[국가R&D연구보고서]대기압 플라즈마를 이용한 플렉시블 인쇄회로기판 디스미어링 공정 기술 개발 및 광학 분광 분석기를 이용한 플라즈마 분석 기법 개발 The study of desmearing process of flexible PCBs and the diagnostic of atmospheric plasma characteristic using optical emission spectroscopy원문보기
보고서 정보
주관연구기관
건국대학교 KonKuk University
연구책임자
송기문
참여연구자
최재혁
,
황현석
,
정현종
,
이기선
,
강석우
,
김희선
,
강남수
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2006-11
과제시작연도
2005
주관부처
과학기술부
과제관리전문기관
한국과학재단 Korea Science and Engineering Foundtion
등록번호
TRKO200800068814
과제고유번호
1350014378
사업명
특정기초연구지원
DB 구축일자
2013-04-18
키워드
대기압 플라즈마.표면 세정.디스미어링.플라즈마 전이.광학 분광 분석기.표면 에너지 제어.atmospheric pressure plasma.surface etching.desmearing.plasma transition.optical emission.spectroscopy surface energy control.
초록▼
대기압 비평형 플라즈마를 이용하여 플렉시블 인쇄 회로 기판의 초미세 패턴화에 따른 마이크로 비아 홀 제조 시 부가적으로 발생하는 유기질 불순물, 수분 및 각종 이물질들인 스미어(smear)를 극초미세 펄스파를 이용한 대기압 비평형 플라즈마의 특성을 이용하여 제거함으로서 마이크로 비아 홀의 비등방성 에칭 특성의 향상을 목표로 한다. 이와 동시에 광학 분광 분석기를 이용한 대기압 플라즈마 진단을 통하여 전하 교환이나 여기, 산란 등 여러 가지 물리과정에 의해 유도된 플라즈마의 조성 변화, 플라즈마 전위, 전자온도 및 플라즈마 밀도를 측
대기압 비평형 플라즈마를 이용하여 플렉시블 인쇄 회로 기판의 초미세 패턴화에 따른 마이크로 비아 홀 제조 시 부가적으로 발생하는 유기질 불순물, 수분 및 각종 이물질들인 스미어(smear)를 극초미세 펄스파를 이용한 대기압 비평형 플라즈마의 특성을 이용하여 제거함으로서 마이크로 비아 홀의 비등방성 에칭 특성의 향상을 목표로 한다. 이와 동시에 광학 분광 분석기를 이용한 대기압 플라즈마 진단을 통하여 전하 교환이나 여기, 산란 등 여러 가지 물리과정에 의해 유도된 플라즈마의 조성 변화, 플라즈마 전위, 전자온도 및 플라즈마 밀도를 측정하여 기본 방전 원리를 이해하며 플라즈마 상태의 변화에 따라서 디스미어링 공정 기술을 최적화하고자 한다. 대기압 플라즈마를 이용한 PCB 회로기판 표면처리 시스템을 제작하는데 있어서 전극구조 및 전극물질의 선택이 무엇보다 중요하였고, 따라서 우선적으로 OES 분석을 통하여 각각의 반응기 구조에 대한 생성 여기 종 및 전극물질에 따른 여기 종의 방출 인텐서티를 비교하여 최적의 시스템을 구현 하였다. OES 분석 결과, DBD 반응기에 석영재료의 유전체가 플라즈마와의 반응성이 가장 우수하여 석영을 사용한 플라즈마 시스템을 제작하였다. 또한 완성된 플라즈마 반응기의 방전특성을 파악하고, 세정에 사용될 최적의 방전 조건을 설정하였다. 우선적으로 균일한 플라즈마의 형성을 위해 static mode와 dynamic mode의 방전 특성을 비교한 뒤, 구리 플레이트의 변화 실험결과, dynamic mode 플라즈마의 경우 샘플 표면에 열 데미지를 주지않고 hole 에칭이 가능하다는 것을 확인하였다. 또한 dynamic mode 플라즈마의 가스 온도를 측정하기 위해 N2 band simulation 후 실험결과와 조합해본 결과, dynamic mode에서의 가스 온도가 300 K로 상온과 거의 동일한 non-thermal plasma 라는 것을 입증할 수 있었다. 또한 대기압 플라즈마 처리를 통한 PCB hole 내부의 세정효과를 확인하기 위한 EDS 분석 결과, 디스미어의 주성분인 carbon의 표면조성이 39%에서 0%로 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 현장 테스트를 통하여 실제 생산 공정에 적용 가능한 대기압 플라즈마 시스템을 개발 완료하기 위하여, (주)삼성전기와의 공조를 통해 지난 2년간 제작하고 실험을 통해 최적화한 대기압 플라즈마 시스템의 인라인화 및 공정 최적화를 위한 실험을 진행하였다. 또한 실제 (주)삼성전기의 샘플을 받아 현 공정 개선을 위해 진행한 실험에서 대기압 플라즈마 세정 시스템이 실제 유기물을 월등히 잘 제거한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 높은 에너지를 가진 전자가 많아 각종 불순물의 분해, 제거가 쉬우며, 또한 열데미지가 없는 안정적인 플라즈마 시스템을 구현할 수 있었다. ·전자 팩키징 (electronic packaging) 분야에서의 세정 공정 ·폴리머 표면 처리 및 표면 개질 ·균일한 대기압 플라즈마 소스 개발
Abstract▼
In this study, the alternative method to the conventional wet cleaning process, the atmospheric plasma system was applied to clean the ablation debris inside the blind via holes from micro-via drilling process of flexible printed circuit boards (Flex PCBs) prior to electroplating process. We are goi
In this study, the alternative method to the conventional wet cleaning process, the atmospheric plasma system was applied to clean the ablation debris inside the blind via holes from micro-via drilling process of flexible printed circuit boards (Flex PCBs) prior to electroplating process. We are going to diagnosis the atmospheric pressure plasma using optical emission spectroscopy (OES) additionally. We also characterize the properties of atmospheric plasma such as electron energy, density and species generated after desmearing by means of OES. To make stable and efficient atmospheric pressure plasma system(APPS), we controlled various discharge parameters, such as dielectric material, pulse width, and gas flow rate and we made two different discharge mode, static/dynamic mode. After the experiment using Cu plate, atmospheric pressure plasma by dynamic mode could establish hole etching without any thermal damage on sample surface. In the gas temperature measurement by N2 band simulation, the temperature was about 300 K, as same as a room temperature and this result proved to be almost non-thermal plasma. And we found that the APPS reduced the carbon contents as a main source of the smear, efficiently by the EDS analysis. Finally for the in-line process and industrial applicability of APPS, we co-worked with the Samsung Electro-Mechanics (SEM) company. We treated a few kinds of PCB boards from the SEM and concluded that our APPS efficiently removed organic species inside PCB hole and easily eliminated the contaminants with high energy electrons generated by the APPS. Consequently, we demonstrated that our non-thermal APPS could not only effectively remove organic impurities and massive fibrous debris generated by micro-via drilling process, but also enhance the electroplating process and the wire bondability. ·Etching/Cleaning process for electronic packaging ·Surface modification of polymer materials ·Development of uniform atmospheric pressure plasma source
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.