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무연 솔더링용 Sn/Ag 나노입자 복합도금의 입자공석기구

전문가 제언: ○ 2006년 7월 1일부터 유럽에서는 유해물질 제한지침(RoHS)에 의거해 Pb, Hg, Cd, 6가 Cr, PBB 및 PBDE의 총 6이 사용 제한되었고, 유럽에서 이러한 물질이 함유된 신규 전기전자제품의 판매를 금지하고 있다. 이에 전기전자 및 자동차 부품을 생산하고 있는 국내기업들의 대부분은 영세한 도금업체들로 친환경에 대응하는 시스템 구축에 상당한 어려움을 겪고 있다.

○ 이에 몇 년 전부터 국내의 많은 기업들은 국내의 인건비 상승과 환경규제에 따라 중국이나 인도, 베트남 등의 동남아시아로 이전해갔다. 그러나 2007년 3월 1일부터는 중국에서도 자국의 환경오염 문제의 심각성을 인지하고 RoHS를 시행하면서 6대 유해물질 포함된 제품판매를 불허하는 방침을 세우고 환경규제를 강화하고 있는 실정이이다.

○ 2010년 일본 ISIHARA사는 무전해 니켈 도금액에서 첨가제로 사용되던 납과 카드뮴 없이도 기존과 동등한 안정성 및 광택을 가진 첨가제에 대한 특허를 비롯해, 무전해 Ni-W-P, Ni-W-B, Ni-Cu-SiC 복합도금의 첨가제도 개발하였다. 그동안 유해물질이 포함돼 있던 무전해 도금 용액 및 공정을 개선하려는 노력이 지속되고 있다.

○ 2012년 아이에스피(주)는 Sn과 Sn-Ag-Cu 나노입자를 이용한 저융점의 무연 솔더를 개발하여 특허(KR2012-0012136)를 출원하였다. 저융점의 무연 솔더를 복합 도금함으로 반도체 소자와 기판의 변형을 방지하고 표면두께 균일성을 향상시킬 수 있다. 회로 폭 30nm 이하의 반도체 실장용 무연 솔더를 수입하고 있는 실정이다.

○ 향후 복합도금 기술국산화와 함께 무연 솔더 복합도금 기술개발이 요구되고 있다. 이를 위해서는 전기화학적 나노입자 공석속도와 전기화학반응속도의 정량화 기구의 이해와 적용이 필요하다. 무연 솔더를 시용한 복합도금기술은 마이크로 플립 칩(Micro Flip Chip), SOP(Solder on Pad), TSV(Through-Silicon Via) 기반소자 개발에 핵심기술로 적용될 것으로 사료된다.

저자: Yutaka FUJIWARA
자료유형: 학술정보