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전자부품 실장을 바꾸는 ACF에 의한 일괄 접합기술

전문가 제언: ○ ACF(Anisotropic Conductive Film)는 당초 LCD용으로 개발되었다. LCD가 대형 TV 등으로 대형화되고 정밀화됨에 따라 ACF도 발전하게 되었다. 현재는 PDP, EL 등의 FPD(Flat Panel Display)에까지 그 영역을 넓히고 일부 반도체 패키지에도 적용되기 시작하였다.

○ 지금까지 반도체 칩의 실장에는 납땜 실장이 사용되고 있다. 납땜 실장은 작업환경과 폐기 시에 환경공해를 유발한다. ACF는 접착제와 금속도전입자 혹은 수지입자에 니켈과 같은 금속을 코팅한 도전입자를 사용한다. 납, 용매 등의 공해물질을 사용하지 않아 환경 친화적인 실장기술이다.

○ 코팅된 수지도전입자는 입자크기의 조절이 용이하고, 크기분포가 균일하고, 접착제 내의 분산이 잘되고, 접합 시 수지입자가 변형되어 접촉 면적이 넓은 등의 장점이 있어 금속입자를 대체해 가고 있다. 특히 미세패턴의 회로에는 수지입자가 주로 사용된다.

○ ACF를 이용하면 여러 개의 칩을 일괄 실장 할 수 있고, 서로 다른 전자부품을 동시에 일괄 실장 할 가능성이 있다. 지금까지 ACF가 반도체 패키지에 넓게 적용되지 못하는 이유는 기포, 미세구멍, 가장자리 수지의 형상 등으로 인해 신뢰성에 문제가 있을 수 있기 때문이다.

○ 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 최근 일본에서 탄성체를 이용한 EBS(Elasticity Bonding System) 실장이라는 새로운 실장 설비를 개발하고 FC(Flip Chip)용 ACF도 개발되었다. 이 시스템은 종래 경질재료에 비해 탄성이 있는 재료를 사용하여 두께와 모양이 다른 전자부품들도 동시에 일괄 실장 가능한 획기적인 공정이다.

○ 현재 개발되어 신뢰성 평가를 마친 상태이다. 지금까지의 평가결과로는 신뢰성이 대폭 향상되고 생산코스트도 대폭 절감이 가능하다는 평가이다. 그러나 이 시스템을 적용하기 위해서는 새로운 설비투자가 필요하다. 향후 증설이 이루어질 경우 새로운 ACF에 의한 일괄 실장으로 바뀔 가능성이 크다.

저자: Yasuhiro Suga
자료유형: 학술정보