‘나노 분산으로 신뢰성↑’ 경동엠텍, 저온 솔더페이스트 개발

경동엠텍은 전자부품 접합소재인 고신뢰성 나노분산 저온 솔더페이스트를 개발했다고 5일 밝혔다.

솔더페이스트는 인쇄회로기판(PCB) 표면에 부품을 위치시킨 후 열을 가해 접합하는 솔더링(납땜) 공정에 사용하는 소재다. 250도 이상을 고온, 100도대를 저온으로 분류하는데 기판 변형을 유발하지 않는 저온 솔더페이스트 수요가 높아지는 추세다. 탄소배출 저감에도 유리해서다.

전자제품 및 부품 제조사들은 기존 중온 솔더(217~220℃) 공정을 저온 솔더(138~139℃)로 전환하는 방안을 모색하고 있지만 쉽지 않은 과제가 있었다. 무연솔더는 주석(Sn)에 은(Ag), 구리(Cu), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb), 니켈(Ni) 등 합금으로 만들어지는데 특히 저온 솔더는 비스무스 함량이 높아 균열이 발생하거나 성능이 저하돼 전자제품 안정성과 신뢰도를 떨어뜨리는 문제가 있었다.

경동엠텍은 주석·비스무스 합금에 열적으로 안정한 세라믹 나노입자를 분산시켜 납땜 시 미세한 금속간화합물이 형성되게 했다. 전자제품을 사용하는 도중 생기는 비스무스 결정의 석출을 방지해 수명을 향상시킬 수 있다. 또 솔더 부위의 미세조직이 개선되면서 솔더의 연성이 최대 200%까지 향상돼 충격에 의한 파손을 줄이고 신뢰도를 높일 수 있도록 했다고 회사 측은 설명했다.

저온 솔더를 적용하게 되면 중온 솔더 대비 반도체 접합에 쓰이는 리플로우 장비 한 대당 국가법령정보센터 배출활동별 온실가스 배출량 등 세부산정방법 기준 연간 약 10톤의 탄소를 저감하는 효과도 있다.

경동엠텍은 솔더페이스트 뿐만 아니라 납땜 시 반드시 사용해야 하는 플럭스 소재도 국산화했다. 플럭스란 부품과 PCB 기판을 접합할 때 접착면의 산화를 방지하고 접합이 완전하게 이뤄지도록 돕는 화학물질이다. 그동안 대부분 해외 기업에 의존하고 있었다. 실리콘카바이드(SiC) 전력반도체용 저온 접합소재로 개발된 은(Ag) 소결 페이스트, 구리(Cu) 소결 페이스트 판매도 확대한다.

경동엠텍의 고신뢰성 나노분산 저온 솔더 페이스트는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 지원하는 '나노융합2020사업'을 통해 개발됐다. 회사는 이 제품으로 '나노코리아 2023'에서 나노산업기술 부문 산업통상자원부 장관상을 수상했다.

정현정 기자 iam@etnews.com