목차
1. Flip Chip
2. Si Wet Etching
3. Pb free 솔더
4. 무전해도금
2. Si Wet Etching
3. Pb free 솔더
4. 무전해도금
본문내용
기기, 민생기기 등의 폐기물중 납성분이 내제된 폐기기판에 대해서는 의무적으로 회수하여 별도 처리하는 것으로 정해져 있다. 또한 2006년도부터는 전기,전자기기 생산에 있어서 수은, 카드뮴 및 6가 크롬과 더불어 납사용이 일체 금지된다. 단 납성분 대체 기술의 확보가 어려운 고온솔더에 대한 납성분의 사용은 제외로 하고 있다. 일본의 경우도, 2001년 4월부터 '가전 리사이클 법'이 가동되어 납 폐기기판의 회수와 납방출 방지를 위한 적절한 처릴ㄹ 의무화 하고 있다. 그러나 국내에서는 선진국의 동향만을 예의 주시할 뿐 구체적인 대응이나 지속적인 연구는 미비한 실정이다. 이러한 추세에 발맞추고 무연솔더의 신뢰성 향상을 위하여 2003년에 RS D 0026이 제정되었다.
각 제조사에서는 납함유 솔더를 대체하기 위해 Sn-Ag-Cu계(용융점 217~200 )를 중심으로 활발한 검토가 이루어지고 있으며 주요특징은 다음과 같다.
-가격이 평균 2~3배 높아 생산원가가 높아진다.
-용융점이 높아 PCB, 부품의 내열성을 확보하고 설계를 변경해야 한다.
-물리적 특성이 우수하지만 상대적으로 기존의 Sn-Pb솔더에 비하여 납땜성이 떨어져 저온에서도 높은 작업성을 가진 고성능 인두기가 필요하고 공정관리가 까다롭다.
-솔더링 과정에 충분한 시간이 필요하다.
4. 무전해도금
무전해 도금은 전기를 사용하지 않고 화학반응을 통해 도금되는 방식이다. 다시 말해서 도금이란 금속이온이 전자를 받아서 환원이 되어 특정표면에 달라붙는 것을 말하는데 일반적으로 알고 있는 도금은 정류기를 통해 나온 전기를 이용하여 도금하는 방식이 가장 많이 쓰이고 있다. 그러나 기판(substrate)에 전기를 줄 수 없는 epoxy나 기타 plastic류 같이 전기가 통하지 않는 곳에는 전기가 통하지 않아 이 위에 금속이 석출되어 도금이 될 수가 없다. 이러한 경우 가장 많이 무전해 도금을 통하여 이 위에 도금을 하게 된다. 무전해 도금은 보통 환원도금, 치환도금 2가지 방식이 있다.
환원도금(무전해 동도금)
환원도금방식은 말 그대로 환원반응을 통해서 금속이 석출이 되는 도금 방식이다.
1) Cleaner / Conditioner : 에폭시 표면의 기름때라든지 지저분한 물질을 세척화 하고 기판 표면을 "+"상태로 활성화 시켜준다. conditioner 시킬 때 계면활성제 성분을 사용한다.
2) Catalyst : Colloidal 성분의 Palladium을 "+" 활성화된 에폭시 표면에 부착을 시킨다.
3) Accelerator : Palladium 콜로이드에 포함되어 Pd를 보호하고 있는 Sn(Tin)을 제거하고 에폭시 표면에 Pd Metal이 석출이 되게 만든다.
4) 무전해 화학도금 : 구리이온, EDTA, NaOH, 포름알데히드 성분들이 들어 있는데 Pd이 촉매 역할을 수행하게 되는데 이때 NaOH가 pH를 11이상 올려주게 되면 포름 알데히드가 강력한 환원작용이 일어나며 이때 전자가 발생된다. 이 전자가 다른 곳으로 가지 않고 바로 구리이온으로 흘러가 구리이온이 Pd 촉매위에 석출이 되어 도포가 된다.
치환도금
치환도금 방식은 산화/환원력의 차이에 의해서 발생된다. 치환도금의 대표적인 물질은 Ni/Au도금이 있다.
