함께달리기 16개 세부과제(RFP)

2021-함께달리기-중기부-01

관리번호

2021-함께달리기-중기부-01

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

반도체소자 및 시스템

소분류

전력반도체

과제명

EV용 배터리팩 진단을 위한 고용량 충방전, 임피던스 및 과도응답 측정 장비 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ EV용 배터리팩이 고용량으로 발전됨에 따라 종래의 Si 기반 전력반도체를 이용한 측정 검사 장비의 고장 사례가 빈번하게 발생하고 있음.

ㅇ Si 기반 전력반도체의 절연 파괴 전압이 낮은 점을 극복하고자 고내압화 할 경우 On 저항이 증가하는 문제가 있음. IGBT를 사용하는 방안이 주로 제시되어 왔으나 스위칭 손실이 커서 방열 구조를 소형화하기 어려움.

ㅇ SiC는 절연 파괴 전계 강도가 Si의 10배이므로 높은 내압을 실현할 수 있으며, 동일한 내압일 경우 On 저항도 낮아 작은 디바이스 실현이 가능한 전력 반도체로 알려져 있음.

ㅇ 고용량 충방전, 임피던스 및 과도응답 측정 장비의 개발에 있어 종래의 Si을 대체하는 SiC 또는 GaN의 전력반도체를 사용시 장비 성능의 향상, 신뢰성 증가 및 제품 Layout등 경쟁력 있는 제품 개발이 가능함.

ㅇ 2030년 전기자동차 시장은 2600만대로 신차 판매비중의 약 28%를 차지할 것으로 전망되면서 핵심이 되는 배터리 팩 및 검사장치의 수요도 폭발적으로 성장할 것으로 예상됨.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : EV용 배터리팩 진단을 위한 고용량 충방전, 임피던스 및 과도응답 측정 장비 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ~ [종료] 6단계)

- 고성능 아날로그 출력 소자 SiC, GaN 활용 기술 개발

* SiC, GaN 소자 제어 회로 기술 개발

* SiC, GaN 소자 병렬 구동 기술 개발

* 제어 회로를 포함한 SiC, GaN 회로 모듈 개발

- 고용량 출력 및 측정 회로 기술 개발

* SiC, GaN 모듈 기반의 충방전 아날로그 회로 기술 개발

* 입력과 출력 전기 절연 토폴로지 적용 기술 개발

* 100 ~ 200V(HEV/PHEV), 400 ~ 800V(EV)

* 0.5 ~ 2kWh(HEV), 4 ~ 20kWh(PHEV), 30 ~ 100kWh(EV)

- 사인파 및 펄스 출력 제어 기술 개발

* SiC, GaN 모듈 기반의 소신호 사인파 및 펄스 제어(가변주파수) 기술 개발

* 노이즈 처리 기술 개발 및 소신호 증폭 기술 개발

* 디지털 신호 처리 및 아날로그 회로 제어 기술 개발

- 고용량 충방전, 임피던스 및 과도응답 측정 장비 개발

* SiC, GaN 모듈 기반의 고용량 충방전, 임피던스 및 과도응답 측정 장비 개발

* 장비 제어 및 측정 데이터 분석 소프트웨어 개발

* EV용 배터리팩을 이용한 측정 시험

* EV용 배터리팩 생산라인 또는 품질평가실험실 현장 적용 시험

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	전압 출력	V	1,500	1,000	1,500V (미국, Maccor)
2	전류 출력	A	2,000	1,000	2,000A (미국, Maccor)
3	전압 측정 정확도	%	±0.05%	±0.1%	±0.05% (독일, AVL)
4	전류 측정 정확도	%	±0.1%	±0.1%	±0.1% (독일, AVL)
5	전압 상승/하강 시간	ms	1.1ms	-	1.1ms (독일, AVL)
6	전압 상승/하강 시간	ms	2.0ms	-	2.0ms (독일, AVL)
7	주파수 범위	Hz	1k	-	-
8	펄스 제어 속도	msec	1	2	0.1 (미국, Maccor)
9	충방전 신뢰성 시험	Cycle	> 10,000	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내

(1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내

(1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-02

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2021-함께달리기-중기부-02

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

반도체소자 및 시스템

소분류

전력반도체

과제명

Ga2O3 wafer 제조를 위한 6N 고순도 Ga2O3 Powder 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 미래 전력 반도체 산업 육성

- 미래 전력반도체 소자인 Ga2O3 웨이퍼의 국내 연구개발 활성화

- 원천소재의 연구개발을 통한 전력 반도체 산업 주도권 확보

ㅇ 국내 전력 반도체 산업 경쟁력 확보

- 높은 대외수입의존도 해소

* 일본, 미국 등 100% 수입에 의존하는 Ga2O3 wafer 대외 의존 탈피

- SiC 소재에 치우진 국내 전력반도체 연구개발 다양화

* SiC 소재의 한계에도 불구, 국내에서는 SiC 전력 반도체 연구 개발에 치우침

ㅇ 원천 소재로서의 경제적 기대효과

- SiC wafer보다 넓은 에너지 밴드갭을 가지며 가격 경쟁력에서 우위(1/3 수준)

- 과제종료후인 2023년 Ga2O3 wafer의 2인치는 장당 1,287천원으로 예측하고 4인치는 2,543천원으로 예측. wafer판매는 2인치 4050장, 4인치 5500장으로 예측. 따라서 총 시장규모는 192억원으로 추정(by Yano Research Institute)

- OLED Display IGZO(Oxide TFT)에 사용되는 원천 소재

* 2020년 연간 52 million $ (617억원)으로 예측(by Absolute Reports)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : Ga2O3 wafer 제조를 위한 6N 고순도 Ga2O3 Powder 개발

(TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 6N 고순도 Ga2O3 powder 제조 연구 개발

* 정제 방법을 연구 개발하여 Ga2O3 분말의 순도 향상

* 원재료와 생산물의 차이를 이용하여 순도를 높일 수 있는 solvent 및 co-solvent 연구 개발

* 분말의 particle 사이즈를 고려하여 순도를 높일 수 있는 조건 최적화

* 분말의 impurity 물질 제거 가능한 분산법 연구 개발

- 6N 고순도 Ga2O3 양산 기술 개발 및 wafer level 성능 평가

* 생산 시 일정비율 이상의 수율 확보를 위한 연구 개발

* Scale up시 발생할 수 있는 변수 제어 기술 확보

* 제조 공정의 최적화를 통해 양산시 생산 효율성 향상(자체 수율 평가)

* PAS(Particle Size Analysis)를 통해 평균 입자 크기를 확인하여 재현성 평가

* 부처 사업 연계 벌크 성장 평가를 통한 분말 level에서의 순도 경향성 파악

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	순도 (Powder 신뢰성 평가)	%	99.9999	99.995	99.999 (미국,American Eliments)
2	n-형 불순물(Si, Fe, Sn) 농도	ppm	<0.5	없음	없음
3	평균입자크기 (Powder 재현성 평가)	μm	1±0.5	없음	없음

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내  (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-03

관리번호

2021-함께달리기-중기부-03

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

반도체소자

및 시스템

소분류

전력반도체

과제명

GaN 전력반도체를 적용한 전기자동차용 고효율 저전압 전력변환모듈 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 4차산업 및 그린에너지 정책 산업 육성

- 전기자동차용 핵심 부품 내재화를 통한 국내 산업경쟁력 확보

- 고효율 에너지활용을 통한 그린에너지 정책 부합

ㅇ 국내 전력변환모듈 산업 경쟁력 확보

- 기술내재화를 통한 4차산업육성 및 높은 대외수입의존도 해소

* 세계 전력반도체 시장에서 국내 기업의 시장점유율은 1% 수준

- 전기자동차 등 핵심산업의 전후방산업 역량 육성 요구

* 전력반도체 핵심 소재 및 부품, 모듈/시스템 등 산업인프라 구축 필요

ㅇ 전기자동차용 고효율 저전압 전력변환장치

- 1.2kW 이상급 전기자동차용 고효율, 고속 전력변환장치

* EV/HEV용 Level 1, 2급 대전력 (1.2kW, 3.3kW, 14.4kW급 등) 고효율전력변환

ㅇ 차세대 이동기기용 고효율 전력변환장치

- 전기스쿠터, 드론, 무인물류용로봇 등 무선이동장치용 전력모듈

* 48V Bi-directional DC/DC 컨버터 및 고속무선충전용 전력변환장치 등

ㅇ 가정용/산업용 중소형 에너지저장장치 변환모듈 및 고효율가전 등

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : GaN 전력반도체를 적용한 전기자동차용 고효율 저전압 전력변환모듈 개발

(TRL : [시작] 4 단계 ~ [종료] 7 단계)

- 고효율 저전압 컨버터용 GaN 전력변환모듈 설계 및 제작

* GaN 전력반도체 적용에 따른 패시브소자 최적화 설계

* GaN 전력변환모듈의 고주파 특성 및 열해석, 전기적특성 해석 기반 회로설계 및 제작

* 고효율 저전압 전력변환모듈의 효율 극대화를 위한 보드(Board) 및 부품 토폴로지 제작

* 고신뢰성 고효율 저전압 전력변환 모듈 제작 및 성능평가

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	구동 전압	V	14	-	-
2	전력변환 효율	%	97	95	-
3	전력밀도	KW/L	2.5	1	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-04

관리번호

2021-함께달리기-중기부-04

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

반도체소자

및 시스템

소분류

전력반도체

세부과제명

GaN 전력반도체를 적용한 분산전원 스마트그리드 전력변환모듈 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 4차산업 및 그린에너지 정책 산업 육성

- 스마트그리드용 핵심 부품 내재화를 통한 국내 산업경쟁력 확보

- 고효율 에너지활용을 통한 그린에너지 정책 부합

ㅇ 국내 전력변환모듈 산업 경쟁력 확보

- 기술내재화를 통한 4차산업육성 및 높은 대외수입의존도 해소

* 세계 전력반도체 시장에서 국내 기업의 시장점유율은 1% 수준

- 스마트그리드 등 핵심산업의 전후방산업 역량 육성 요구

* 전력반도체 핵심 소재 및 부품, 모듈/시스템 등 산업인프라 구축 필요

ㅇ 스마트그리드용 분산전원 전력변환장치에 적용

- 스마트그리드용 10kW 이상급 직류배전 전력변환장치로 활용

* 가정용/건물용 에너지 저장장치용 고효율 전력변환시스템에 적용

ㅇ 차세대 소규모 전력망용 고효율 전력변환장치

- 가정용, RE100, 도심빌딩, 기타 분산배전 등 스마트그리드를 위한 전력변환모듈에 활용

ㅇ 가정용/산업용 중소형 에너지저장장치 변환모듈 및 고효율가전 분야 활용

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : GaN 전력반도체를 적용한 분산전원 스마트그리드 전력변환모듈 개발

(TRL :  [시작] 4 단계 ~ [종료] 7 단계)

