[논문]PCB 구리 에칭 용액의 에칭 특성에 대한 전기화학적 고찰

이서향; 이재호

doi:10.6117/kmeps.2022.29.4.077

초록
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PCB 기판의 구리 식각 시 전기도금된 배선과 기지층의 전도층은 다른 에칭 특성을 가지며 이로 인한 배선의 과에칭과 배선기저부의 언터컷 현상이 보고되고 있다. 본 연구에서는 구리 에칭의 조성 변화에 따른 구리 에칭 특성에 대하여 연구하였다. 분극법과 OCV (open circuit voltage)를 이용하여 에칭액의 전기도금 구리와 기지층 구리의 최적 과산화수소와 황산의 농도를 얻었다. OCV와 ZRA (zero resistance ammeter)분석법을 이용하여 억제재의 효과를 비교하였다. 구리배선과 기지층간의 갈바닉 전류를 ZRA 방법을 이용하여 측정 비교하였다. 갈바닉 전류를 최소화하는 억제재를 ZRA를 이용한 갈바닉 쌍으로부터 선택할 수 있었다.

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During etching process of PCB, the electroplated copper line and seed layer copper have different etching rates and it caused the over etching of copper line as well as undercut of lines. In this research, the effects of etchants composition on copper etching characteristics were investigated. The o...

During etching process of PCB, the electroplated copper line and seed layer copper have different etching rates and it caused the over etching of copper line as well as undercut of lines. In this research, the effects of etchants composition on copper etching characteristics were investigated. The optimum concentration of hydrogen peroxide and sulfuric acid of etchants were obtained using polarization and OCV (open circuit voltage) analysis for both rolled copper and electroplated copper. The inhibiting effects of different inhibitors were investigated using OCV and ZRA (zero resistance ammeter) analysis. The galvanic current between electroplated copper and seed layer copper were measured using ZRA method. Inhibitors for least galvanic current could be chosen based on galvanic coupling in ZRA analysis.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Schematic diagram of modified semi additive process (MSAP).
그림 Fig. 2. Undercut of PCB after wet etching.
표 Table 1. Composition of copper electroplating bath and operating condition
표 Table 2. Composition of copper etchants
그림 Fig. 4. Effects of hydrogen peroxide on OCV of (a) rolled Cu (b) electroplated Cu.
그림 Fig. 3. Effects of hydrogen peroxide (H₂O₂) on the anodic polarization plots. The concentration of H₂SO₄ was fixed at 5 %.
$Fig. 5. X-ray diffraction of Cu electroplated at 30 mA/cm<sup>2</sup> with gelatin addition.$ 그림 Fig. 5. X-ray diffraction of Cu electroplated at 30 mA/cm² with gelatin addition.
그림 Fig. 6. Surface morphology of electroplated Cu with addition of gelatin: (a) 0.1 g/L, (b) 0.2 g/L, and (c) 0.3 g/L. Current density was fixed at 30 mA/cm².
그림 Fig. 7. The effects of inhibitor on the OCV of rolled Cu and electroplated Cu: (a) organic inhibitor-rolled Cu, (b) organic inhibitor- electroplated Cu, (c) inorganic inhibitor-rolled Cu and (d) inorganic inhibitor-electroplated Cu.
그림 Fig. 8. Potentiostatic plots of rolled Cu and electroplated Cu: (a) organic inhibitor-rolled Cu, (b) inorganic inhibitor-rolled Cu, (c) organic inhibitor-electroplated Cu, and (d) inorganic inhibitor-electroplated Cu.
그림 Fig. 9. ZRA analysis between electroplated Cu and rolled Cu.
그림 Fig. 10. Effects of additive on galvanic current.

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