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LED 및 반도체 공정에서의 은도금액은 Leadframe 및 wafer에 도금을 시행함으로써 광원으로부터의 광손실을 최소화하고 반사율을 증가시키는 주요 공정인자이다. 은도금용액의 종류는 예로부터 현재까지 사용중인 고시안 은도금액과 저시안 Free cyan의 농도를 줄인 저시안 은도금액, 그리고 non-cyan 타입의 비시안 도금액으로 분류할 수 있다. 현재의 수준은 고시안 type의 도금액을 이용한 silver plating이 주를 이루고 있으나, 고시안욕의 단점인 탄산염의 생성으로 인한 용액 life time 감소로 인한 Ag metal의 loss와 환경적인 측면의 시안폐수처리를 통한 추가 cost상승이 발생하여 경제적 손실을 초래하는 원인이 된다. 이를 해결하고자하여 저시안 도금액을 이용한 zig도금이 일부 시행되고 있으나, 초박형 경량화로 진행되는 산업트랜드에 부합하기에는 장비적 zig제작의 문제점이 나타나고 있는 현실이다. 이에 일부 선진국에서는 non-cyan 타입의 도금액을 출시하였으나, Ag 공급원으로써 ...

LED 및 반도체 공정에서의 은도금액은 Leadframe 및 wafer에 도금을 시행함으로써 광원으로부터의 광손실을 최소화하고 반사율을 증가시키는 주요 공정인자이다. 은도금용액의 종류는 예로부터 현재까지 사용중인 고시안 은도금액과 저시안 Free cyan의 농도를 줄인 저시안 은도금액, 그리고 non-cyan 타입의 비시안 도금액으로 분류할 수 있다. 현재의 수준은 고시안 type의 도금액을 이용한 silver plating이 주를 이루고 있으나, 고시안욕의 단점인 탄산염의 생성으로 인한 용액 life time 감소로 인한 Ag metal의 loss와 환경적인 측면의 시안폐수처리를 통한 추가 cost상승이 발생하여 경제적 손실을 초래하는 원인이 된다. 이를 해결하고자하여 저시안 도금액을 이용한 zig도금이 일부 시행되고 있으나, 초박형 경량화로 진행되는 산업트랜드에 부합하기에는 장비적 zig제작의 문제점이 나타나고 있는 현실이다. 이에 일부 선진국에서는 non-cyan 타입의 도금액을 출시하였으나, Ag 공급원으로써 질산은을 사용하여 폭발/화재의 위험성을 가지거나 thiosulfate 전해질을 이용하여 용액의 안정성이 감소하고, pyrophosphate 또는 KOH를 전해질로 이용한 도금액은 photolithography 공정을 이용한 미세 도금 분야에서는 적용이 불가한 상황이다. 이에 본 연구 개발에서는 DFR등 photo resist에 대한 전해질의 damage를 최소화하고 은의 소비량을 감소시키며, 고시안욕에서 나타나는 탄산염의 발생을 미연에 방지하고 초박형 초경량의 산업트랜드에 부합하는 비시안 은도금 용액을 이용한 친환경적인 새로운 도금액을 개발하고자 하였다. 비시안타입의 은도금액을 개발하기 위해 사용되는 유기산으로는 금속에 대한 착화력이 뛰어난 MSA(methane sulfonic acid)가 사용되었으며, Silver 공급원으로는 MSA-Ag(methane sulfonic acid - silver)를 사용하였다. 하지금속의 은치환을 방지하기 위하여 사용되는 strike도금액의 유기산과 silver 공급원은 본조의 은도금액과 base는 동일하나, 농도를 다르게 하였으며 이때 치환방지역할을 수행하는 Glycine과 cystein을 사용하였다. 본조에 사용되는 첨가제는 wetting성을 부여하는 laurylamine ethoxylate(EO 10mol)와 stearylamine ethoxylate(EO 20mol) 첨가제와 leveling성을 부여하는 tetrametylthiourea 광택성을 부여하는 methacrylic acid를 사용하였다. 비시안 은도금 용액의 성능을 확인하기 위한 평가방법으로 기존의 고시안은도금 용액의 반사율을 측정하여 비교하였으며, bonding성이나 석출속도에서는 기존 고시안욕대비 향상된 결과를 보이고 있는 것이 확인되었다. 또한, 공정 안정성을 확인하기 위하여 농도, 온도, 첨가제 농도에 따른 경향성 평가를 진행하였다. 본 연구에서 보고한 결과는 기존의 고시안 도금액보다 빠른 속도로 선택적 도금을 진행할 수 있고 환경적인 유해요소가 적어 경제적인 파급효과를 가지고 있음에 따라 향후 상업적인 가치가 높은 곳에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

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