- 저압직류배전(LVDC) 컨버터용 GaN 전력변환모듈 설계 및 제작

* GaN 전력반도체 적용에 따른 계통연계 분산전원 최적화 설계 및 제작

* GaN 전력변환모듈의 열해석 및 전기적특성 해석 기반 전력변환모듈 설계

* 분산전원 전력변환모듈의 효율 극대화를 위한 보드(Board) 및 부품 토폴로지 제작

* 분산전원용 용량확장 방식 병렬형 전력변환모듈 성능평가 및 공인인증

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	저압 공급 전압	V	±650	-	±650(TI)
2	동작 시작전압(Vdc)	Vdc	380V	-	-
3	동작전압범위	V	100∼650V	-	-
4	변환효율	%	95	-	95(TI)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-05

관리번호

2021-함께달리기-중기부-05

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

디스플레이

소분류

디스플레이

부품 및 소재

과제명

Post InP 양자점 대량 생산을 위한 고온 균일 반응 시스템 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 반도체 나노결정 구조인 양자점 소재는 고온에서 코어의 생성과 성장이 균일하게 진행되어야 함.

ㅇ 그러나 아직까지 높은 균일도를 갖는 양자점을 대량으로 합성할 수 있는 고온 균일 반응기의 설계 및 제조 기술이 부족하여 양산수준에서 품질 저하의 문제가 발생하고 있음.

ㅇ InP, Post InP 모두 대응 가능한 고온, 균일 성장, 불활성 분위기 반응이 가능한 반응기 설계 및 제조 기술 확보의 동시 진행이 요구됨.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고온 밀폐 반응이 가능한 Post InP 양자점 제조 양산장비 제조 기술 개발

(TRL :  [시작] 5단계 ~ [종료] 7단계)

- 350도 까지 빠른 승온속도를 갖는 고출력 열원 일체형 반응기 제조

- 반응기 내 온도 편차 최소화를 통한 균일한 양자점 소재 특성 확보

- 고온 주입 및 온도 급속 상승형 양자점 생성 기법 대응 가능 반응기 구조 설계

- 산소/수분 제거된 상태에서 공정 가능한 밀폐 구조 및 반응 설계

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	최고 반응 온도	℃	≥ 350	-	-
2	반응기내 온도 편차	℃	≤ 10		-
3	생산 용량	L	≥ 10	-	-
4	Lab 샘플 대비 FWHM, QY편차	%	≤3 (FWHM) ≤10 (QY)	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 내외(1차년도 개발기간 : 12개월 내외, 2차년도 개발기간 : 12개월 내외

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내(1차년도 : 3억원 내외, 2차년도 : 3억원 내외)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-06

관리번호

2021-함께달리기-중기부-06

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

디스플레이

소분류

디스플레이

부품 및 소재

과제명

Post InP 양자점 대량 정제를 위한 연속식 정제 장비 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 양자점 소재는 합성시 사용된 용매의 제거 및 과량으로 존재하는 리간드를 최적화하기 위한 정제 공정이 필수적으로 요구됨. 그러나 현재 배치 방식의 정제 방법으로는 대량 생산에 적합하지 않아 생산성에 한계를 갖고 있음.

ㅇ 배치 방식이 아닌 연속식 정제 방식을 통해 양자점 소재의 균일 정제를 가능하게 하고 생산 원가를 낮추어 가격 경쟁력을 확보할 수 있음.

ㅇ InP, Post InP 모두 대응 가능하도록 최적 공정, 용매 및 장비 기술 개발 필요.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 양자점 연속 정제 가능한 정제 양산장비 제조 기술 개발

(TRL :  [시작] 5단계 ~ [종료] 7단계)

- 연속식으로 정제 가능한 양자점 정제 장비 시스템 기술 개발

- 정제에 필요한 핵심 분리 원리 및 개념 확보

- 최적 용매 제어를 적용할 수 있는 연속 정제 시스템 구축

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	정제속도	g/hr	≥ 100	-	-
2	유기물 함량 제거율	%	≥ 30	-	-
3	정제 후 FWHM, QY 편차	%	≤ 3 (FWHM) ≤ 10 (QY)	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 내외(1차년도 개발기간 : 12개월 내외, 2차년도 개발기간 : 12개월 내외

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내(1차년도 : 3억원 내외, 2차년도 : 3억원 내외)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-07

관리번호

2021-함께달리기-중기부-07

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

디스플레이

소분류

디스플레이

부품 및 소재

과제명

마이크로캡슐을 이용한 양자점 소재의 신뢰성 향상 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 양자점은 높은 발광 효율, 색순도, 넓은 색영역 구현성으로 향후 디스플레이산업의 핵심 소재로 부상하고 있음.

ㅇ 그러나 유무기 소재가 함유되어 있는 양자점 소재의 특성 때문에 열, 수분, 산소 등에 의해 성능이 저하되는 문제에 대한 대책이 필요한 상황임.

ㅇ 기존 필름형 배리어 기술과 차별화된 신뢰성 향상 기술은 양자점 소재가 다양한 분야에 응용되기 위한 핵심 공통기술로 정부차원에서 지원이 필요한 분야임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 마이크로캡슐을 이용한 양자점 소재의 신뢰성 향상 기술 개발

(TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 양자점 소재(R/G)를 포함하는 마이크로캡슐 제조기술

- 양자점 마이크로캡슐 크기 및 두께 제어 기술

- 양자점 마이크로캡슐을 이용한 필름 제조 기술

- 양자점 마이크로캡슐의 내구성 및 투습성 향상 기술

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	마이크로캡슐 크기	um	≤ 10	-	-
2	마이크로캡슐 두께	um	≤ 3	-	-
3	캡슐화 전후의 양자효율 변화	%	≤ 10	-
4	캡슐화 전후의 최대 발광파장 변화	nm	≤ 5	-	-
5	양자점 소재 수명*	시간	≥ 500	-	-

* blue LED light, 1,000nit 조사, LT 80기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 내외(1차년도 개발기간 : 12개월 내외, 2차년도 개발기간 : 12개월 내외)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내(1차년도 : 3억원 내외, 2차년도 : 3억원 내외)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-08

관리번호

2021-함께달리기-중기부-08

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

섬유재료

소분류

슈퍼섬유

과제명

공중합아라미드섬유를 적용한 ISO 11612를 만족하는 복사열 전이제어용 방열 보호복 소재 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 산업용 방열보호복은 소방, 제철, 유리 제조업 등에서 초고온 환경대응용 방호성능, 내굴곡저항성, 작업성 및 쾌적성 향상 등의 기본 특성을 필수적으로 갖추어야 하지만 대부분 수입제품(Gentex®, Dickson PTL®, Lakeland®등)을 사용하고 있는 실정임.

