R&D 핵심 기술 및 분석 인프라
에이피온은 고분자 정밀 분자 설계, 중합 메커니즘 규명, 고도화된 물성 분석 역량을 융합하여 반도체, 차세대 디스플레이, 5G/6G 통신 기기용 핵심 화학소재 국산화를 실현하고 미래 신성장 동력을 확보하고 있습니다. 대덕특구 첨단소재연구소의 박사급 핵심 연구 인력들이 설계부터 파일럿 검증까지 직접 주도합니다.
1. 차세대 혁신 R&D 연구 과제
디스플레이 소재 R&D
차세대 초고해상도 디스플레이 및 고밀도 6G 이동통신 모듈 기판 시장에 대응하기 위한 선행 분자 중합 연구입니다.
A. 자기조립형(Self-Assembly) ACF 바인더 수지
초미세 피치 디스플레이 픽셀 본딩 공정에서 이방성 도전 입자(Conductive Ball)가 전극 단자 위로 자발적으로 포집 및 정렬될 수 있도록 제어하는 나노 상분리 바인더 및 계면 합성 연구. 미세 단자 간 합선(Short) 불량을 원천 차단하고 미세 피치에서의 도통 신뢰성을 극대화합니다.
B. [선행 R&D] 차세대 5G/6G 고주파 안테나용 저유전 수지
[선행 R&D] 초고주파(mmWave) 대역 대응 — 유전손실계수(Df) 목표 ~0.001 수준의 다공성 불소 PI 및 저유전 MPI 분자 설계·중합 연구.
반도체 및 EV 모빌리티 R&D
반도체 패키징 적층화 트렌드 및 배터리 전장 부품의 고전압 방열/절연 요구에 부합하는 극한 고내열 수지 연구입니다.
A. [선행 R&D] 3D Wafer 적층용 HBM 하이브리드 소재
3D 반도체 적층 구조 내 보이드(Void) 예방을 위한 무용제(Solvent-free) 이미드/에폭시 공중합 수지 및 재배선 절연막을 위한 감광성 폴리이미드(PSPI) 원천 분자 설계 선행 연구.
B. EV 배터리 및 파워모듈 절연/방열 접착 수지
배터리 셀 간 절연 파괴 및 단락(Short) 방지를 위한 고전압 절연을 충족하면서, 금속 프레임과의 장기 부착력을 유지하고 열을 신속히 소산시키는 하이브리드 수지 합성. 급속 충전 및 고출력 배터리 열폭주 리스크 저감에 기여합니다.
2. 핵심 고분자 중합 기술 원천 플랫폼
폴리이미드 & TPI 중합 기술
디아민과 디안하이드라이드(이무수물) 단량체 입체 특성을 살린 PAA/PAE 합성. 유연 구조 모노머 공중합을 통해 용제 가용성 및 300°C 미만 열융착 유동을 발휘하는 열가소성 폴리이미드(TPI) 바니시 합성 원천 기술 보유 (TPI 단독 기준 열분해 온도 Td > 400°C).
폴리우레탄 & 대전 방지 기술
폴리올 화학 조성 및 NCO/OH 비율 조절로 최적의 기계 거동 설계. 반도체 IT 캐리어 공정 ESD 방지를 위한 표면 저항 제어 기술(10^6 ~ 10^9 Ω/sq) 배합 및 우수한 밀착성 확보.
하이브리드 공중합체 중합 기술
이미드 세그먼트의 고내열/고강도 물성과 우레탄 세그먼트의 탄성/밀착 구조를 단일 고분자 사슬에 공중합시키는 하이브리드 기술. 무연 솔더링 공정(260°C) 리플로우 시 계면 박리 억제.
친환경 녹색 화학 기술
식물성 재생 오일 유래 바이오 베이스 폴리올 투입으로 탄소 저감 유도. 과불화화합물 규제에 선제 대응하는 100% PFAS-Free 이차전지 수계 전극 바인더 정밀 합성 기술 선행연구 진행 — 양극 PVDF/NMP 시스템을 대체하고, 음극에서는 기존 수계 바인더 대비 접착력·유연성을 차별화.
작용기 정밀 개질 및 LFB 제어
고분자 말단 및 측쇄에 에폭시, 카르복실, 아크릴레이트 기능기 개질. 반도체 패키징 탈착 시 잔류물이 남지 않는 무잔류(No-Residue) 공정 최적화 및 저온 고속 접착(Low-temp Fast Bonding, LFB) 기술 구현.
