도전성 접착제의 종류
도전성 접착제의 최근 동향
에폭시를 기재로 한 접착제가 가장 많이 쓰이지만, 다이 크기가 점점 커지고 모양이 다양화함에 따라 한계에 봉착하였다. 다이부착이 얇은 층으로 갈라지거나 팝콘 현상이 생기는 것은 에폭시 패키징에서 가장 골치 아픈 문제이다. 이 문제를 해결하기 위하여 에폭시 컴파운드 개선, 흡습 감소화, 리드프레임의 딤플링화, 건조한 패키지에 집중적으로 노력한 결과 약간의 성과를 이루었지만, 다이접착 접착제로는 아직 약점이 있는 재료이며, 다이 형상이 복잡한 경우에는 부적합한 상태이다.
■서론
주석/납 납땜은 전자산업에서 널리 사용되고 있으며, 한 회로에서 다른 회로로 전기적 통로 역할을 하는 접합 재료이다. 납을 사용하는 데 따른 인체와 환경에 대한 우려 때문에 주석/납 납땜 재료에 대한 규제가 시행되었다.
무연 납땜(Lead Free Solder)과 전도성 접착제(Electrically Conductive Adhesives : ECA)가 주석/납 납땜을 대체하는 가장 유력한 두 가지 재료로 여겨지고 있다. ECA의 전기적, 기계적, 열적 물성과 신뢰도 개선을 통하여 ECA의 성능을 최적화하려는 연구가 아주 활발하게 진행되어 왔으며, 본고에서는 전자 패키징 산업에서 친환경 납땝 대체 재료로의 ECA의 재료, 용도 및 최근의 진보 상황을 개괄적으로 소개한다.
도전성 접착제는 유기/고분자 매트릭스와 금속 필러로 조성된다. 도전성 필러는 전기적 특성을 제공하며, 고분자 매트릭스는 물리적, 기계적 특성을 제공한다. ECA은 일반 솔더에 비해 다음과 같은 장점이 있다.
▶ 환경 친화적이다(무연, 무용제(Flux))
▶ 저온 프로세스가 가능하다(열 피로 특성이 향상되어 열 응력이 낮다)
▶ 공정이 간단해진다(무용제, 세척 공정 불필요, 저 코스트)
▶ 솔더링이 불가능한 재료 등에 폭 넓게 사용 가능하다.
한편, 다른 무연 재료와 마찬가지로 다음과 같은 제약과 과제도 있다.
▶ 납땜에 비해 전기, 열 전도성이 낮다
▶ 신뢰성 시험에서 전도도 피로 특성이 나타난다
▶ 통전능력 한계
▶ 신뢰성 시험 및 고압 시험에서 금속 이행(Migration) 및 피로현상
▶ 저충격 강도
ECA의 중요성과 문제점을 인식하여 고성능 ECA에 대한 연구 개발이 최근 활발히 진행되고 있으나, 아직도 모든 용도에서(특히, 마이크로프로세서 같은 고전류가 흐르는 부품에서) 주석/납 납땜을 완전히 대체할 수는 없다.
■도전성 접착제의 종류
도전성 접착제(ECA)는 도전성 필러의 함유량에 따라 등방성 도전성 접착제(Isotropic Conductive Adhesives; ICAs)와 이방성 도전성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesives; ACAs), 비전도성 접착제(Non-conductive Adhesives; NCAs)가 있다.
ACA는 도전성 필러 함유율이 경계값(Percolation Threshhold : 보통 15~20%)보다 훨씬 낮다. 3~5m 크기의 필러를 사용하며 필름 형태(Anisotropic Conductive Film; ACF)로도 사용한다. 전류가 오직 한 방향, 즉 z축 방향으로만 흐르고 편 방향으로는 절연성을 갖는다. ICA는 도전성 필러 함유율이 경계값보다 훨씬 높은 30~40%이다. 1~10m 크기의 필러를 사용한다. 전류가 x, y, z 축 모든 방향으로 흐른다. NCA는 필러가 없는 접착제로 비교적 높은 압력과 열만으로 반도체 범프 면과 기재면의 접촉이 이루어지고, 접착제 수지가 경화/고화되면서 영구 접합이 이루어진다.