- 방열보호복의 성능 향상으로 인한 기업의 경제적 이득은 연간 5.6% 이상으로 판단됨

- 세계 보호복 시장은 연 240억 달러 규모로, 2026년까지 CAGR은 6.5%로 추정되며, 산업화가 가속화됨에 따라 보호복의 기능성 및 안정성이 꾸준히 요구됨.

* 출처 : Global Industry Analysts(2018)

ㅇ 초고온 환경 대응이 필요한 산업용 안전보호복 분야에서 활용성이 매우 높을 것으로 판단되며, 개발 공중합아라미드섬유를 이용한 타 산업분야(우주·항공, 자동차 등)로의 응용이 가능함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 공중합아라미드섬유를 적용한 ISO 11612를 만족하는 복사열 전이 제어용 방열 보호복 소재 개발(TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 공중합아라미드섬유를 적용한 고내열 복합가공사 개발

- 표준규격에 적합한 구조의 열해석과 내열소재 설계를 통한 복사열 전이제어용 공중합아라미드섬유 원단 최적화 기술개발

- 40kW/m2 복사열 차단저항 150초 이상의 내굴곡성 열반사체 필름과 내열 섬유소재 복합화 가공기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	난연성	sec	2 이하	3	2.5(영국, Lakeland)
2	열전달지수(HTI24)	sec	19 이상	15	18(영국, Lakeland)
3	접촉열 저항(250℃)	sec	15 이상	12	15(프랑스, Dickson)
4	복사열방호지수(RHTI24)	sec	150 이상	26	140(프랑스, Dickson)
5	용융 Al 저항	g	350 이상	300	320(프랑스, Dickson)
6	용융 철 저항	g	150 이상	140	140(프랑스, Dickson)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-09

관리번호

2021-함께달리기-중기부-09

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

섬유재료

소분류

슈퍼섬유

세부과제명

공중합아라미드섬유를 적용한 고내열성 및 고내구성 산업용 이송체 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 산업용 벨트 등 이송체(Drive Assembly)는 운반물의 온도가 60℃ 이상인 내열성 벨트를 비롯하여 마찰이 심한 운반물 운송에 필요한 내마모성, 내충격성 등을 필수적으로 갖추어야 함.

- 내구성 및 물성이 향상된 산업용 벨트 등 이송체로 인한 경제적 비용 절감효과는 연간 5% 이상으로 예상됨

- 산업용 벨트 등 이송체 시장은 e-Commerce 산업의 성장과 창고 수요 급증에 따른 자재관리 필요성으로 인하여 2025년까지 연평균성장률 4.02%로 예상됨

* 출처 : Global Geomembrane Welder Market Size&Forecast(2017)

ㅇ 기존 산업용 벨트 등 이송체 소재의 경우, 장시간 사용 시에 내구성 하락 및 물성 저하에 의하여 Life time이 짧은 단점을 가지고 있음. 이에 따라 단점을 보완할 수 있는 고내구성/고내열성의 공중합아라미드섬유를 적용한 산업용 벨트 등 이송체 제품의 개발이 조속히 이루어져야 함

ㅇ 산업용 벨트 등 이송체 제조 기술 개발로 동력 전달 제품 시장을 비롯하여 관련 국내 산업의 경쟁력 강화 및 고부가 제품의 국산화로 수입 대체 효과

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고탄성률 및 마찰내구도 20,000회 이상 산업용 벨트 등 이송체 소재 기술 개발   (TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 기존 소재 대비 10% 이상 향상된 고내열, 고탄성률 공중합아라마드 섬유를 적용한 산업용(컨베이어용) 벨트 등 이송체 제조 공정 개발

- 공중합아라미드 필라멘트와 고무 간의 계면접착력 향상 및 20,000회 이상의 마찰내구성을 가진 산업용(컨베이어용) 벨트용 코팅재(함침재) 등 제조기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	탄성률	GPa	70이상	55	60(일본, Teijin)
2	내화학성(NaOH)	%	93이상	90	93(일본, Teijin)
3	내화학성(H2SO4)	%	99이상	95	99(일본, Teijin)
4	마찰내구성	회	20,000이상	18,000	18,000(일본, Teijin)
5	제품내구성	km	25,000이상	20,000	25,000(일본, Teijin)

(지표2: 95℃,10wt% NaOH 수용액 20hr 보관 후 인장강도유지율)

(지표3: 95℃, 20wt% H2SO4 수용액 20hr 보관 후 인장강도유지율)

(지표4: KS K ISO 12947-2:2008 마틴데일법)    (지표5: 실제 벨트 제품의 구동 가능 수명)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-10

관리번호

2021-함께달리기-중기부-10

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

섬유재료

소분류

슈퍼섬유

세부과제명

공중합아라미드섬유를 적용한 내절단 성능 A5(ANSI/ISEA,2016) 이상 고위험군 작업자용 안전장갑 제품 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 유럽 및 미국의 성능 규격 개정 및 시험규격 강화에 따른 내절단성 향상된 안전장갑 개발 필요