스케일업 및 프로세스 공정 엔지니어링
1L 플라스크 실험실 합성 처방을 50L 파일럿 반응기 검증을 거쳐 1,000L 양산 생산 라인으로 이행하는 뱃치 제어 엔지니어링. 반응 동역학 및 열전달 계수 데이터 기반으로 Lot간 편차를 엄격히 관리.
3. 연구 분석 및 물성 평가 인프라
화학 구조 및 크로마토그래피
- GPC (분자량 분포 측정기)고분자 수평균/중량평균 분자량 및 분포 지수(PDI) 측정으로 기계적 물성 제어.
- FT-IR (적외선 분광 광도계)이미드화도(전환율) 및 미반응 아크릴 관능기 경화 반응도 추적.
- Karl Fischer (수분 측정기)반도체 패키징 기포 불량 유발 요인인 미량 수분 제어 (ppm 단위).
열적 / 점탄성 해석 분석
- DMA (동적 기계 분석기)-50°C ~ 250°C 온도 영역 내 필름 점탄성 스펙트럼 및 열응력(CTE 미스매치) 완화 해석.
- DSC (시차 주사 열량계)유리전이온도(Tg) 측정 및 중합체 경화 개시 반응 동역학 설계.
- TGA (열중량 분석기)질소 분위기 하의 5% 열분해 온도(Td5%) 규명으로 패키징 내열성 입증.
접합 신뢰성 및 프로세스 검증
- UTM (만능재료시험기)90°/180° 박리 강도, 다이 전단 강도 및 인장 거동 정밀 평가.
- 항온항습 신뢰성 챔버85°C/85% RH 고온 다습 조건에서 최대 1,000시간 노출 내습 내구성 평가.
- 리플로우 시뮬레이터최고 260°C 무연 리플로우 실장 공정에서 박리 및 열팽창/탈기 보이드 예방 검증.
4. 국산화 및 사업화 성공 사례
디스플레이 이방성전도필름(ACF)용 하이브리드 바인더
드라이버 IC 패키징용 ACF 이미드-우레탄 하이브리드 바인더 수지 개발. 속경화·고접착 물성으로 글로벌 디스플레이 고객사 라인 평가 및 NPI 납품 진행.
FPCB용 내열 접착 및 전자기파(EMI) 차폐 필름용 수지 (수입 대체)
기존 일본 정밀 화학 기업이 독점 과점하던 고내열 FPCB 접착 수지를 자체 합성법으로 국산화 성공. 대형 회로 기판 제조사에 납품하여 국내 IT 공급망 자립화에 기여.
5G 고주파 통신 기기용 저유전율(Low Dk/Df) MPI 접착 수지
초고주파 통신 대역 신호 감쇄를 막기 위해 극성 결합 밀도를 낮추고 불소기를 도입한 MPI(Modified PI) 접착 수지 개발. 유전 손실을 혁신적으로 억제해 모바일 플래그십 기기 공급 레퍼런스 확보.
5. 지식재산권 및 특허 포트폴리오
특허 출원: (메타)아크릴레이트 말단의 폴리우레탄(아미드)이미드 접착수지, 그의 제조방법 및 용도
이미드 고리(환) 구조의 뛰어난 내열성과 우레탄 세그먼트의 질긴 고무 탄성을 단일 사슬에 구현하고, 말단에 라디칼 가교가 가능한 아크릴 기능기를 결합한 특수 수지 원천 특허.
특허 출원: 저유전성 폴리아미드이미드계 접착수지, 그의 제조방법 및 용도
분자 내 패킹을 방지하는 특수 지환족/불소계 고도 모노머를 설계 투입하여 5G/6G 안테나 신호 전송 효율 극대화 및 저유전율을 유도한 PAI 수지 배합 제조 기술.
특허 출원: 반도체 패키지용 폴리아미드이미드 수지 및 제조방법, 그것을 이용한 QFN 접착필름
실리콘 고무 세그먼트를 화학적으로 결합시켜 칩과 리드프레임 간 열응력을 완화하고 패키지 휨(Warpage)을 억제하며 260°C 리플로우 공정 중 계면 박리를 억제한 반도체 특화 특허.
