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위스커 연구동향과 발생 메커니즘

전문가 제언: ○ 2000년대 이후 인쇄회로기판에 전자부품을 탑재하여 실장작업을 하는데 주석, 은, 비스무스 등의 무연 솔더를 개발 적용하기 시작하였다. 그러나 이 무연 솔더는 위성이나 원자로의 미세회로부품에 위스커를 발생시키고 성장시킴으로써 안전을 위협하는 쇼트불량의 발생을 초래하기 시작하였다.

○ Katsuaki SUGANUMA가 제시한 위스커 연구동향과 발생 기구를 면밀히 검토하여 주석 위스커 발생원인과 성장방지 대책을 제시한 기술이다. 이 연구결과를 현재 위스커가 문제시되고 있는 국내 이동통신용 휴대전화 미세회로 부품의 솔더링에 적용함으로서 제품의 쇼트방지, 안전성과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 보인다.

○ 국내에서도 인쇄회로기판의 칩의 밀도는 계속 증가하면서 미세회로화가 급증하고 있다. 향후 수년 이내에 기판 층수와 핀 수는 현재의 두 배 이상 수준으로 증가하고, PTH 및 Via 직경, 회로간격은 현재의 절반정도의 미세회로기판이 생산될 것으로 예상됨에 따라 무연 솔더 위스커 발생방지를 위한 재료설계가 요구된다.

○ 제품의 신뢰성 확보를 위하여 위스커 발생성장 원리를 이해하고 억제함으로써 제품의 수명보장이나 신뢰성 시험방법이 확립해야 할 과제로 남아 있다.

○ 최근에 상온 위스커나 압축응력 위스커 성장을 억제하기 위하여 주석도금위에 니켈을 1㎛ 이하로 얇게 도금을 하는 기술도 검토되고 있다. 또한 국내 휴대폰의 니켈프리, 니켈 세이프 표면처리 기술이 아직 정립되어 있지 않은 상태에 있으므로, 이에 대한 정확한 정보를 공유하고 개선해 나가야 할 것이다.

저자: Katsuaki SUGANUMA
자료유형: 학술정보