ㅇ 산업 발달 고도화에 따른 산업현장에서의 다기능성 안전장갑 개발 요구로 기존 안전장갑과 차별화 부여

ㅇ 기존의 내열섬유로 사용하던 m-Aramid 대신 성능이 우수하고 가격경쟁력이 있는 국내에서 개발된 공중합아라미드섬유 사용으로, 산업용 소재 산업과 안전보호제품 시장의 동반성장 필요 시점임

ㅇ 전 세계적인 안전에 대한 관심 제고와 규제강화로 인해 Grand View Research (2015)에 따르면, 한국의 안전보호구 시장은  2015년 4.8억 달러에서 연평균 7.6%로 성장하여 2022년 8억 달러로 확대될 전망임

ㅇ 고위험군 작업자용 안전장갑제품 뿐만 아니라 가방, 안전화, 팔다리 보호대, 다기능 조끼 등 다양한 제품군에 응용 가능초고온 환경 대응이 필요한 산업용 안전보호복 분야에서 활용성이 매우 높을 것으로 판단됨

* 출처 : Transparency Market Research(2015)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 공중합아라미드섬유를 적용한 내절단 성능 A5(ANSI/ ISEA, 2016) 이상, 고위험군 작업자용 안전장갑 제품 개발(TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 해외 선도 기업 공중합아라미드섬유의 내절단 장갑용 복합사 적용성 분석

- 내절단 성능 A5 등급 이상을 만족할 수 있는 공중합아라미드계 섬유를 적용한 유·무기 복합사(3g/d이상 공중합아라미드계 섬유 65%이상 혼용) 개발

- 복합가공사를 이용한 조직설계 및 장갑 원단 제편직기술 개발

- 고위험군 작업자 용도별 코팅기술 또는 디자인 및 봉제기술 개발

- 고성능 작업자용 안전장갑 제품의 물성 분석 및 비교

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	절단강도 (ANSI/ISEA 105)	g	2,200 이상	1,500	≥ 2,200 (level A5) (미국, ANSELL)
2	마모강도 (ANSI/ISEA 105)	회	500 이상	300	500 이상 ( > level 2) (미국, ANSELL)
3	인열강도 (EN388)	N	50 이상	30	50 이상 ( > level 3) (미국, ANSELL)
4	뚫림강도 (EN388)	N	60 이상	40	60 이상 ( > level 3) (미국, ANSELL)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소‧기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2021-함께달리기-중기부-11

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

광응용기기

소분류

광소재

과제명

193nm, 248nm급 합성석영 렌즈 무반사 멀티코팅 공정기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 193nm 및 248nm급 자외선 광학코팅의 상용화 공정 기술 부족

- 레이저 가공 장비에 활용되는 193nm 및 248nm급 합성석영 렌즈 코팅 기술 부재

* UV 흡수 최소화 코팅공정 기술 및 상용화 필요

ㅇ 100% 수입의존 자외선 렌즈 수요기반 상용화 필요

- 레이저 가공 장비용 자외선 대역의 광학 부품은 대부분 해외업체로부터 수입

* 가공용 레이저와 더불어 248nm 급 자외선 광학계도 전량 수입

ㅇ 레이저 가공 장비의 핵심요소인 자외선 렌즈 및 광학계 제작 기술 내재화

- 자외선 렌즈 및 광학계 제작 기술 내재화에 따른 수입의존도 탈피

* 자외선 광학소재 및 광학부품 세계시장 규모(607.2백만불) 및 대일 수입액(196.8백만불)로 대일 수입 의존도 23%

ㅇ 자외선 렌즈 제작의 핵심 기술인 193nm 및 248nm 비구면 광학렌즈 코팅 기술 개발을 통한 자외선 렌즈 모듈 및 레이저 가공기 산업의 밸류체인 완성

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  193nm 및 248nm급 합성석영 비구면 렌즈에 적용할 수 있는 자외선 무반사 코팅설계 및 공정기술 개발

(TRL :  [시작] 3단계 ~ [종료] 7 단계)

- 193nm 및 248nm급 자외선 무반사 코팅설계 기술 개발

- 최적 무반사 효율을 갖는 단일층 및 다층 코팅 설계 시뮬레이션

- 코팅 효율을 높이기 위한 비구면 렌즈 표면 가공 기술 개발

- 193nm 및 248nm급 합성석영 비구면 렌즈 설계

- 무반사코팅 반사도 0.2% 이하 공정기술 개발

- 높은 레이저 손상 임계치를 갖는 코팅 기술 개발

- 광학코팅 저항성 및 부착력 테스트

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	무반사 코팅 반사도	%	≤ 0.2@193nm ≤ 0.2@248nm	-	0.2%이하 (일본/Nikon)
2	합성석영 비구면 렌즈 표면조도	nm	≤ 0.15	-	0.15이하 (일본/Nikon)
3	레이저 손상 임계치	J/cm2	≤ 2	-	2 이하 (일본/Nikon)
4	렌즈 형상정밀도	㎛	≤ 5.0	-	5.0 이하 (일본/Nikon)
5	부착력 테스트 * 시험규격 -MIL-F-48616	정성 목표	MIL-F-48816 규격은 3M사의 600모델 테이프를 코팅막 위에 접착 후 수직방향으로 100m/s의 속도로 당긴 후 코팅 막의 박리등의 결함이 없을 것

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내  (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-11

