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전도성고분자와 귀금속을 코팅한 PCB 소재

전문가 제언: ○ PCB 제조과정에서 회로가 형성된 구리면은 부품의 표면실장까지 수일에서 수 주간의 시간이 걸리는 것이 보통이다. 이 기간 중에 노출된 구리표면이 산화되면 다음 공정인 땜납공정에서 땜납이 올라가지 않고 부품이 부실하게 장착되는 결과를 초래한다.

○ 구리를 산화로부터 보호하는 방법으로는 90년대까지는 주로 HASL(Hot Air Solder Leveling)법이 대세이었으나 납의 환경문제 등이 대두되면서 Immersion Tin, Ag, ENiG 등의 방법으로 상당부분 대체되었다. 그러나 이들 방법도 휘스커의 발생이라든가 가격경쟁력 면에서는 많은 문제가 있다.

○ 본 발명에서는 전도성고분자나 유기금속 분산액에 이온성 화합물과 함께 처리함으로써 공정을 단축하면서도 충분한 귀금속의 내열성까지 올렸다. 금속이온의 농도를 변화시켜 코팅층의 80중량%까지 귀금속으로 채운 것은 효과면에서는 10회의 리플로우까지 견디는 충분한 내열성 보였다.

○ 2000년대 들어오면서 본격적으로 사용되기 시작한 유기땜납보존제(Organic Solderability Preservative, OSP)는 환경문제와 비용의 문제를 일거에 해결한 획기적인 방법으로 현재는 70%이상이 이 방법으로 처리되고 있고 일부 고내열성을 요하는 부분만 ENiG법 등이 적용되고 있는 실정이다.

○ 본 발명에서처럼 10회 이상의 리플로우 내성을 요구하는 일은 현실적으로 드물다고 보며 원가상승을 고려할 때 귀금속의 사용은 부담스럽다. 그러나 현실적인 응용의 여부를 떠나서 내열성과 공정의 간소화를 동시에 추구한 본 발명은 OSP의 개선방향을 설정하는데 소중한 참고가 될 것이다.

○ 납 퍼짐성과 스루 홀의 납 차오름성으로 평가하는 OSP의 내열성은 현재 3회 이상의 리플로우를 요구하는 추세로 OSP의 핵심원료인 이미다졸 등의 화합물 구조를 잘 설계하여 더욱 개선된 고내열성 OSP의 개발이 시급한 실정이다. 국내에서도 소규모지만 의욕을 가진 기업에서 이 같은 시도가 활발히 진행되고 있어 희망적이다.

저자: ORMECON GMBH (DE);
자료유형: 특허정보