Ni을 무전해 화학동도금 방식과 같은 방식을 써서 금속 표면에 전착을 시킨다. 그리고 나서 금이온이 들어있는 Solution에 담가두게 되면 금이온이 원래 금 그자체로 존재하려고 하는 환원력이 니켈보다 엄청나게 강하기 때문에 니켈 금속을 가만히 두지 않고 니켈 내부에 있는 전자를 금이온이 강제적으로 빼앗아 니켈은 산화가 되어 이온이 되고 금은 니켈로부터의 전자를 받아서 환원이 되어 전착된다.
각 제조사에서는 납함유 솔더를 대체하기 위해 Sn-Ag-Cu계(용융점 217~200 )를 중심으로 활발한 검토가 이루어지고 있으며 주요특징은 다음과 같다.
-가격이 평균 2~3배 높아 생산원가가 높아진다.
-용융점이 높아 PCB, 부품의 내열성을 확보하고 설계를 변경해야 한다.
-물리적 특성이 우수하지만 상대적으로 기존의 Sn-Pb솔더에 비하여 납땜성이 떨어져 저온에서도 높은 작업성을 가진 고성능 인두기가 필요하고 공정관리가 까다롭다.
-솔더링 과정에 충분한 시간이 필요하다.
4. 무전해도금
무전해 도금은 전기를 사용하지 않고 화학반응을 통해 도금되는 방식이다. 다시 말해서 도금이란 금속이온이 전자를 받아서 환원이 되어 특정표면에 달라붙는 것을 말하는데 일반적으로 알고 있는 도금은 정류기를 통해 나온 전기를 이용하여 도금하는 방식이 가장 많이 쓰이고 있다. 그러나 기판(substrate)에 전기를 줄 수 없는 epoxy나 기타 plastic류 같이 전기가 통하지 않는 곳에는 전기가 통하지 않아 이 위에 금속이 석출되어 도금이 될 수가 없다. 이러한 경우 가장 많이 무전해 도금을 통하여 이 위에 도금을 하게 된다. 무전해 도금은 보통 환원도금, 치환도금 2가지 방식이 있다.
환원도금(무전해 동도금)
환원도금방식은 말 그대로 환원반응을 통해서 금속이 석출이 되는 도금 방식이다.
1) Cleaner / Conditioner : 에폭시 표면의 기름때라든지 지저분한 물질을 세척화 하고 기판 표면을 "+"상태로 활성화 시켜준다. conditioner 시킬 때 계면활성제 성분을 사용한다.
2) Catalyst : Colloidal 성분의 Palladium을 "+" 활성화된 에폭시 표면에 부착을 시킨다.
3) Accelerator : Palladium 콜로이드에 포함되어 Pd를 보호하고 있는 Sn(Tin)을 제거하고 에폭시 표면에 Pd Metal이 석출이 되게 만든다.
4) 무전해 화학도금 : 구리이온, EDTA, NaOH, 포름알데히드 성분들이 들어 있는데 Pd이 촉매 역할을 수행하게 되는데 이때 NaOH가 pH를 11이상 올려주게 되면 포름 알데히드가 강력한 환원작용이 일어나며 이때 전자가 발생된다. 이 전자가 다른 곳으로 가지 않고 바로 구리이온으로 흘러가 구리이온이 Pd 촉매위에 석출이 되어 도포가 된다.
치환도금
치환도금 방식은 산화/환원력의 차이에 의해서 발생된다. 치환도금의 대표적인 물질은 Ni/Au도금이 있다.
Ni을 무전해 화학동도금 방식과 같은 방식을 써서 금속 표면에 전착을 시킨다. 그리고 나서 금이온이 들어있는 Solution에 담가두게 되면 금이온이 원래 금 그자체로 존재하려고 하는 환원력이 니켈보다 엄청나게 강하기 때문에 니켈 금속을 가만히 두지 않고 니켈 내부에 있는 전자를 금이온이 강제적으로 빼앗아 니켈은 산화가 되어 이온이 되고 금은 니켈로부터의 전자를 받아서 환원이 되어 전착된다.
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