■등방성 도전성 접착제(ICAs)
ICA는 ‘폴리머 솔더’라고도 불리며, 폴리머 기재와 도전성 필러의 복합 재료이다. 폴리머로는 열경화성 수지(에폭시, 시아네이트 에스테르, 실리콘, 폴리우레탄)와 열가소성 수지(폴리이미드, 에폭시 페놀) 둘 다 쓰인다. 열가소성 수지는 수리하거나 rework하기 쉬운 장점이 있으나, 고온에서 열화되기 쉽고 폴리이미드와 같이 용제를 포함하는 것도 있다(잔류 용제는 가열 시 증발로 인해 틈새가 생겨 신뢰도의 문제가 된다). 열경화성 에폭시 수지는 모든 물성이 우수하여 접착력, 내화학성, 내부식성, 저 코스트 등의 장점이 있어 가장 많이 쓰이는 결합제(binder)이다.
도전성 필러는 입자들이 서로 접점을 이루어 통전을 해주는 역할을 한다. 도전입자의 재료로는 은, 금, 니켈, 구리, 카본이 여러 가지 크기와 모양으로 만들어져 쓰인다. 이 중에서도 은이 가장 많이 쓰이고 있는데, 그 이유는 ① 높은 전도도 ② 간단한 가공 ③ 플레이크 형태로 최대의 접접효과 ④ 산화물이 되었을 때에도 열화가 덜 된다(다른 금속의 산화물은 절연체가 된다)는 점이다. 도전 필러 입자의 형상은 많은 점과 면 접촉을 위하여 플레이크 형상의 입자가 사용된다.
ICA는 전자 패키징산업에서 다이 접착 용도에 주로 사용되었으며, 최근 SMT 용도에서 주석/납 납땜의 대체 재료로 제안되기도 하였다. 과거 2~3년 동안 ICA의 물성(전기전도도, 접촉 저항 신뢰성, 산소 제거문제, 전기 화학적 이행, 접착 강도, 충격성능, 열/기계적 사이클링 시험에서의 신뢰성)을 개선하기 위한 많은 노력이 경주되었다. ICA가 공융 주석/납을 대체하여 전자부품 접속에 다양하게 사용되고 있으며, 그 이용 분야와 한계점은 다음과 같다.
다이접착 접착제(Die Attach Adhesices)
반도체 다이/칩을 기판 또는 패키지에 실장하는 공정을 다이접착이라고 부른다. 다이접착이 만족시켜야 할 성능은 ① 기계적으로 충분히 접착되어 조립 작업 중이나 사용 중에 제자리에 고정되어야 하며, ② 열적으로 열 팽창 시 응력이 쌓이지 않고 사용 중 발생한 열을 패키지에 발산해 주어야 하며, ③ 통전이 잘 되고, ④ 사용기간 중 성능이 그대로 유지되어야 한다. 다이접착에는 다음과 같은 여러 가지 재료가 있다.
공융 결합(Eutectic Bonding, 금/주석, 금/실리콘)은 열 전도성과 전기 전도성, 피로/크리프성, 내오염성, 고온 작업성이 양호하나, 생산량이 적고, 수작업으로 인해 고속 자동화에 부적합하다. 은/유리는 은 분말을 충전시킨 유리가 가공성이 개선되기는 하나 장시간 동안 온도 조절을 정확히 해줘야 하며, 다이 크기가 커지면 조절이 어려워진다. 앞의 두 가지 재료는 고온에서 작업하므로 디바이스의 성능에 크게 영향을 주는 기계적/열적/확산 응력의 우려가 있어 저온에서 작업할 수 있는 폴리머 대체품 사용이 급속히 촉진되었다.
폴리머를 기재로 한 접착제는 앞의 재료보다 ① 경화온도가 낮고 탄성률이 낮으므로 다이 응력이 적으며, ② 저가격, ③ 사용이 간편한(자동화, 다양한 다이 크기, 재작업, 특수 표면처리 불필요) 여러 가지 장점이 있다. 그러나 고온 공정이 필요한 경우 전기적 신뢰도가 특히 중요해지며, 용제 가스나 습기 제거가 절대 중요하다(만약 가스로 인해 틈새가 생기면 응력이 증가하여 균열의 원인이 된다).
에폭시를 기재로 한 접착제가 가장 많이 쓰이지만, 다이 크기가 점점 커지고 모양이 다양화함에 따라 한계에 봉착하였다. 다이부착이 얇은 층으로 갈라지거나 팝콘 현상이 생기는 것은 에폭시 패키징에서 가장 골치 아픈 문제이다. 이 문제를 해결하기 위하여 에폭시 컴파운드 개선, 흡습 감소화, 리드프레임의 딤플링화, 건조한 패키지에 집중적으로 노력한 결과 약간의 성과를 이루었지만, 다이접착 접착제로는 아직 약점이 있는 재료이며, 다이 형상이 복잡한 경우에는 부적합한 상태이다.