2021-함께달리기-중기부-12

관리번호

2021-함께달리기-중기부-12

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

광응용기기

소분류

광부품

과제명

자외선 렌즈, 미러용 기계적 공차(두께/내·외경) 10㎛ 이내 광학 경통 및 기구물 상용화 기술개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 자외선용 고정밀 경통, 기구물을 위한 특수 가공장비 및 기술 부재

- DUV용 마스크 및 웨이퍼는 결합에 매우 민감하며, 공정의 수율향상을 위해서는 결함을 검출하는 측정장비의 광학계 기술개발이 절실한 실정임

- 고정밀 가공을 위해서는 다이아몬드 가공장비와 정밀 5축 또는 6축 제어장비와 가공환경 (무진동/온도 안정화) 필요

* 정밀 기구물 가공을 위해서는 기계 장착 상태에서 가공 후 측정, 보상하는 가공 공정 개발이

필수적이며, 신뢰성 확보 가능

* 가공-측정-보상가공의 공정이 가능한 장비 및 운영소프트웨어 필요

* 내·외경의 정밀 측정과 모듈의 광축 틀어짐을 측정 보상하는 공정기술 개발 필요

ㅇ 고부가가치의 자외선 광학부품과 모듈제품의 시장 확대를 위한 국가적으로 전략적인 R&D 기술지원 필요

* 반도체웨이퍼소자검사용 세계시장 수입규모는 2018년 기준 1,327백만불이며 대일 수입액은 187백만불로 수입의존도는 14% 수준임

ㅇ 국내 자외선 렌즈 모듈 제작 시 필요한 고정밀 경통설계 및 제작 기술을 획득함으로써 100% 수입에 의존하고 있는 자외선 광학계 기술 내재화

ㅇ 반도체 검사장비, 반도체 노광 및 측정 장비등 자외선 광학계 기반 장비 핵심부품의 내재화를 통한 시장 경쟁력 확보 및 자외선 광학계 산업의 밸류체인 확보

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  ArF(193nm) 및 KrF(248nm)급 자외선 렌즈용 광학 경통 및 기구 상용화 기술 개발(TRL :  [시작] 3단계 ~ [종료] 7 단계)

- 자외선용 경통의 초정밀 형상가공기술 개발

- 내·외경의 광경통 제조 기술개발

- 내·외경의 원통진원도 ±10㎛ 이내, 공차(두께/내·외경) 10㎛ 이하

- ArF(193nm) 및 KrF(248nm)급 자외선 광학모듈의 가공 기술 개발

- 자외선 렌즈 등 광학부품 정렬시 필요한 기구물 상용화 공정기술개발

- 자외선 무반사 렌즈와 미러 등의 조립 시 미세응력에 의한 파면 발생 최소화

공정기술 개발

- 정밀광학성능 보증을 위한 알루미늄, 스테인레스, 티타늄, 인바등 재료의

가공 및 제조기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	내·외경의 원통진원도	㎛	≤ ±10	-	±10 이하 (일본/Mitutoyo)
2	공차(두께/내·외경)	㎛	≤10	-	10 이하 (일본/Mitutoyo)
3	광학부품 접촉면 형상평면도	㎛	≤ 5	-	5 이하 (일본/Mitutoyo)
4	동심정밀도	arcsec	〈 60	100	〈 60 (일본/Nikon)
5	알루미늄(Al-6061-T6)	Defocus after Δ20℃(㎛)	≤11.8	15.0	11.8 (독일, Schneider)
6	스테인레스(CRES 416)	Defocus after Δ20℃(㎛)	≤ 9.9	12.0	9.9 (독일, DMG MORI)
7	티타늄(Ti6Al4v)	Defocus after Δ20℃(㎛)	≤10.8	15.0	10.8 (일본, Nikon)
8	인바(Invar 36)	Defocus after Δ20℃(㎛)	≤ 10.3	15.0	10.3 (일본, Nikon)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내  (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-13

관리번호

2021-함께달리기-중기부-13

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

광응용기기

소분류

광부품

과제명

355nm급 NA 0.5 이상 레이저 가공시스템용 대물렌즈 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 자외선 대역에서 사용 가능한 보급형 대물렌즈 공정기술 부재

- 레이저 가공 장비에 활용되는 355nm급 대물렌즈 국내 제작 기술 부재로 인해 전량 해외에서 수입

* 대부분 일본 Mitutoyo社 제품 수입 의존

ㅇ 100% 수입 의존 보급형 자외선 대물렌즈 국산화를 통한 최종 제품의 가격 경쟁력 확보

- 레이저 가공 장비에 활용되는 보급형 자외선 대물렌즈는 현재 국내 생산이 불가하여 최종 제품의 단가 경쟁력 악영향

ㅇ 355nm급 대물렌즈를 구성하는 합성석영의 최적 가공, 정렬 및 조립 기술 내재화를 통해 대형 사이즈의 자외선용 합성석영 렌즈 및 미러 양산화에 적용기대

ㅇ 자외선 대물렌즈 상용화를 통한 세계 레이저 가공 시스템 시장 진출 기대

- 레이저 가공 세계시장 3,995백만불 중 자외선 기반 시장은 약 20% 수준인 약 800백만불 규몰 2025년 기준 7.8% 성장률이 예상

* Annual Reports and MarketsandMarkets Anaysis (2019)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  레이저 가공 시스템을 위한 355nm급 NA 0.5 이상의 자외선 대물렌즈 기술 개발(TRL :  [시작] 3단계 ~ [종료] 7 단계)

