기타 산업용 계측 기술 동향

Ⅰ. 서론 18세기 증기기관의 발명과 함께 시작된 산업혁 명은 19세기와 20세기 초 전기 에너지 기반의 대량 생산 혁명인 2차 산업혁명과 20세기 후반 컴퓨터 와 인터넷 기반의 지식정보 혁명인 3차 산업혁명 을 거쳐 최근에는 인공지능, 사물 인터넷, 클라우 드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 등 지능정보기술이 기존 산업과 서비스에 융합되거나 3D 프린팅, 로 봇공학, 생명공학, 나노 기술 등 여러 분야의 신기 술과 결합되는 4차 산업혁명[1] 시대에 이르렀다. 산업용 계측 분야는 산업혁명의 발전과 함께 꾸 준히 발전해왔고, 초기에는 완성된 제품의 불량 검 출에 주로 활용되었으나, 점차 제조 공정 단계에 서 다양한 종류의 작은 산업용 부품을 보다 정밀하 게 계측할 필요가 증가하면서 다양한 산업용 계측 기술이 발전되었고, 그 활용 분야도 점차 확대되었 다. 산업용 계측 기술을 통해 제품의 생산 수율이 높아졌고, 제품의 완성도 또한 크게 개선될 수 있 었다. 그동안 산업용 계측이 2차원적인 계측만을 필요로 했던 반면에, 산업 기술의 발전과 함께 최 근에는 3차원 계측에 대한 요구도 점차 높아지고 있고, 최근에는 딥러닝 기술과 다양한 접목도 시도 되고 있다. 본고에서는 대표적인 산업용 계측 시장과 기술 을 소개하고, 4차 산업혁명 시대를 넘어 산업용 계 측 기술이 나아갈 방향에 대해 소개한다. Ⅱ. 산업용 계측 시장 1. 반도체 산업 흔히 반도체를 전자 산업의 쌀이라고 표현한다. 이는 전자 장비에 반도체가 거의 필수적으로 사용 되고 있기 때문이고, 그 시장은 해마다 급속도로 증가하고 있다. 그림 1의 반도체 제조 공정은 크게 웨이퍼(Wafer) 제조 공정과 반도체 칩 제조 공정으로 구분된다. 여기서 웨이퍼란 반도체를 만드는 토대가 되는 얇 은 판으로, 그 위에 반도체 칩을 만든다. 이때 웨이 퍼의 상태가 반도체의 정밀도에 영향을 미치기 때 문에 웨이퍼 상태를 검사하기 위해 산업용 계측 기 술이 활용되고 있다. 반도체 칩 제조 공정은 웨이퍼에 각종 전기적 소 자를 집적하는 공정으로, 하나의 반도체 칩에 수백 만 개의 전기적 소자가 집적되는 매우 정밀한 공정 이고, 최근에는 나노급 수준까지의 정밀도가 높아 져 이에 적합한 산업용 계측 기술이 필요하다. 또 한, 적층 방식의 반도체 집적 기술이 발전됨에 따라 3차원 계측에 대한 필요성도 점차 대두되고 있다. 2. 디스플레이 산업 디스플레이는 TV나 휴대폰 화면과 같이 각종 전 자기기에서 영상 정보를 표현하는 화면 표시 장치 이다. LCD와 OLED 기술이 대표적이며, 특히 제 조 원가가 높은 OLED 패널 제작 시에 산업용 계측 기술이 활용되어 높은 수율에 기여하고 있다. 또 한, 화질 향상을 위해 패널의 픽셀 피치가 점차 작 아짐에 따라 고정밀 화소에 대한 계측뿐만 아니라 커버글라스와 같은 부속품도 수율과 품질 향상을 위해 산업용 계측 기술을 적용한다. 이외에도 그림 2의 디스플레이 제조 공정 중 패널과 회로기판을 ACF(Anisotropic Conductive Film, 이방성전도필름)을 이용하여 접착하는 공정에서 접합 상태를 확인하 기 위한 압흔 검사에도 산업용 계측 기술이 활용되 고 있다. 디스플레이 분야는 반도체 분야에 비해 요구되 는 계측 정밀도는 낮지만 검사 대상인 패널의 크기 가 상대적으로 커서 빠른 검사에 대한 요구가 높은 편이다. 3. 카메라 모듈 산업 그림 1 반도체 제조 공정 휴대형 모바일 장치의 보급과 함께 카메라 모듈