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2014.08.28 14:12

한국광기술원, ‘고출력 LED고방열 접착기술’ 개발

  • 편집국 | 298호 | 2014-08-28 | 조회수 3,315 Copy Link 인기
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레이저를 이용한 LED 칩의 선택적 가열 기술 도식도.

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기술 적용 전. LED 구동시 칩 표면 온도가 100도 까지 상승해 성능 및 수명 저하 발생한다.

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기술 적용 후. LED 칩에서 발생한 열이 효과적으로 방출되어 표면 온도가 상온으로 유지된다.


세계 최초… 발광효율·수명 획기적으로 향상

한국광기술원이 세계 최초로 발광효율과 수명을 획기적으로 향상 시킬 수 있는 초고방열 접착기술을 개발했다.
한국광기술원 신조명연구본부 광원소재연구센터 김재필 박사팀에 따르면 이 기술은 은나노 입자로 구성된 LED 접착제층에 레이저를 사용해 짧은 시간에 집중적인 열을 가해    은나노 입자를 소결함으로써 LED칩을 기판에 접착하는 방식이다.
이 접착기술을 사용할 경우 정격 전류 2배 세기의 과전류 구동 환경에서 LED 칩 표면 온도 증가가 거의 없이 발광효율이 유지되고, 수명 역시 기존 접착 기술 대비 2.5배 이상 향상된 고출력 LED를 구현할 수 있다. 또 플라스틱 LED패키지 소재에 열 손상을 주지 않는 공정 조건에서 유기물 소재의 사용 없이 기존의 LED 접착제와 동등한 수준의 접착력을 구현한다.
기존 LED칩 접착제 방식은 에폭시나 실리콘 등 고분자 재료에 무기물 분말을 혼합하기 때문에 고분자의 낮은 열전도로 인해 방열 성능이 제한되는 문제점을 안고 있었다.
또한 은나노 입자를 이용한 접착기술 역시 독일·일본 등 LED 기술개발 선진국 등에서 꾸준히 시도돼 왔으나 만족할 만한 접착력과 열전도성을 구현하기 위해 필요한 섭씨 300도 이상의 열처리를 할 경우 플라스틱으로 되어 있는 LED 패키지 소재가 견디지 못하는 기술적 한계를 안고 있었다. 그동안 고방열 LED 접착제는 독일·일본 등과 같은 소재 강국에서 전량 수입에 의존해 왔으나 이번 한국광기술원의 은나노 소결을 이용한 새로운 접착제 기술 개발로 수입대체효과는 물론 국내 고출력 LED 산업의 경쟁력 향상에도 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.
김재필 박사는 “LED에서 발생한 열을 효과적으로 배출시키는 방열 설계 및 소재개발은 고출력 LED의 핵심기술이지만 그동안 기술적 한계에 봉착했었다”며 “이번 나노 금속을 이용한 접착 기술은 이러한 문제점을 완벽하게 해결할 수 있는 최종 기술로서 국내 고출력 LED 산업이 세계 시장을 선도하는 역할을 하게 될 것”이라고 밝혔다.

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