- 355nm 급 자외선 대물렌즈 설계 기술 개발

* 배율 100X, working distance 10mm 이상, NA 0.5 이상

- 355nm 급 자외선 대물렌즈 제작 공정기술 개발

- 형상정밀도 RMS 5nm 이하

- Scratch/Dig 10㎛/0.05mm 이하의 초정밀 광학렌즈 제작

- 355nm 대역 무반사 코팅 기술 개발

- 대물렌즈 정렬 조립 공정기술 개발

- 레이저 가공시스템에 적용 가능하도록 정렬 및 기구물 조립기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	배율	NA	100X	-	100X (일본/Mitutoyo)
2	Working distance	mm	≥ 10	-	11 (일본/Mitutoyo)
3	Numerical Aperture	NA	≥ 0.5	-	0.5 (일본/Mitutoyo)
4	형상정밀도	nm	≤ 3	-	2 이하 (일본/Mitutoyo)
5	Scratch	㎛	≤ 10±0.1	-	-
6	Dig	mm	≤ 0.05±0.00254	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내  (1차년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차년도 개발기간 : 12개월 이내

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내, 2차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-14

관리번호

2021-함께달리기-중기부-14

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

전기전자부품

소분류

PCB 부품

세부과제명

초고속 통신기판용 일괄도금 약품개발

1. 개요 및 필요성

도금약품은 현재 JCU(일본)등에서 전량 수입되고 있으며, 고부가가치 필 도금 약품의   자립화를 바탕으로 국산화 추진하고자 함.

ㅇ(개요) 5G상용화로 스마트기기, 네트워크, 자율주행자동차 등 여러 분야에서 정보 전송 속도 및 시스템의 성능향상에 대응한PCB 개발이 필요함.

- 이러한 네트워크 시스템에 사용되는 다층 PCB에서 고속 전송을 가능하게 하려면     기존에 사용되던 PTH (Plated Trough Hole) 도금에서 BVH (Buried Via Hole) Fill

도금이 적용되어야 함.

ㅇ(필요성)현재 층간 회로의 신호 전달을 위해 기판 전체에 관통 홀(Through Hole)을     형성하고 홀 내벽을 전해 구리 도금 (Through Hole Plating)을 하고 있으나,

신호전송 효율이 낮은 단점이 있음.

- 각 층간을 전기적으로 연결하기 위해 비아 홀 (Via Hole) 및 관통 홀 (Through        Hole)을 형성한 후 Via Hole Filling과 Through Hole Plating을 동시에 처리한 후       도금을 하여 신호전송 효율을 높이는 약품이 필요함.

ㅇ(기대효과)

스마트 폰 등 휴대단말기 및 통신기기 네트워크 의 수요증가로 인한 고밀도화에      적합한 일괄도금 (비아 홀 메꿈도금 + 홀 도금)으로 생산성 및 원가절감

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고다층 PCB 제조 후 Via Hole Filling과 Through Hole Plating 동시                처리 약품 개발

(TRL :  [시작] 6단계 ~ [종료] 8단계)

ㅇ 개발내용

- Via Hole Filling과 Through Hole Plating이 동시에 가능한 공정 약품의 개발

- 기존 Electro Copper Plating공정에 호환되는 약품 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준1)	세계최고수준2) (보유국, 기업/기관명)
1	Via Dimple (비아 꺼짐)	㎛	≤ 12	-	≤ 12 (미국/맥더미드)
2	PTH Hole Wall TP% (표면대비 홀내벽 도금 두께 평균)	%	≥ 80	-	≥ 80 (미국/맥더미드)
3	내열성 (288 ℃ 10초)	cycle	≥ 6	-	≥ 6 (미국/맥더미드
4	인장강도 IPC TM650 2.4.18	N/㎟	≥ 290	-	≥ 290 (미국/맥더미드)
5	연신율 (Elongation) IPC TM650 2.4.18	%	≥ 18	-	≥ 18 (미국/맥더미드)
6	환경규제물질 (RoHS)	-	규제물질 없음		RoHS 규제물질 없음

* 시험기판규격 : 510mm X610 mm, 1-4-1, 0.8t, 비아 크기, 80um(D)X60um(H), PTH     구경, 150um

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 :  24개월 이내(1차 년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차 년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 :  6억 원 이내(1차 년도 : 3억 원 이내, 2차 년도 : 3억 원 이내)

ㅇ 주관기관 :  중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-15

관리번호

2021-함께달리기-중기부-15

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

전기전자부품

소분류

PCB 부품

세부과제명

초고속 통신용 PCB 내층 전처리 약품 개발

1. 개요 및 필요성

현재 저 에칭, 저조도 약품은 전량 수입하여 사용 중이나 국산화를 통하여 무역       수지 개선 및 고부가가치 시장선점 기대.

ㅇ (개요) 초고속 통신용 PCB기판 제조 시 회로 표면의  조도, 거칠기 형태가 고주파 대응 어플리케이션에서 전송손실과 관련이 있어 관리가 필요함.

- 내층 전처리 시 동 표면의 저조도화 저 에칭 처리 및 프리프레그 (Prepreg) 밀착    향상 약품을 개발하여 초고속통신용 PCB에 적용

ㅇ (필요성) 전송속도 주파수가 커질수록 AC (교류)는 구리 회로의 내부가 아니라 표면   에 집중되어 전하가 이동되는  Skin Effect가 발생됨.

- PCB에서 Skin Effect를 낮추기 위해서는 표면의 거칠기를 낮추어야 함.

PCB 제조과정 중 Oxidation 공정에서 낮은 에칭량으로 처리하여야 하며, 구리가     식각될 때 회로 표면의 거칠기 정도가 낮아질 수 있음.

- 이러한 네트워크 시스템에 사용되는 고 다층 PCB에서 신호 손실 없이 고속         전송을 가능하게 하려면 저 에칭 내층 전처리 약품 개발이 필요함.

