휴대폰 및 자동차 전장 PCB 분야에 일대 혁명을 이끌 전망

 

PCB 무연 솔더링 소재 및 공정 개발 벤처 기업인 멀티범핑(대표이사 장관영)는 최근 기존 무연 솔더링을 위한 PCB 표면처리를 대체할 혁신적인 공정기술을 개발하고 이를 구연한 양산 장비를 곧 업계에 선보인다고 밝혔다.

 

PCL(Pre-Coating & Leveling)이라 불리는 이 기술은 특히 우리나라 산업의 양대 축을 이루고 있는 휴대폰 및 자동차산업의 경쟁력을 한증 재고할 수 있는 핵심기술이어서 이 분야에서 기존 공정을 대체 시 파급효과가 클 것으로 기대 된다.

 

인쇄회로기판(PCB)산업은 반도체, 디스플레이 패널과 함께 3대 핵심 전자부품 산업으로 꼽고 있으며, 표면처리기술은 PCB생산이 최종공정으로 제품의 수명과 품질을 결정하는 가장 중요한 공정이다. 

 

최근 PCB 표면처리 관련 주요 이슈는 친환경, 고집적화, 저비용의 공정 기술 개발이다. 기존의 대표적인 표면처리방식인 HASL은 환경문제로 사용에 제약이 있고 Bridge 문제로 미세패턴에는 적용하기 어려운 단점이 있다.

 

OSP는 가격은 저렴하나 고신뢰성을 요구하는 미세피치에는 적용이 불가능하고 도포 막 불량으로 인한 산화 및 장기 보관이 어려운 단점이 있으며 현재 가장 많이 적용되고 있는 무전해금도금방식은 니켈 산화시 black Pad 현상에 따른 부품 실장불량 및 도금액 방출에 따른 폐수 문제, 금(Gold) 사용 소재의 가격 상승에 따른 생산원가 상승의 문제점을 지니고 있다.

 

이번에 개발된 이 PCL 기술은 기존 방식들과 달리 복잡한 공정 및 설비가 필요없이 간단한 공정(전처리-솔더 및 레베링 -후처리)만을 통하여 표면처리 및 무연 솔더링을 한꺼번에 완료하는 기술로서 현재 30um 이상의 미세 피치등에 bridge 없이 솔더링을 할 수 있으며 솔더링 높이를 일정하게 하는 레베링 또한 5 um 두께를 가능케 하여 높은 신뢰성을 확보하고 있다.

 

또한 Plux를 사용하지 않아 Void 현상이 없으며, 기존 방식에서는 찾아볼수 없는 최대 장점으로 솔더링 접합부분인 IMC 층에 Ni 층을 형성함으로써 높은 신뢰성과 탁월한 접합성을 확보하게 되었다. 도한 현재 CU Pad네 금(GOld)을 사용하는 여러 기판들(스마트폰 패키지 플립칩, LCD 기판 등)과 은도금 또는 주석도금 등의 여러 도금방식들과 달리 CU Pad에 직접 솔더링 하여 원가 절감 및 신뢰성이 우수하여 대규모 양산 설비가 필요치 않아 생산 원가의 지속적인 절감이 가능하다.

 

고집적화 및 다층화 되어 가고 있는 스마트폰의 주 기판인 HDI(High Density INterconnection)는 현재 무전해금도금 방식의 표면처리가 주를 이루고 있으나 치명적인 결함 발생 가능성이 높고 금(gold) 사용에 따른 높은 처리비용으로 인해 대체 기술의 개발이 절실한 상황이어서 이번 기술의 개발이 세계 최강의 스마트 폰 생산 경쟁력을 지속 유지시키는 훌륭한 대안을 제시할 것으로 전망된다.

또한 자동차 산업의 경우 시스템 전자화가 급격히 진행되고 있어 전장 부품의 고 신뢰성 확보가 매우 중요하며 해외수출을 위해서는 각종 환경규제를 돌파할 획기적인 대안 마련이 시급한 상황이다.

 

현재 해외에 4개의 대리점을 확보, 활발한 영업활동을 전개하고 있으며 특히 PCB 제조업체가 많은 중국 및 대만으로부터 호평을 받아 양산 장비의 판매를 위한 구체적 협의가 진행되고 있어 이에 따라 금년 말 부터는 해외기업을 중심으로 장비 판매가 본격화 될 전망이다.