화학뉴스

반도체 소재는 고방열‧저유전 특성을 중심으로 개발이 진행되고 있다.
대용량‧고속통신이 특징인 5G(5세대 이동통신) 보급이 확대되며 방열 소재와 저유전 소재 개발이 가속화되고 있다. 데이터 처리량이 늘면서 방열 대책 강화가 요구되고 있고 밀리파 등 고주파대를 사용하는 통신에서는 전송손실을 억제하기 위해 저유전률‧저유전정접 소재가 필요하기 때문이다.
화학기업들은 5G 뿐만 아니라 포스트 5G, 6G 등 차차세대 통신 트렌드까지 예상하며 혁신 신소재 개발에 주력하고 있다.
사카이케미칼(Sakai Chemical)은 방열필러로 산화아연을 제안하고 있다. 산화아연은 대표적인 방열필러인 알루미나(Alumina)보다 약 1.5-2배 정도 우수한 열전도율을 갖추고 있으며 부드러운 편이어서 알루미나를 사용하기 어려운 용도에서 사용이 기대되고 있다.
도쿠야마(Tokuyama)는 질화붕소 필러를 개발했다. 아주 얇거나 두꺼운 단입자부터 응집입자까지 풍부한 라인업을 갖추고 다양한 열전도율 요구에 대응하고 있는 것으로 알려졌다. 도쿠야마는 높은 열전도율을 갖춘 질화알루미늄(AlN) 메이저로 AlN 필러 역시 입경 사이즈별로 취급하고 있다.
쇼와덴코(Showa Denko)도 AlN 필러 제안에 나서고 있다. AlN은 수분을 흡수해 가수분해하고 암모니아(부식성 가스)가 생성되는 과제가 있으나 쇼와덴코는독자적인 표면처리 기술로 암모니아 생성을 1만분의 1 수준으로 낮춘 고내습성 AlN 필러 개발에 성공했다.
AGC SITech가 전기특성을 강조하고 있는 마이크로 사이즈 중공 실리카(Silica)는 각밀도가 높고 용매 중에서 중공층을 유지할 수 있는 것이 특징이다. 잘 파괴되지 않고 응집이 일어나기 어려우며 중공에서 유전률이 낮은 특성을 살린다면 전자소재에 투입이 가능할 것으로 기대되며 2022년 말까지 출시할 계획이다.
세키스이플래스틱(Sekisui Kasei)은 나노부터 마이크로 사이즈로 중공 폴리머 미립자를 제안하고 있다.
유전률이 2이하이고 유전정접은 0.002-0.003 정도인 소재로 저비중 특성도 부여 가능하며 열경화 수지에 20wt% 첨가하면 유전정접을 약 20% 낮출 수 있는 것으로 파악된다.
저유전 수지 취급 분야에서는 유니티카(Unitika)가 비스말레이미드(Bismaleimide)를 개발했다. 수지의 산 성분을 매우 저감(저산가)시킨 고순도 비스말레이미드로 층간 절연막이나 도전 페이스트 수요 확보가 가능할 것으로 예상하고 있다.
또 유니티카의 수계 접착제는 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지로 저유전정접 특징을 갖추었으며 저유전 LCP(Liquid Crystal Polymer) 베이스 필름으로 사용할 때 높은 밀착성을 나타내 FPC(플렉서블 프린트 기판)용 본딩 분야에서 채용이 기대된다.
에보닉(Evonik)은 액상 폴리부타디엔(Polybutadiene)을 제안하고 있다. 5G용 수지 기판에 내약품성, 내수성, 전기특성 등을 부여할 수 있으며 폴리부타디엔 골격 일부를 변성시킴으로써 다양한 수지와 상용시키는 것이 가능해질 것으로 예상하고 기판 뿐만 아니라 봉지재 수요 확보에도 나설 계획이다. (K)