ㅇ(기대효과) 현재 일본, 독일 및 미국 업체들이 5G용 적층 전처리 공정 기술을 선도를 하고 있으며, 5G 제품에 사용되는 High-end 기판에 대한 수요를 잠식. 이에 본 제품의 국산화를 통하여 관련 산업의 경쟁력 제고 및 신사업창출.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고다층 PCB  적층 전처리 약품 개발

(TRL :  [시작] 6단계 ~ [종료] 8단계)

ㅇ 개발내용

- 표면처리 시 저에칭 처리 및 저조도 형성의 화학 약품 개발

- 기존 Black Oxide 혹은 Brown Oxide 공정 호환 또는 대체 약품개발

- 기계적 또는 화학적 표면 처리를 통한 신뢰성 향상 기술 개발

- 신호 전송 손실률 저감을 위한 저조도 구현 기술 개발

- 미세회로 대응을 위한 저 식각 약품 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준1)	세계최고수준2) (보유국, 기업/기관명)
1*	PCB 내층 회로 접착 강도	kgf/cm	≥ 0.40	≥ 0.15	≥ 0.40 (일본/MEC)
2*	동박조도 (Rz)	㎛	≤ 0.3	≤ 0.5	≤ 0.3 (일본/MEC)
3*	내열 특성 (288 ℃, 10초)	cycle	10회후 단면 이상없음	1회	10회 (일본/MEC)
4	처리후 신호삽입손실 증가율 (40Ghz)	dB/cm	≤ 10%	20%	≤ 10% (일본/MEC)
5	환경규제물질 (RoHS)	-	규제물질 없음		RoHS 규제물질 없음

* 시험기판규격 : 510mm X610 mm, 12층, 1.0t.

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 :  24개월 이내(1차 년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차 년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 :  6억 원 이내(1차 년도 : 3억 원 이내, 2차 년도 : 3억 원 이내)

ㅇ 주관기관 :  중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

2021-함께달리기-중기부-16

관리번호

2021-함께달리기-중기부-16

사업구분

중소기업기술혁신

산업기술분류1

대분류

전기전자

중분류

전기전자부품

소분류

PCB 부품

세부과제명

초고속 통신 기판용 저유전 솔더 레지스터 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요) 5G 이상 및 비대면 시대 도래로 급속히 증가하는 데이터 처리량을 감당하기 위한 내부회로 고속신호 전송 및 기기ㆍ부품 간 신호 전송처리 성능이 중요해지고 있음.

- 고속통신 PCB기판은 유.무선 네트워크 장비와 슈퍼컴퓨터, 반도체 테스트 장비 등 초고속 대용량의 데이터 처리가 필요한 IT기기의 필수 부품.

- 이러한 고속통신 기판의 제조 공정 시 솔더레지스트를 적용하는데 이는 부품의 납땜에 필요한 부분을 제외한 나머지 부분을 차폐하는 중요한 역할을 함.

ㅇ (필요성) 통신용 다층 기판의 신호전송을 위하여 손실이 낮은 소재를 사용하여야 하며 솔더레지스트도 회로를 감싸고 있어 전송에 영향을 주므로 저 유전손실 을 가지고 있어야 하며 친환경적인 Halogen Free *소재가 필요함

- Halogen Free 저 유전 솔더레지스트는 현재 일본의 업체만 생산중임.

* 할로겐 프리(Halogen Free) 소재 : Halogen Free는 제조되는 약품(제품)이 할로겐 족 원소들을 포함하지 않는 약품을 말하며 규정에 따르면 할로겐족인 Chlorine, Bromine 이 각각  900 ppm 이하이고 둘이 합하여 1,500 ppm 이하이면 할로겐 프리라고 함

ㅇ (기대효과) `솔더레지스트의 전체 시장은 2018년 1150억 엔이며 이중 저 유전 제품은 1% 미만이나 점차 서버용 고 다층에 적용이 됨이 따라 고성장을 할 것으로 예상됨 [출처: 후지키메라 2019자료]. 이에 국산화가 시급한 제품이라 판단됨.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 초고속 통신 기판용 halogen free 저유전 솔더 레지스터 개발

(TRL :  [시작] 6단계 ~ [종료] 8단계)

ㅇ 개발내용

- 통신기판용 저 유전 손실 (0.02 이하 급) Halogen Free Solder Resist 개발

- 경화 후 cross cut test에서 100/100 접착력과 260℃×10sec, 5회의 내열성을 가지는 Solder Resist

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계 최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	유전손실 (@10GHz)	-	≤ 0.01	0.03 @10GHz	0.01 (일본/다이오 잉크)
2	유전율 (@10GHz)	-	≤ 3.2	4.0 @10GHz	3.0 (일본/다이오 잉크)
3*	동박 접착강도 (ISO 2409)	-	100/100	100/100	100/100 (일본/다이오 잉크)
4*	납 내열성	288 ℃ 10초	5회 이상 없음	3회	> 5회 (일본/다이오 잉크)
5	흡습율	%	≤1,5	1~2	1 ~ 2% (일본/다이오 잉크)
6	흡습에 의한 절연저항	Ohm	>5E8	>5E8 (SM840 3.9.1)	5E9 (일본/다이오 잉크)
7	Migration		<1 Decade Drop	<1 Decade Drop (IPC SM840 3.9.2)	<1 Decade Drop (일본/다이오 잉크)

* 시험기판규격 : 510mm X610 mm, 0.8t, 양면

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 :  24개월 이내(1차 년도 개발기간 : 12개월 이내, 2차 년도 개발기간 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 :  6억 원 이내(1차 년도 : 3억 원 이내, 2차 년도 : 3억 원 이내)

ㅇ 주관기관 :  중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수