기판 도금 공정 (화학동도금 2)

지난 시간에는 화학 동도금의 목적과 원리, 세부 공정 중 cleaner/conditioner까지 알아보았습니다.

이번 시간에는 다음 세부 공정인 soft-etching부터 알아보겠습니다.

 

화학 동도금 세부 공정

cleaner/conditioner - soft etching - pre dip - catalyst - reducer - electroless copper

 

soft-etching

- 동박 표면의 산화막 제거 및 조도 형성, 밀착력 향상

- 동박 면 위의 conditioning agent 제거

- positive charge(+) 부여

- SPS type과 과수(H2SO4 / H2 O2) type이 있음

과수(H2SO4/H2 O2) type chemical mechanism

Cu + H2O2 + 2H+ -> 2H2O + Cu2+

 

- etch rate와 도금 두께는 처음 무게와 나중 무게의 차이로 계산함

etch rate = (시편 처음 무게 - 시편 나중 무게) * 상수

도금 두께 = (시편 나중 무게 - 시편 처음 무게) * 상수

(상수는 구리의 비중과 시편의 크기로 결정됨)

 

pre-dip

- catalyst 액으로의 물 유입 방지 (colloid type 촉매의 경우 pH 1 이하에서만 colloid 유지)

- catalyst 액 보호 기능

- 표면의 wet ability 증진, 산화막 제거

- Hole 내벽 Pd 흡착 극대화를 위한 Negative charge(-) 부여

 

- Acid type 과 Alkali type 이 있음

 

Acid type

- Coverage 양호

- 상대적으로 긴 건욕 주기

- 이물 발생 소지 있음

 

Alkali type

- 이물 및 거품 발생이 없음

- 촉매 동 농도 관리 필요

 

 

Catalyst (촉매)

- Hole 내벽 비 전도성 부위에 Pd complex 흡착 (epoxy/glass 및 PI film 부분)

- 안정적인 액 상태 유지 (심한 거품 및 이물 발생 없어야 함)

- Hole 내부의 Pd 이온 흡착력 중요 for 균일한 도금 두께 확보, epoxy 및 glass fiber 부분 coverage 구현

 

 

reducer (환원)

- 촉매액 내에서 흡착된 이온 형태의 Pd(2+)에 환원력을 부여함으로써 금속화시킴

- 화학 동도금의 초기 반응 속도 향상

- 화학동 액으로 촉매 액의 유입 방지

 

 

Electroless Copper Plating (무전해 동도금)

- Pd가 흡착된 Hole 내벽에 화학적 산화/환원 반응에 의해 Cu(2+)가 환원되어 금속 Cu로 석출 됨

- epoxy/glass 면에 전기가 통할 수 있는 조건 형성

 

 

지금까지 화학 동도금 세부 공정을 모두 알아보았습니다.

다음 시간에는 전기 동도금 공정에 대해 알아보겠습니다.