에폭시 대체 재료로는 시아네이트-에스테르를 기재로 한 접착제가 개발되어 좋은 반응을 얻고 있다. 고내열성, 저휘발분, 용도에 맞게 개질하기가 용이하고, 밀폐 작업형 솔더 용도에도 사용이 가능하며, 작업성이 좋고 신뢰성이 높다. 전기, 열적 특성을 향상시키기 위하여 다양한 입자 크기의 은을 함유시키고 함유율을 90% 이상 높인 제품도 있다. 또, 열경화성 수지(Polycyanate)와 열가소성 수지(TPE)를 공중합시켜 단단하면서 유연한 복합재를 만들어 저응력 재료를 개발하기도 하고, 시아네이트-에스텔 기재를 개질시켜 팝콘 문제를 해결할 제품도 있다.
플립 칩 접속(Flip Chip Interconnection)
ICA를 이용한 플립 칩 범프 형성은 ‘범프’라고 불리는 미소 전극을 베어 칩의 단자에 형성하고 단자 면을 뒤집어서 기판 전극과 대향시켜 일괄로 접속시키는 방법이다. 범프 재료에는 한 가지 금속, 합금 또는 금속의 조합, 폴리머 등 여러 가지가 있다. 재료에 따라 솔더 범프, 금 스터드 범프, 금 도금 범프, 폴리머 접착제 범프가 있다. 접착제 범프는 ICA 페이스트를 스크린 또는 스텐실 인쇄기법으로 범프를 형성, 경화공정을 거쳐 완성시킨다.
ICA를 이용한 플립 칩 접착에는 주로 스크린 인쇄공법이 이용된다. 플립 칩을 기판에 접속시키는 것도 범프에 사용된 재료에 따라 솔더링(Eutectic Soldering, Au/Sn Soldering) 또는 ICA를 사용할 수 있다. ICA는 전류가 모든 방향으로 흐를 수 있으므로 통전이 요구되는 부위에만 선택적으로 정확히 ICA를 피복시키는 것이 중요하다.
표면실장기술은 칩을 기판에 접속시키는 기술로 납땜이 전적으로 사용되다시피 하였으나, 납땜 사용이 규제됨에 따라 대체 재료 개발의 일환으로 ECA 개발이 활발하게 진행되어 왔으나, 여러 장점이 있음에도 모든 응용 분야에서 곧 바로 납땜을 대체할 수는 없는 실정이다. ECA가 물성, 신뢰성, 성능면에서 많은 진전이 있었고, 개선 노력이 계속되고 있다.
ECA는 주석/납 납땜보다 전기전도도가 낮다. 전기전도도를 향상시키기 위한 노력의 결과 다음과 같은 많은 성과를 거뒀다.
▶ 폴리머 매트릭스의 수축도 증가 - ICA 페이스트는 경화 전에는 절연성을 갖는데, 경화 후에는 전기전도도가 급격히 증가한다. 이 점에 착안하여 에폭시를 기재로 한 ICA의 경우 다관능 에폭시를 소량 첨가하면 경화 시 수축도가 증가하면서 전기전도도가 증가한다.
▶ 은 플레이크 표면의 윤활유 막 대체 - 은 플레이크를 함유한 ICA에는 플레이크 표면에 매트릭스에의 분산을 돕고, 접착제와의 레올로지 특성을 갖는 유기 윤활유의 막이 있다. 이 막은 절연성을 갖게 되므로 ICA 경화 작업 도중에 이 막을 일부 또는 전부 제거함으로써(예로써 짧은 사슬의 디카르복실산을 첨가함) 전기전도도를 현저히 향상시킨다.
▶ ECA에 환원제를 첨가 - ECA에 함유된 은 플레이크가 산화하면 산화은은 전도성이 남지만(다른 금속 산화물은 절연성을 갖는다), 그래도 금속 자체에 비하여서는 전도도가 떨어진다. ICA 배합에 알데히드를 첨가하면 산화은은 은으로 환원되고, 카르복실산이 생성됨으로써 전기전도도가 이중으로 향상된다.
▶ 저온 천이액상(TLP; Transient Liquid Phase) 필러 사용 - TLP를 형성하는 금속 혼합물을 필러로 사용하면, 경화작업 중에 저온에서 액상이 생기면서 저융점 금속과 고융점 금속의 네트워크가 이뤄져 전기전도도가 향상된다.
