반도체·디스플레이용 세라믹 소재 전문기업 (주)마이크로포어(대표 박재구)가 광 투과 세라믹 진공척을 개발했다. 인쇄회로기판(PCB) 등을 검사할 때 기존 반사광뿐 아니라 빛을 투과하는 '후면광(백라이트)'을 이용, 광학 검사 효율을 대폭 향상시켰다. 세라믹 소재부터 광투과 진공척 장치까지 '엔드 투 엔드' 솔루션을 만든 것은 마이크로포어가 처음이다.

마이크로포어 백라이트 진공척 장치의 광 투과 효율은 10% 수준이다. 일반 디스플레이 투과 특성(6~7%)보다 뛰어나다. 마이크로포어가 개발한 백라이트 진공척 장치로는 얇고 유연한 PCB 등 검사 대상을 왜곡없이 고정시키고 광학 검사 성능을 높일 수 있다.

진공척은 공정 과정에서 반도체 웨이퍼나 디스플레이 패널, 플랙서블 PCB 기판 등을 고정할 때 사용한다. 진공척으로 얇은 PCB를 세라믹 판에 붙이고 광학 자동 검사 시스템으로 불량 등을 확인한다. 플랙서블 PCB에서 회로를 연결할 때 이용하는 구멍인 '비아 홀'이 제대로 뚫렸는지 파악하는 작업이 대표적이다.

기존 진공척은 반사광만을 이용해 광학 검사를 할 수 있었다. PCB 등을 고정시키는 세라믹이 빛을 통과시킬 수 없었기 때문이다. 광학 검사에 필요한 빛의 양이 적어 검사 효율이 떨어졌다. 가령 실제 불량이지만 양품으로 판정하는 미검출이나 이물질·먼지로 인해 양품을 불량으로 판정하는 과검출이 발생하기도 한다. 과검출 경우 애써 제조한 양품을 자동으로 불량 폐기처리해 생산성을 저하시키는 요인이다.

마이크로포어는 광학 검사 효율을 높이기 위해 진공척 내 세라믹 판이 빛을 통과할 수 있도록 새로운 소재를 개발했다. 특수 세라믹 소재로 빛이 투과될 수 있는 특수 세라믹을 만들었다. 세라믹 판 후면에 발광다이오드(LED)를 적용, 반사광뿐 아니라 투과광까지 이용해 광학 검사 성능을 개선했다. 충분한 빛을 활용할 수 있어 반투명 필름 형태 PCB에서 패턴이나 비아 홀 뚫림을 정확하게 검출할 수 있다. 20년 이상 다공성 세라믹 소재를 개발하며 기술력을 축적한 성과다. 세라믹 신소재뿐 아니라 PCB 기판을 정밀하게 띄워 세라믹 판에 흡착시키는 '마이크로 세라믹 부상 유닛' 등 마이크로포어 독자 기술도 진공척 장비에 적용됐다. 마이크로포어는 백라이트 세라믹 진공척 관련 특허도 출원했다.

20여년 전 한양대 실험실창업으로 시작한 (주)마이크로포어는 최근 열린 '스마트공장·자동화 산업전(SFAW) 2022'에 백라이트 세라믹 진공척 장비를 공개, 호평을 받았다. 반도체와 기판 제조 장비 업체 등과 장비 공급 논의를 진행하고 있다.

박재구 마이크로포어 대표는 “비전 카메라(광학 검사)로 이미지를 취득하고 영상처리 알고리즘으로 제품 양·불량을 판정하는데 검사 대상 제품이 많아지고 북잡해지면서 오판정 비율도 증가해 추가 검사 비용이 발생하는 추세”라며 “효과적인 광학 검사로 철저한 품질관리와 생산성 증대에 백라이트 세라믹 진공척 장비가 도움이 될 것”이라고 밝혔다.