유리 해외기술정보

저온에서 성형할 수 있다, 고굴절률 유리 개발
岡本硝子는 종래보다도 저온에서 성형할 수 있는 고굴절률 유리를 개발했다. 성형온도가 낮다는 점에서 비구면 렌즈 등을 만드는 몰드 프레스용 금형의 장수명화로 이어진다. 휴대전화나 디지털 카메라의 렌즈 메이커 등을 타깃으로 판매해 나갈 방침이다.
‘저융점 고굴절률 유리’는 굴절률이 1.86이며, 유리 전이온도는 409℃이다. 전이온도는 유리를 성형할 수 있도록 유연해지는 온도를 나타내는 값으로, 이 회사는 종래 유리보다도 50~100도 낮추었다. 저온에서 프레스할 수 있기 때문에 금형의 열화를 억제할 수 있다. 또한 프레스 시의 유리 승온 시간을 단축할 수 있기 때문에 생산 속도를 높일 수 있는 등의 효과도 기대할 수 있다.
고굴절률 유리는 렌즈의 슬림화로 이어진다는 점에서 디지털 카메라 등에서 이용되고 있다. 렌즈 유닛의 슬림화와 제품의 소형화, 경량화 등의 메리트가 있다. 앞으로는 양산체제의 구축을 서두르고 동시에 유리 소재를 그대로 판매할 뿐 아니라 저융점 유리를 이용한 상품의 개발도 추진해 나갈 계획이다. (NK)

유리와 실리콘 200℃에서도 접합, 저온양극접합기술 개발
日立製作所는 납 융점 이하인 200℃에서도 유리와 실리콘을 접합할 수 있는 저온양극접합기술을 최초로 개발했다. 종래, 약 400℃의 접합온도가 필요하기 때문에 용도가 한정적이었다. 이번에 저온에서도 접합 납에 균일한 전계가 가해지도록 유리 윗면에 전극막을 형성하여 저온화, 실리콘 위에는 알루미늄 박막을 퇴적하여 접합강도를 확보했다. 이로써 납이나 수지 등을 포함하는 실리콘과 유리의 웨이퍼레벨의 실장이 가능해져 공정시간단축, 소형 . 저가화 등으로 연결된다고 한다.
양극접합은 유리와 실리콘(또는 금속)등의 다른 재료를 정전인력과 화학반응으로 클린하게 접합하는 기술이다. 유리쪽을 음극, 실리콘 쪽을 양극으로 해서 전계를 가하면서 가열하면 유리 속의 나트륨 정이온이 음극으로 이끌림으로써 계면이 플러스마이너스로 대전하여 강력한 정전인력이 작용하고 동시에 계면이 열에 의해 화학반응해서 접합한다.
이번에 종래의 양극접합의 문제점을 개선하여 불균일한 전계분포에 의한 나트륨이온의 확산이 고르지 못한 것을 시정하기 위해서 유리웨이퍼 윗면에 전극막을 깔았다. 전극은 접합부의 납과 함께 형성하면 되고 이것을 통해서 전계가 접합부에 균일하게 더해져 붕규산 유리 등이 대표적인 유리 재료의 경우도 200℃에서의 저온접합이 가능하게 되었다. 또 일정한 접합강도를 얻기 위해서 실리콘 윗면에 활성금속인 알루미늄 박막을 붙여서 알루미늄과 유리 속의 산소를 결합시켜서 강한 접합면을 실현했다.
이로써 금 주석납땜 융점 278℃, 주석 은 구리 납땜 융점 217℃를 각각 하회하는 200℃에서 종래 400℃급의 강한 접합강도를 실현했다. 이로 인해 웨이퍼 내 공동에 광소자를 납땜한 실리콘 웨이퍼와 렌즈를 어레이화한 유리 웨이퍼를 저온에서 양극접합하거나, 압력센서와 가속도 센서 등 실리콘 웨이퍼 위에 형성한 미소 전자 기기 시스템(MEMS)의 유리봉지(封止) 실장(實裝) 등이 웨이퍼 레벨에서 용이하게 된다. (NK)