반도체 - 메모리 - 고대역폭메모리(HBM) - 플럭스리스(Fluxless)

(개념) 전통적인 납땜 과정에서 플럭스를 사용하지 않고 고품질의 솔더 조인트를 만드는 방법론

- 필름을 사용하지 않고 액체 형태의 'EMC(에폭시 고분자와 무기 실리카를 혼합한 몰딩 소재)'를 활용하는 MR-MUF(매스리플로우-몰디드언더필)에 주로 적용되는 기술

- 차세대 HBM용 본딩 기술

 

플럭스의 역할과 플럭스리스의 장점

플럭스는 금속 표면의 산화물을 제거하고 땜납의 습윤성을 높이는 역할을 합니다. 그러나 플럭스를 사용하면 잔여물이 남아 전후처리에 문제가 발생할 수 있습니다. 플럭스리스 기술은 이러한 단점을 해결하는데 도움을 줍니다.

1. 환경적 이점: 플럭스리스 기술은 불필요한 화학물질의 사용을 줄이고, 부가적인 세정 공정을 필요로 하지 않아 환경 오염을 줄이는 효과가 있습니다.
2. 비용 절감: 플럭스 및 세척 공정이 필요 없으므로 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
3. 신뢰성 증가: 더 깨끗한 솔더 조인트를 얻을 수 있어 전자기기의 성능과 신뢰성을 높일 수 있습니다.

최신 동향

최근 삼성전자와 SK하이닉스는 고대역폭 메모리(HBM) 기술을 위한 새로운 플럭스리스 본딩 기술을 도입하고 있다는 소식이 보도되었습니다. 삼성전자는 플럭스리스 기술을 적용한 본딩 장비 평가를 진행하고 있으며, SK하이닉스 역시 향후 HBM4 제품에 활용할 플럭스리스 본더 사용을 고려하고 있습니다23.

또한, 시장에서의 경쟁이 치열해짐에 따라, 플럭스리스 본딩 기술은 한국 고객사 사이에서도 큰 관심을 받고 있습니다4.

결론

플럭스리스(Fluxless) 기술은 전자 산업의 혁신적인 변화 중 하나로 주목받고 있으며, 향후 더욱 다양한 분야에서의 적용이 기대됩니다.

 

 

 

플럭스리스 기술에서 가장 중요한 측면 중 하나는 포름산(CH₂O₂) 증기를 사용하는 것입니다. 이 증기는 금속 솔더의 산화물에 환원제로 작용하여 플럭스의 필요성을 대체합니다. 이를 통해 보이딩과 같은 잔여 플럭스 관련 문제를 제거하며, 플럭스 정리 단계와 같은 추가적인 공정이 필요 없어 시간, 비용, 그리고 바닥 공간이 절약됩니다.1

플럭스리스 기술이 특히 주목받고 있는 이유 중 하나는 고온 환경에서도 효과적으로 작동할 수 있는 가능성 때문입니다. HBM과 같은 고대역폭 메모리 애플리케이션에서 플럭스리스 본딩 방법은 칩 간 격차를 줄이고 두께를 개선할 수 있는 효과를 가지고 있습니다23. 또한, 이러한 접근 방식은 제조업체들이 품질을 유지하면서도 생산성을 높일 수 있도록 도와줍니다.

삼성전자와 SK하이닉스는 이 기술을 통해 HBM4와 같은 차세대 제품에서의 경쟁력을 강화하고 있으며, 이와 같은 플럭스리스 기술의 확산은 앞으로 반도체 및 전자 구성 요소 제조에 대한 전체 산업을 혁신할 가능성이 큽니다23.