화학 동도금이란 무엇인가?(feat. 화학 동도금의 모든 것)

안녕하세요. 8톤 트럭입니다. 반도체 Package Substrate나 PCB 제조공정, 그리고 IC Chip에서 사용되는 다마신 공정에서 사용되는 화학동 도금 공정에 대해 알아보는 시간을 가져보고자 합니다. 그럼 바로 레츠게릿!!

 

출처 : Common wiki

화학 동도금이란 무엇인가요?

화학 동도금 공정은 "무전해 화학 동도금 공정"의 줄임말입니다. 무전해라는 것은 전기를 사용하지 않는다는 것이죠. 그렇다면 도금은 도금인데 화학 도금이란 무엇일까요? 화학 동도금은 약품을 통해서 전기를 사용하지 않고 기판을 도금하는 방법을 의미합니다.

 

 

최근 PCB 제조 공정은 양면과 다층의 공정 형태로 진행되고 있습니다. 즉, 회로를 그리기 위해서는 비전도성 영역에 도금을 할 필요가 있는 것이죠. 이러한 것을 가능케 하는 것이 바로 화학 동도금입니다. 기판의 비전도성 부분을 용액 속에 담구는 방법을 통해 도금시키케 됩니다. 이러한 화학 동도금은 도금이 필요한 부분의 seed를 만들어내는 역할을 수행하고 있습니다.  무전해 화학동은 종류에 따라 이온타입과 콜로이드 타입으로 나뉘게 됩니다. 자세한 내용은 다음과 같습니다.

 

출처 : wiki

1) 이온타입

촉매자체가 이온으로 존재하며 콜로이드 촉매와 비교해 입경이 작은 hole 내벽에도 기판 coverage가 향상되는 고사양 PCB에 주로 적용되고 있으며, 최근 공정에서 사용되는 타입은 모두 이온타입입니다.

 

 

2) 콜로이드 타입

혼합물의 일종으로 콜로이드 촉매는 PCB원판 Hole 내벽에 Pd 등이 흡착되어 도금 반응의 촉매 역할을 수행합니다.

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화학동도금 과정은 어떻게 되나요?

1. 세정

전처리 공정의 시작입니다. 처음 단계는 도금을 시작하기 전, 도금 외부에 있는 이물질을 제거하는 공정을 거쳐야합니다.

이물질은 약품을 오염시키고, seed 형성의 구배를 방해하기 때문에 모든 도금 전 공정은 수세가 이루어지게 됩니다.

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2. 소프트 에칭(soft etching)

전처리 공정이 완료되고 산화막을 제거하는 공정입니다. 산화막은 안정적인 물질이기 때문에, 잘 제거되지 않는데 약산을 통해서 제거하는 공정을 진행하게 됩니다.

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3. Pre-dip

팔라듐 촉매가 홀 내벽에 잘 흡착될 수 있도록 보조적인 역할을 수행합니다. 또한, 촉매 약품의 오염을 방지하기 위해 이물을 제거합니다.

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4. 촉매

필요한 부분에 팔라듐을 흡착시키는 단계입니다.

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5. 활성화

팔라듐 이외의 물질을 제거하여, copper와의 결합을 용이하게 하는 공정입니다.

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6. 화학동도금

홀 내벽의 비전도성 부분에 흡착된 팔라듐 위의 산화 - 환원 반응을 통해 화학동도금을 통전이 가능하도록 하는 공정입니다.

 

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비전도성 소재에도 도금을 할 수 있게 하는 화학 동도금 정말로 신기한 메커니즘을 가지고 있는 것 같습니다. 아마 PCB 업계에 종사하시는 분이라면 한 번쯤은 들어보셨을 것이라 생각되네요! 저랑 같이 공부하면서 화학 동도금에 대해서 자세히 알게 되었기를 바라요!! 오늘도 좋은 하루 보내세요!