▶ 은 나노 필러의 저온 소결 : 은 나노 필러를 사용하면, 나노 크기의 입자는 마이크론 크기의 입자보다 접촉저항이 커서 전기전도도가 떨어지지만, 은 나노를 소결시키면 접촉면이 줄어들게 되어 전기전도도가 향상된다. 은 입자의 함유량을 줄이는 부수효과도 있다.
비금속 표면에서의 ICA 접촉저항 신뢰도 향상
현재 상업화된 ICA는 ICA와 비금속(卑金屬)(주석/납, 주석, 구리, 니켈 등) 사이의 접촉저항이 신뢰도 시험(온도 85℃, 상대습도 85% 하에서 500 시간 동안 행하는 노화시험)에서 급속히 증가하는 심각한 문제가 있다. 이런 신뢰도 문제를 만족하는 ECAs가 최근 개발되었다. ICA와 비금속과의 경계면에서는 산화 및 접촉부식이 일어나 비금속의 수화물 또는 산화물(전기절연체)이 생성되어 접촉저항이 급속히 증가한다. 접촉부식이 일어나자면 ① 습해야 하고, ② 전해질이 존재해야 하고, ③ 산소가 존재하면 부식이 촉진되고, ④ 다른 금속이 존재해야 한다. 따라서 이런 환경이 생기지 않도록 하면 접촉저항을 안정화시키고 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
ECA에 수분이 흡수되면 기계적 강도가 약해지고, 접촉면의 접착력이 약해지며, 균열과 부식을 야기한다. 수분 흡수가 높은 ICA는 시간이 경과할수록 접촉저항이 증가하는 것을 실험결과에서 알 수 있다. 고순도의 폴리머로 ECA를 만들수록 수분흡수가 적어지고 접촉저항도 적어진다. 산소는 접촉저항을 촉진시키므로 산소와 우선적으로 반응하는 산소포집제(예: 설페이트, 히드라진 등)를 ICA에 첨가시키면 접촉저항 증가가 감소한다. 그러나 포집제가 소진되면 접촉저항이 증가한다.
적절한유기 부식 방지제를 첨가하면 접촉저항이 아주 안정화된다. 부식 방지제는 필러인 금속 표면에 불활성 막을 형성하며 부식 환경으로부터 차단시킨다. 최근 발표된 보고서에 의하면 기판의 금속패드보다 전기 화학적 전위가 낮은 금속을 ECA에 첨가시키면, 이 금속이 먼저 부식되므로 접점에서의 부식 방지효과를 얻을 수 있다. ICA에 예리한 모양을 한 금속입자를 첨가하면 이것이 산화막 층을 관통하여 통전을 이룰 수 있어 접촉저항이 안정화된다. 표면실장 부품에 응용된다.
은은 ICA에 가장 많이 쓰이는 필러이지만, 이행 현상이 일어나는 약점이 있다. 은 이행은 어떤 환경 하에서 전기화학적 작용에 의해 필러입자가 한 쪽으로 몰리게 되는 현상으로써 이로 인해 단락현상까지 발생할 수 있다. 이행이 증가하는 요인을 5가지 열거하고, 이를 감소시키는 방법으로 최근 발표된 논문을 포함 7가지를 소개하고 있다.
접착강도 증진
미세 피치로 접속된 전자부품은 조립, 운반, 사용 중의 충격에 약하므로 접착강도는 ECA 신뢰성에 중대한 영향을 미친다. 점착 메커니즘에는 물리적인 유형과 화학적인 유형의 두 가지 형태가 있으며, 이를 개선하기 위한 방법은 다음과 같다.
▶ 플라즈마 세척 및 진공 공정 - 플라즈마 공법으로 표면의 오염 물질을 분해시키고, 진공으로 빨아내는 효과적인 방안이다. 플라즈마는 표면을 세척시킬 뿐만 아니라 표면처리까지 되어 접착력이 증대된다.
▶ 결합제(Coupling Agent) 첨가 - 두 개의 서로 다른 물질을 접착 또는 결합시킬 때 극성과 비극성, 친화성과 반발성에 따라서 서로 결합력과 접착력이 달라지는데, 약간의 첨가제를 컴파운팅함으로써 탁월한 접착효과를 가져올 수 있다. 실란 결합제가 대표적으로 쓰인다.
▶ 접촉 표면의 거칠기 - 표면이 거칠면 물리적 접착력이 커진다. 표면 처리방법으로 샌드블라이팅, 화학 에칭, 플라즈마 처리가 있다.
