측정 결과, 약 150℃에서 Sn3.5Ag보다 우수한 파괴 강도 입증해 “현재 산·학·연에서 주로 사용하는 Sn3.5Ag, 혹은 SAC305가 전장용 솔더로 적합한지 의문입니다”라며 운을 뗀 한국생산기술연구원 이창우 박사는 “연구 결과, 약 80℃에서는 여러 솔더가 비슷한 파괴 강도를 나타냈지만 150℃의 고온에서 일정 사이클이 경과하면 Sn3.5Ag의 파괴율이 급격히 높아진다는 것을 확인할 수 있었다”고 밝혔다. 한국생산기술연구원 이창우 박사 자동차가 점차 전자제품화 되고 있다. 일례로 현대자동차의 제네시스를 보면 생산단가의 53% 정도가 전장 모듈로 이루어져 있으며, 앞으로 이 비율은 높아질 것으로 보인다. IDEC와 Gartner 등 시장 예측 회사에서도 이처럼 예상하고 있다(그림 1). 그림 1. 전장용 반도체 시장 로드맵 두 회사의 로드맵을 살펴보면 두 회사 모두 전장 모듈에서 2014년 기준 약 250만 달러 규모로 성장할 것이라 예측했고, 10월 현재 비슷한 수준의 성장을 기록하고 있다. 하지만 이러한 증가세에도 전장품에 사용되는 솔더의 무연화에 난항을 겪고 있어 무연 고온 솔더에 대한 연구가 촉구되고 있다. 현재 RoHS에서는 환경 규제로 자동
SiC 활용 시 실리콘 대비 신뢰성 및 각종 효율 향상 기대돼 최근 고온 솔더가 정책적, 기술적 문제로 인해 이슈화되고 있다. 물론 무연화로 인한 환경 규제가 고온 솔더 대체재 개발의 큰 이유 중 하나라 할 수 있지만, SiC나 새로운 디바이스 소재가 사용되는 차세대 디바이스의 등장 또한 주요 동인으로 작용하고 있다. 이와 관련, EU와 일본을 중심으로 고온 솔더 연구 동향에 대해 설명하려 한다. EU…물성 데이터베이스화에 중점 유럽에서는 주로 여러 국가가 EU라는 테두리 안에서 협력을 통해 연구하고 있다. 2007년에 종료된 'COST 531' 프로젝트는 EU의 17개국, 45개 연구기관이 6개의 워킹그룹을 이루어 진행됐다. 6개의 워킹그룹 중 1, 2 그룹은 열역학적 계산에 대해 주로 연구했고, 3~6 그룹은 물리적, 화학적 특성 및 신뢰성에 대해 연구했다. 그 결과 Ag, Au, Bi, Cu, In, Ni 등의 열역학, 무연 솔더 합금의 물리적 적합성, 그리고 무연 솔더와 솔더 조인트의 미세 구조 등에 대해 데이터베이스화 할 수 있었다. 이후 실시된 ‘MP0602' 프로젝트에서는 주로 무연 솔더 대체재에 대한 연구가 이루어 졌다. 이 프로젝트에서는