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무전해 Ni도금에 공석한 첨가제와 솔더 접합성

전문가 제언: ○ 최근, 인쇄회로기판, 반도체나 전자기기의 경박단소화와 함께 부품신뢰성향상을 위한 무전해 니켈도금의 중요성이 점점 강하게 요구되고 있다. 도금피막의 균일석출, 내열성과 솔더링 특성을 향상시키기 위해서는 무전해 니켈도금의 적용이 필수적이다. 무전해 니켈도금액은 환원제, 완충제, 착화제, 계면활성제 외에 미량첨가제로서 구성된다.

○ 무전해 니켈도금의 환원제로서 오래전부터 차아인산나트륨이 사용되고 있으며 도금피막에 인(P)이 공석하여 내식성을 증가시킨다. 하지만 인의 함량에 따라 자기적 성질이나 경도, 내식성이 변화한다. Pd이온과 금은 니켈이온의 용출을 감소시킴으로써 솔더링 실장특성을 향상시키는 역할을 한다. 미량첨가제와 황(S)성분도 니켈도금의 석출에 영향을 미치며 황은 니켈도금 석출속도를 증가시키며 인과 상호 보완하여 첨가되고 있다.

○ 수많은 미세 홀을 갖는 반도체부품 도금도 기존의 건식도금에서 습식기능성 도금으로 환원되는 추세이다. 일본에서는 103인치 스마트TV 반도체칩과 Toyota LEXUS차량에 사용되는 인쇄회로기판의 Panel도금에도 도금두께 편차개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 기존의 광택도금에서 기능성 균일도금을 위한 무전해 니켈도금, 납을 대체하기 위한 친환경 주석도금, 금과 은 절감을 위한 시뮬레이션, 홀 메움 습식구리도금 개발이 산학연 플랫폼 개발 사업으로 추진되고 있다.

○ 2012년 11월 한국기계연구원부설 재료연구소는 한국표면공학회의 추계학술발표대회에서 하이브리드 태양전지의 핵심부품에 사용되는 비용절감도금기술과 도금하기 어려운 얇은 FCCL소재위에 친환경적으로 도금할 수 있는 나노도금기술을 발표하였다. 무전해 도금을 위해서는 금속이온의 전기화학적인 특성과 복합 유기첨가제의 전기화학적 석출기구의 정확한 이해가 필요하다. 향후 수㎓대의 고주파 신호고속 송신을 위한 반도체, 자동차부품용 내비게이션이나 스마트폰, 스마트TV 칩 부품도금에도 수십㎚의 얇은 무전해 습식도금이 적용될 것으로 사료된다.

저자: Tetsuyuki TSUCHIDA
자료유형: 학술정보