세마이 콘덕터 에너지 래버러토리(SEL)사와 TDK사는 공동으로 세계 최초의 구부러지는 8 비트짜리 라디오회로 장착용 마이크로 콘트롤러를 개발했다.
저온 폴리-Si 박막트랜지스터에 입혀진 이 회로는 플라스틱 회로기판에 이식하여 만들어지며,
13.56MHz 주파수를 사용하는 외부 라디오와 데이터를 교환할 수 있다.
회로 구동은 수동적이어서 라디오신호에 의해 구동되기 때문에 외부의 전원이 필요없다.
10mm 반경까지 구부려져도 정상적으로 작동한다는게 개발업체의 주장이다.
SEL과 TDK사는 이 개발품이 일본의 Suica 카드처럼 13.56MHz 주파수 영역에서 작동하는 비접촉식 스마트 카드로 사용되기를 기대한다고 밝혔다.
이 프로토타입은 비접촉식 카드의 인증절차를 시행할 수 있다.
8 비트 마이크롵콘트롤러는 외부 송신기에서 해독된 데이터를 받아,
이를 다시 송신기로 내보낸다.
통합된 라디오 회로는 데이터 처리에 사용된다.
프로토 타입 마이크로 콘트롤러는 두께가 195um(0.195mm)인데,
필름 안테나를 삽입하여도 250um(0.25mm)에 불과하다.
회로를 구성하고 있는 TFT의 두께는 불과 몇 um이다.
이들 회사들은 이 보다 더 얇은 플라스틱 회로를 개발중에 있는데,
성공할 경우 현존 프로토 타입 비접촉식 스마트 카드의 두께(800 um)의 절반 정도로 얇아질 것이며,
일반 자석 카드처럼 구부러질 수 있을 것이다.
구부러지는 전자부품의 개발이 급속도로 진행되고 있는데,
특히 전자종이와 기타 디스플레이 제품에서 두드러진다.
그러나 이들 부품들은 전력공급이나 데이터 처리를 위해 외부 부품에 전선으로 연결된다. 이러한 물리적 연결은 스트레스에 취약하여 전기 연결이 끊어질 수 있다.
그래서 새로이 개발된 구부러지는 라디오 회로는 전원 연결이 끊어져서 생기는 문제를 방지 해 준다.
SEL사는 2004년중 구부러지는 플라스틱 회로를 이용한 8 비트 마이크로콘트롤러를 발표한 바 있는데,
신형 마이크로콘트롤러도 똑같은 방법으로 만들어진 것이다.
두가지 모두 회로는 저온 폴리-Si TFA를 사용한 우리 회로기판에 만들어졌으며,
그리고 난 뒤에 플라스틱 회로로 이식하게 된다.
저온 폴리-Si가 550*C에서 만들어지기 때문에 유리 회로판이 사용된다.
플라스틱은 200*C 미만에서만 견뎌낼 수 있기 때문에 저온 폴리-Si를 직접 여기에 만들기는 불가능하다.
이들 회사들은 TFT 캐리어의 기동성을 활성화시키고,
TFT필름을 유리에서 플라스틱 기판으로 옮길때 캐리어의 기동성이 줄어드는 것을 최소화하기 위한 두 가지 목적을 갖고 분리필름에 사용되는 재료와 저온 폴리-Si를 만드는 방법을 검토하였다.
효과는 분명하게 나타났다.
TFT 결과가 전자적 특성 감소와 관련하여 아무런 문제가 없었고,
민감한 라디오회로도 정상적으로 작동하였다.
전자 운동성은 이식 이전보다 15%정도 활성화되었다.
이식으로 인한 캐리어 기동성 감소는 0.3%에 불과하였으며,
TFT간의 전자적 특성상의 변수는 똑같은 것으로 나타났다.
SEL과 TDK는 에너지 분산을 감소시키는 것이 향후 개발의 핵심 이슈가 될 것이라고 밝혔다.
현 프로토타입의 에너지 분산은 4.1mW로 비접촉식 스마트 카드 등에 사용되고 있는 Si 칩에 비해 10배나 높은 것이다.
개발업체들은 기생적인 저항을 줄이기 위해 TFT 구조를 검토할 계획이다.
그리고 저온 폴리Si의 기능을 높이는 연구보다 사용하지 않는 회로의 전력 공급을 차단하기 위한 전력 관리 기능을 연구할 계획이다.
출처 : nikkeibp