ICA 응용과 문제점

 

 

전자회로 소자를 회로기판위에 실장할때 ICA는 기존의 주석/납 솔더를 대신하여 전기적 접속체를 구성할 수 있으나, 실제공정에서는 다음과 같이 접속공정방식에 따라서 접착재료 조성물의 구성등에 대하여 고려해야 할 사항이 각각 달라질 수 있습니다.

[Die attach 접착제]
die attach 접착제는 접착력이 강해야 하며 열전달이 잘일어나야 합니다. 밀봉식 die attach의 경우 최근까지 은/유리, 금/실리콘 및 금/주석 공정합금(eutectic alloy)같은 무기성분으로 접착재료가 구성되었는데 공정합금 die attach의 경우 작업속도가 늦고 자동화 설비를 갖추기가 어렵습니다. 은/유리 die attach는 공정합금을 사용하는 경우에 비하여 공정성이 개선된점이 있지만 온도구배를 정확히 조절하여야 하며, die의 크기가 커질수록 열처리 공정에서의 정밀제어가 어려워지는 문제점이 남아있습니다. 기존의 die attach방식에서는 모두 고온의 공정이 필수적이어서 열에의한 접속부의 물성저하가 문제였으며, 이를 극복하고자 저온공정이 가능한 고분자를 사용하는 방법이 대두되었습니다. 고분자수지를 사용하면 저온공정이 가능해진다는 점과 함께 접착 시 IC에 가해지는 응력이 현저히 줄어들며, 작업조건이 수월해지고 무기접착제에 비하여 재료비도 저렴하다는 이점이 있습니다.
고분자 die attach 접착제의 대부분은 에폭시를 기반으로 하고있습니다. 전기절연성, 가공성, 접착특성 등에서 에폭시는 매우 균형있는 물성을 보여주기 때문에 전자회로접속 분야에서 핵심적인 역할을 해왔지만, die의 크기가 커지고, 두께는 극도로 얇아지며,매우 복잡하고 다양한 소자배열에 대응해야 하는 현재의 전자회로 접속기술 동향은 에폭시 이외의 다른 접착재료를 요구하고 있습니다. cyanate-ester 계열의 수지는 기존의 에폭시계열에 비하여 내열성이 높고, 휘발성 기체의 방출이 적고, 다양한 용도에 맞추어 변형이 쉽다는 점에 의해 최근 많은 주목을 받고있습니다.

[flip-chip 방식]
전도성 페이스트 형태인 ICA는 ACA에 비하여 월등히 높은 도전입자 함량으로 flip-chip방식에 의한 회로소자 접속에 적용할 경우에 매우 정밀한 패턴제어와 경화중 입자유동에 의한 전극간 단락발생을 막는 노력이 필요하기에 적용이 쉽지 않습니다. 대신에 ICA는 스크린 인쇄기법을 통하여 flip-chip용 전극형성에 이용될 수 있습니다.

[표면실장 방식 (SMT)]
표면실장 방식에서는 여타 전자 패키징 방식과는 달리 여전히 납/주석 솔더가 환경적인 문제제기에도 불구하고 주류를 이루고 있으며, 이는 표면실장 방식에서 요구하는 drop-in 접속방식에 전도성 접착제가 대응할 수 있는 방법이 현재로서는 없기 때문입니다. 향후 납을 포함하지 않는 전도성 접착제가 표면실장 방식에 어떤식으로든 대응해야 할것은 분명하며 이에대한 연구결과는 매우 중요한 진보중의 하나가 될것 입니다.

 

 

 

 

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