▶ 탄성률 최적화 - ECA의 탄성률이 낮아지면 접착 면에서의 열 응력이 낮아져 접착력이 증가한다. 그러나 어느 점 이하에서는 접착력이 급격히 떨어지므로 적절한 점을 찾아야 한다.
이상의 방법외에도 경화 조건, IC 패키지의 구조 등도 접착력에 영향을 미치므로 적절한 조건을 찾아야 한다.
충격성능 개선
충격성능 개선은 ICA로 솔더를 대체하기 위한 절대적인 요건이다. 이를 개선하는 방안으로 나노 크기의 금속입자 사용, 필러 함유량 감소, 낮은 탄성률을 갖는 기재 개발, 보호막(Conformal Coating) 이용, 에폭시 수지의 개질 등이 이용된다.
열/기계적 사이클 시험에서의 신뢰성 개선
열 사이클 시험에 불합격되는 이유는 10여 가지 되지만, 그 중에서도 너무 큰 온도 격차로 인한 열응력과 접착열화가 주 원인이다. 해결책으로 에폭시 수지에 유연성 분자를 첨가함으로써 열/기계적 응력을 해소하는 방안과 필러 함유량을 높여 칩과 기판의 열팽창계수와 비슷한 값을 갖도록 하는 방안기 최근에 발표됐다.
■이방성 접착제(ACAs) 및 이방성 도전막(ACFs)
ACA/ACF는 z축 방향으로만 전류가 흐르므로 ACA/ACF를 접촉하는 전 부분에 도포할 수 있어 사용하기가 편리하다. 또, 초미세 접속이 용이하다. ACA/ACF를 이용한 미세접촉 피치는 사용한 필러의 크기(2~3미크론에서 2~3나노미터까지)에 의해 결정된다. ACA/ACF에 쓰이는 기재는 열경화성 수지와 열가소성 수지가 있으며, 각각 장단점이 있다. 전도성 필러로는 은이 역시 가장 많이 쓰인다. 금도 많이 쓰이나 값이 비싸며, 구리는 고전도도와 값이 싼 장점이 있으나 산화문제로 제약이 있고, 니켈도 저가이나 부식성과 산화 문제가 있다. 그래서 니켈이나 금을 폴리머로 코팅하면 물성과 가격을 적절히 조화시킬 수 있어 이를 보통 미세 피치 접속에 사용한다.
접착에 영향을 주는 변수에는 경화온도와 시간, 접착온도와 시간, 온도 상승률, 배치 정확도, 압력, 압력분포, 압력 상승률, 범프 높이와 균일도, 기판의 평탄도, 접촉면의 강도 등이 있으나, 이 중에서도 온도, 압력, 결합시간(접착제가 연화되어 유동하기 시작하는 시간)과 접착시간(최종 경화시간)이 중요한 변수이다.
ACA/ACF 용도와 한계
ACF를 이용하여 LCD 같은 거의 모든 평판 디스플레이를 TCP(Tape Carrier Package) 기술로 조립한다. ACF를 접속하는 방법으로는 TCP, COF(Chip on Fles), COG(Chip on Glass) 기술이 있다. TCP로 접속할 수 있는 피치의 한계는 50um이며, 이를 극복한 것이 COF이다. COF는 ACF를 이용하여 LCD를 패키징하는 아주 인기 있는 방법이다. 구리 박막 및 열팽창 차이가 낮은 기재필름을 사용하여 50um 이하의 미세 피치에도 대응이 가능하다. COG는 유리 기판에 직접 접속하는 방식으로 공정이 간편하고 부품수를 줄일 수 있는 장점이 있다.
ACA/ACF는 LCD 산업 외에도 연성회로, 표면실장기술, CSP, ASIC, 플립 칩 접착(휴대전화, PDA, 라디오, 디지털 카메라용 센서 칩, 랩톱 컴퓨터용 메모리 칩에 이용)에 이용 분야를 넓히고 있다. 그러나 ACA/ACF 접합을 고전류 디바이스에 사용하기는 어렵다. 일반적으로 ACA는 전기전도도가 낮고, 전류 흐름이 약하며, 열 사이클 시험 중 전기적 결함이 생기는 등의 중요한 문제점이 남아 있다.
ACA/ACF의 전기적 성질 개선
금속 필러와 기판과의 금속 패드 사이에 적절한 유기 단분자 층의 막을 입혀서 ACA의 전기적 성능을 향상시키는 기술이 소개됐는데, 그게 바로 유기 단분자층(Organic Self-assembly Monolayer) 형성이다. 이 유기물 분자는 금속 표면에 접착하여 물리-화학적 결합을 형성함으로써 전기통로가 만들어져 전기저항이 낮아지고, 고전류가 흐르게 된다.
