국제 광융합 엑스포

제목	세라믹기술원, LED조명용 고방열 세라믹-메탈 개발
작성자	관리자	날짜	2016.12.28	조회수	1319
기존의 에폭시 수지형 절연막 PCB 적용 LED 패키지 세라믹기술원이 개발한 세라믹-메탈하이브리드 절연막 적용 고방열 LED 패키지 한국세라믹기술원(원장 강석중)은 김효태 박사와 신우테크(대표 송기석) 공동연구팀이 고출력 LED 조명용 고방열 세라믹-메탈 하이브리드(LED 어레이 패키지)를 개발하는 데 성공했다고 28일 밝혔다. 세라믹-메탈 하이브리드란 LED 소자를 회로에 배치하기 위한 절연성 막으로서 열전도도가 높은 세라믹과 금속을 혼합한 혼성 소재다. 연구팀이 개발한 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 LED 어레이 패키지는 기존 에폭시계 인쇄회로 기판(epoxy-base PCB)을 적용한 LED 패키지 대비 방열특성이 2.7배 이상 개선돼 LED 수명 향상은 물론 고장률을 획기적으로 낮출 수 있다. LED에서 전기가 빛으로 변환되는 것은 15% 정도이고 나머지 85%는 열로 방출되는데, LED의 내부온도가 상승하면 수명과 효율이 저하되는 현상이 생긴다. 이번에 개발된 세라믹-메탈은 이 현상을 완화한다. 일반적인 에폭시 기반의 LED용 패키지는 에폭시수지의 낮은 열전도도와 패키지 제조 시 별도의 층간접착방열소재를 사용하는 관계로 방열 성능이 비교적 낮고 패키지 구조가 복잡한 단점이 있었지만, 연구팀은 알루미늄 방열판(heat-sink) 위에 기존의 에폭시 수지 절연층 대신 질화알루미늄(AlN) 세라믹과 경량 고열전도인 알루미늄(Al) 분말을 혼합한 하이브리드 절연막을 형성한 고출력 고방열 LED 어레이 조명 패키지로써 이 단점을 극복했다. 개발된 패키지는 가로등과 같은 100 와트 급 이상의 고출력 LED 제품에 활용이 가능하고 금속과 세라믹의 무기질 소재로 돼있어 내열 및 내후성이 우수해 방폭용 LED 조명기구(explosion-proof LED lamps) 제품에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 현재, 세계적으로 고분자 수지와 세라믹 또는 금속 필러를 복합화한 방열 절연층은 많으나, 세라믹-금속 복합체를 방열 절연층으로 적용한 사례는 드물며 앞으로 고출력 LED와 전력 반도체 패키지 등으로 확대 적용될 것으로 기대된다. 고방열 소재(TIM)의 세계 시장은 2017년 1조 2000억 원, LED 산업용 조명시장은 2016년 3조 원, 2020년 5조 원으로 예측되며 최근에는 반도체와 LED 외에도 스마트폰, 대형 TV 및 전기자동차 부품 등으로의 적용이 확대되고 있다. 이번 연구개발 결과는 국외 특허를 출원한 상태며, 신우테크는 태양광 가로등용 고출력 LED 조명기구에 적용할 계획이다. 이규화 선임기자 david@dt.co.kr <출처:디지털타임스>
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