일본산업뉴스요약

선진 머티리얼
미쓰이금속, 스마트폰 기판용 전해동박
극박 동박, 3층 구조로 부서지지 않아

미쓰이(三井)금속이 개발한 스마트폰용 극박(極薄) 전해동박 ‘마이크로신(Micro Thin)’이 미쓰이금속의 매출 확대에 큰 역할을 하고 있다. 마이크로신은 스마트폰의 심장부라고 할 수 있는 반도체의 패키지 기판용으로 세계 시장 점유율 90% 이상을 차지하고 있지만, 2017년부터 패키지 기판을 탑재하는 큰 사이즈의 기판으로도 용도를 확대했다. 비철금속제련업체들 중에서도 특히 전자재료에 주력하는 미쓰이금속의 간판 상품으로 마이크로신은 그 존재감을 높이고 있다.

미쓰이금속의 스마트폰용 전자부품 등 기능재료 분야의 매출은 2017년 4~12월에 전년도 같은 기간 대비 17.5% 증가한 1,243억엔으로 확대되었다. 그 주요 원인은 마이크로신의 판매 확대이다. 스마트폰의 소형화, 고기능화로 얇은 동박을 사용하는 범위가 넓어지고 있다는 것이 그 배경에 있다.

“얇지만 부서지지 않아 탑재가 가능하다는 것이 마이크로신의 최대 강점이다”. 미쓰이금속의 미자와(三沢) 동박 사업부장은 이렇게 강조했다. 마이크로신이란 이름처럼 가장 얇은 것은 1.5마이크로미터, 지폐의 60분의 1의 두께이다. 보통 이러한 얇은 구조의 동박을 그대로 사용한다면 간단히 부서져버린다. 마이크로신은 약 20마이크로미터의 필름을 일단 기판에 붙인 뒤, 실(Seal)처럼 상부의 약 18마이크로미터에 해당하는 부분을 떼어내는 방법으로 문제를 극복했다.

이것을 가능하게 하는 것은 독자적인 3층 구조이다. 위에서부터 ‘캐리어박‘, ‘박리층’, ‘극박 동박’ 순서로 겹쳐져 있어, 제일 아래에 있는 극박 동박이 실제로 기판에 붙여지는 부분이다. 제일 위의 캐리어박을 나중에 간단히 벗겨낼 수 있는 것은 가운데 층의 박리층에 그 비밀이 있다.

마이크로신의 박리층은 탄소와 수소를 반응시켜 만들어낸 유기물로 이루어져있다. 두께는 수 십나노미터로, 육안으로의 확인은 불가능하다. 기존의 박리층은 산화물 등의 무기물로 만들어졌기 때문에 일정한 두께를 유지하는 것이 어려웠지만, 유기물을 사용함으로써 박리층의 두께를 일정하게 유지할 수 있게 되어 균일한 힘으로 캐리어박을 벗겨낼 수 있게 되었다. 이를 통해 극박 동박도 부서지지 않고 기반에 붙일 수 있게 된 것이다. 동박을 붙인 뒤에는 회로 부분에 도금을 하고 에칭(Etching)을 시행해 회로를 형성한다. 동박이 얇으면 얇을수록 보다 미세한 회로를 만들 수 있다.

미쓰이금속은 증가하는 수요에 대응하기 위해 생산 확대를 서두르고 있다. 2016년 월별 생산 능력은 200만평방미터였지만, 2016년 말부터 3단계에 걸쳐 증산 계획을 내놓으며 2018년 11월에는 390만평방미터로 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 현재는 말레이시아 공장과 아게오(上尾)공장에서 생산하고 있고, 반도체 생산이 증가하고 있는 동남아시아 시장을 겨냥해 말레이시아 공장을 중심으로 생산을 확대할 계획이다.

기존에는 스마트폰 중에서도 핵심인 메모리, 모듈 등의 패키지 기판에 사용되어왔지만, 2017년부터는 패키지 기판을 탑재하는 큰 사이즈의 기판(메인보드)에도 채택되기 시작했다. 메인보드용은 지금까지 일반 동박으로 충분했지만, 스마트폰 전체의 고기능화로 인해 배선 밀도가 높아져 얇은 마이크로신의 수요가 높아지게 되었다.

패키지 기판용으로는 더욱 고기능화되는 스마트폰을 위해 신제품을 개발, 샘플 출하를 시작했다. 최첨단 실링 제법에 적합한 금속막으로 유리판 표면에 구리 등의 박막을 여러 층 형성할 수 있다. 메인보드용으로는 마이크로신을 늘리고, 패키지 기판으로는 신제품을 투입해 미세화 되고 있는 전자회로용 소재 시장에서의 수위 자리를 유지해나갈 계획이다.

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