ACA/ACF를 이용한 접속은 기계적 접촉으로 납땜처럼 용융된 것이 아니므로 접점에서의 저항이 높다. 그렇다고 폴리머에 함침된 금속 필러를 납땜처럼 용융시키자면 폴리머가 견딜 수 없다. 연구결과 입자 크기가 나노 크기로 줄어들면 금속 융점이 급격히 떨어짐이 발견되었다. 최근 이 원리를 이용하여 은 나노입자를 사용한 ACF를 약간 높은 온도까지만 가열하면 은 입자가 어느 정도 용융된 상태를 얻을 수 있다. 접합부에서의 저항은 급격히 떨어지고, 고전류가 흐를 수 있다.
고성능 마이크로프로세서는 상당한 열이 발생하고, 이 열을 빨리 발산시켜 줘야 한다. ACA 접점에서 고전류를 보내자면 전기저항도 낮아야 하지만, 열전도가 아주 높아야만 접점에서 발생하는 열을 빨리 발산시킬 수 있다. 접점에 적절한 유기 단분자층을 입히면 필러와 폴리머와의 접점에서 전도도가 증가한다.
ACA/ACF 신뢰도
지난 2~3년간 ACA/ACF 신뢰도에 영향을 주는 여러 문제점을 연구한 결과, 접촉저항의 원인이 되는 산화물 성장, 열 부하에서 오는 응력, 균열의 원인이 되는 습기 등 열화의 원인에 대한 메커니즘이 규명되었다.
◎ 접합온도가 높으면 가교밀도가 좋아져 접착이 강해진다.
◎ 경화도가 높으면 시간이 지난 후 접촉저항이 약간 증가한다.
◎ 고온 접합, 고경화도의 경우에는 안정된 접속이 되지만, 반대인 경우에는 전도성 필러가 압력에 의해 한쪽으로 쏠려 높은 저항과 불안정한 접합이나 접속이 안 되는 수도 있다.
◎ 접합 압력이 낮으면(물론 접합이 가능한 압력 이상에서) 경계면에서 응력이 적어져 신뢰도가 향상된다.
ACF의 접합조건, 즉 온도, 온도 증가율, 압력이 ACF 경화와 접합 품질에 영향을 준다. 다음과 같은 사실이 최근 보고되었다.
기계적 물성에 의한 영향으로 영율이 높고 열팽창 차이가 낮은 재료를 사용하면 열사이클 시험에서 신뢰도가 좋아지고 비전도성 필러(예; 실리카)를 첨가하면 탄성률이 증가하여 신뢰도가 개선되는 사실이 최근 보고되었다.
■비전도성 접착제(NCAs)
전도성 필러가 들어 있지 않은 접착제라도 압력과 열을 가하면 두 면이 접촉케 되어 통전이 이루어진다. 표면의 거칠기에 따라 영향을 받기 마련이다.
NCA의 물성
비전도성 접착제를 사용하여 통전 접합을 이루면 여러 이점이 있다. 즉, 단락현상이 없고, 필러의 크기와 함유량, 커넥터 피치 크기에 제한이 없게 된다. 그 외에도 원가가 낮고, 가공이 용이하고 접합물질의 선택 폭이 넓어지게 된다. ACA 접합보다 고전류가 흐를 수 있고, 접촉저항도 구리 박편과 대등한 것이 발견되었다. 다만, 물리적 접촉에 의해 통전이 이루어지므로 용융에 의한 접합에 비해 접촉저항에 문제가 있다. 비전도성 필러인 실리카를 적정량 첨가함으로써 플립 칩 조립에서의 신뢰도를 상당히 개선하였다.
NCA의 장래 전망
최근 z축 방향으로만 전류가 흐르고(ACA 처럼), 초정밀 피치가 가능한(NCA 처럼) 새로운 접착제가 출현하고 있다. ksh 크기의 소량의 도전성 입자가 NCA 배합 시에 생성되고, 표면의 접합 시 틈을 채워주어 전기전도도를 개선시키며, 종래보다 낮은 압력에서 작업할 수 있을 것이다. 필러 함유량과 이의 분산을 더 잘 조절할 수 있을 것이며, 은 나노 입자의 산화문제도 쉽게 극복할 것으로 보인다.
■ 자료 출처 _ Reseat
