자동차 전자부품 보호, 하우징 대신 포팅제가 대안으로 부상

자율주행과 전기차 전환으로 자동차 전자 부품의 신뢰성 요구가 높아지면서, 기존 사출 성형 하우징 대신 접착제 기반 포팅제가 대안으로 주목받고 있다. 엔진룸 내부 전자 부품은 오일과 냉각수, 고온에 지속적으로 노출되고 외부 부품은 기상 조건과 세차로 인한 부하를 받는데, 부품 소형화가 진행될수록 발열과 손상 위험은 더 커진다. 하우징 커버는 제조 비용이 낮고 형상 자유도가 높다는 장점이 있지만, 밀봉과 보호 성능에서 점점 한계를 드러내고 있다는 것이 이번 기술자료의 핵심 지적이다.

포팅제는 부품이나 커넥터 핀 주위로 흘러들어가 형상에 관계없이 완전히 밀봉하고, 구조적 결합까지 보강할 수 있다는 점에서 하우징의 대안으로 거론된다. 자동차 분야에서는 주로 에폭시 수지가 쓰이는데, 유동 특성과 내약품성·내열성, 낮은 열팽창계수, 높은 유리전이온도, 적절한 탄성계수가 선택의 핵심 기준으로 제시됐다. 설계 검증 과정에서는 영하 40도에서 영상 160도까지의 열충격 시험과 변속기 오일·냉각수에 최대 3000시간 담그는 침지 시험이 이뤄진다는 설명이다.

경질과 연질의 트레이드오프, 새 공법으로 해결 시도

포팅제 선택에서는 근본적인 딜레마가 있다. 탄성계수가 높은 경질 접착제는 온도와 화학물질에 대한 저항성은 좋지만 변형 수용력이 떨어지고, 탄성계수가 낮은 연질 접착제는 서로 다른 열팽창계수를 가진 재료 조합에는 유리하지만 가혹한 환경에는 취약할 수 있다는 것이다. 이런 문제를 풀기 위해 개발된 것이 고저항성과 연질 포팅제의 장점을 함께 구현했다는 새로운 접착제 솔루션과, 이를 적용하는 '플로우 활성화(Activation on the Flow)' 공법이다.

이 공법은 기존 사전 활성화 방식과 달리 접착제를 도포하는 디스펜싱 공정 중에 460nm 파장 빛을 조사해 경화를 시작시킨다. 이후 5~10분의 오픈 타임 동안 충분한 유동성과 젖음성을 확보한 뒤, 표면을 UV로 재노출해 즉각적인 초기 강도를 만들어 다음 생산 단계로 바로 넘어갈 수 있게 한다. 오븐을 이용한 열경화 공정 단계를 없애면서 설비비와 에너지 비용을 줄일 수 있고, 연간 50만 개 부품을 생산하는 대규모 라인 기준으로 CO2 배출량을 98% 이상 절감할 수 있다는 설명도 함께 나왔다. 해당 기술자료는 접착제 전문기업 DELO가 제공했다.