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하이브리드 구리 페이스트를 이용한 열전냉각모듈 제작 기술

전수책임자
배현철
참여자
김경현, 김동환, 박은영, 배현철, 안현식, 오애선, 임종원
기술이전수
1
이전연도
2021
협약과제
15PB2700, LTE-A 무선통신용 열전소자 국산화 및 광모듈 개발, 배현철
15ZB1300, 실리콘기반 이종접합형 다차원 열전소자 기술, 문승언
16PB1300, LTE-A 무선통신용 열전소자 국산화 및 광모듈 개발, 배현철
17PB2200, 배기가스 규제 대응을 위한 전기자동차의 전력 변환 소자 접합용 80 W/m.K급 고방열 Cu계 접합소재 개발, 배현철
18PB1200, 배기가스 규제 대응을 위한 전기자동차의 전력 변환 소자 접합용 80 W/m.K급 고방열 Cu계 접합소재 개발, 배현철
19PB1400, 배기가스 규제 대응을 위한 전기자동차의 전력 변환 소자 접합용 80 W/m.K급 고방열 Cu계 접합소재 개발, 배현철
19PB5200, xEV를 위한 파워분배모듈용 15년 30만Km 보증 가능한 접합 기술 개발, 배현철
20PU1100, xEV를 위한 파워분배모듈용 15년 30만Km 보증 가능한 접합 기술 개발, 배현철
20VU1100, 국방 무기체계용 핵심 반도체 부품 자립화 플랫폼 개발, 임종원
21PU1100, xEV를 위한 파워분배모듈용 15년 30만Km 보증 가능한 접합 기술 개발, 배현철
본 기술이전은 기존의 silver paste를 대체하여 Hybrid Cu Paste를 적용하여 제작하며 세라믹 기판을 대체하여 열전도도가 높은 실리콘 기판을 적용하였다.
o 기존 열전냉각모듈에서는 열전모듈 내부의 전극을 본딩할 때 2가지 본딩 소재 및 본딩 공정을 수행하는 반면에 당연구원의 하이브리드 구리 페이스트를 적용한 열전냉각 모듈의 경우 1가지 본딩 소재 및 본딩 공정을 통하여 열전냉각모듈 제작이 가능해 ㈜경동원에서 그 기술을 이전받아 개발을 원하고 있음.
o 기술이전을 원하는 기업체의 경우 당연구소의 열전냉각모듈 및 향후 방열 관련 사업에 적용할 수 있는 수준의 기술 개발을 원하고 있어 이에 대한 대응이 필요한 실정임.
o 따라서 본 기술이전의 대상은 상용화를 위한 하이브리드 구리 페이스트 적용 기술, 열전냉각모듈 제작 기술, 열전냉각모듈 성능평가 결과까지를 포함하고자 함.
o 본 기술이전을 원하는 대상 기업의 경우 냉각 모듈 및 방열 기술에 대한 관심이 많으며 추후 열전냉각모듈 및 광모듈용 열전냉각모듈 기술 개발을 진행하고자 함.
o 기존 열전냉각 모듈에서는 세라믹 기판위에 Ag 페이스트를 이용하여 1차 패턴형성 공정을 수행한 후 2차로 솔더 페이스트를 이용하여 다시 프린팅한 후 금속 전극을 본딩함.
o 제안하는 열전냉각 모듈 제조 방법에서는 하이브리드 구리 페이스트를 1회 프리팅한 후 금속 전극을 본딩하게 됨.
o 기존 세라믹 기판보다 우수한 Si 기판을 적용하여 냉각 특성을 개선함.
하이브리드 구리 페이스트 및 실리콘 기판을 이용한 열전냉각모듈 제작 기술
- 하이브리드 구리 페이스트를 이용한 프린팅 공정 및 경화 공정 기술
- 실리콘 공정을 이용한 TEC 기판 설계 및 공정 기술
- 열전냉각소자 본딩 공정 기술
o 적용분야: 열전냉각모듈
o 기대효과: 기존 고가의 Ag 분말을 사용한 열전냉각모듈 시장 대체