초록 ▼

최종목표
○ 스마트 도금제어 시스템 제조 기술 개발
- 다채널 애노드 디자인 최적화 기술 개발
- 도금첨가제 주입 장치 설계 및 제조 기술 개발
- 스마트 도금제어 시스템 구동을 위한 SW 기술 개발
- 100 AHr/L 장수명 스마트 도금제어 시스템 개발
○ 고균일·고속 구리 도금액 제조 기술 개발
- PCB 기판의 매크로 도금두께 불균일도 3% 확보를 위한 무기용매 최적화 기술 개발
- 미세패턴 내의 마이크로 도금두께 불균일도 3% 확보를 위한 유기첨가제 최적화 기술 개발
- 도금

최종목표
○ 스마트 도금제어 시스템 제조 기술 개발
- 다채널 애노드 디자인 최적화 기술 개발
- 도금첨가제 주입 장치 설계 및 제조 기술 개발
- 스마트 도금제어 시스템 구동을 위한 SW 기술 개발
- 100 AHr/L 장수명 스마트 도금제어 시스템 개발
○ 고균일·고속 구리 도금액 제조 기술 개발
- PCB 기판의 매크로 도금두께 불균일도 3% 확보를 위한 무기용매 최적화 기술 개발
- 미세패턴 내의 마이크로 도금두께 불균일도 3% 확보를 위한 유기첨가제 최적화 기술 개발
- 도금속도 1 um/min 이상 고속도금을 위한 구리 도금액 제조 기술 개발
- 고균일·고속 구리 도금용 유기첨가제 합성 기술 개발
○ 고순도 구리 도금액 양산화 기술 개발 및 도금액 수명 극대화
- 0.2 um 이상 크기의 파티클 수를 1 counts/ml 이하의 극미량 파티클 구리 도금액 제조 기술 개발
- 무기 불순물 20종에 대한 총 농도 1 ppm 이하의 초고순도 구리 도금액 제조 기술 개발
- 구리 도금액 수명 극대화를 위한 pilot 도금셀 개발 및 공정조건 최적화
○ 고정밀 도금액 농도 분석 기술 개발
- CVS기법을 이용한 오차 10% 미만 유기첨가제 농도 분석 기술 개발
- 화학분석법을 이용한 유기첨가제 부산물 농도 분석 기술 개발
- 화학분석법을 이용한 다종 혼합형 유기첨가제 개별 농도 분석 기술 개발
○ 정량적 목표 요약

개발내용 및 결과

스마트 도금제어 시스템
1차년도 :
1. 다채널 애노드 전극 제조 기술
- 애노드 형태 선정
- 다접점 contact Jig 개발
2. 고정밀 도금첨가제 주입 제조 기술
- 첨가제 주입 방식 결정
- 주입 장치 제작 / 소모 변수 도출
3. 스마트 도금제어 시스템 제작
- 애노드별 전류밀도 자동 배분
- 주입 장치 동작 자동화 SW 개발
2차년도 :
1. 다채널 애노드 전극제조 기술
- 도금 편차 영향성 DB 확보/구축
2. 고정밀 도금첨가제 주입 제조 기술
- 주입 장치 주입 오차 : 6.8%
- 주입 장치 모듈 최적화
3. 스마트 도금제어 시스템 제작
- 시스템 안정성 : 50AHr/L
- 무인자동 공정 진행 시스템 구축
3차년도 :
1. 다채널 애노드 전극 제조 기술
- 다채널 애노드 배치 최적화
2. 고정밀 도금첨가제 주입 제조 기술
- 주입 장치 주입 오차 : 1.4%
- 모듈 최종 조정 / DB 확보
3. 스마트 도금제어 시스템 제작
- 시스템 안정성 : 100 AHr/L

고균일·고속 구리도금액
1차년도 :
1. 무기물 조성 최적화
- 매크로 불균일도 : 6.9 %
2. 유기첨가제 조성 최적화
- 유기첨가제 후보물질 선정
- 기판 내 배선피치 : 19.9 um
- 마이크로 불균일도 : 3.0 %
- 도금속도 : 0.60 um/min
3. 유기첨가제용 폴리머 합성 기술 개발
- 평탄제 자료 조사 및 후보물질 선정
- 평탄제용 폴리머 합성 기술 개발
2차년도 :
1. 무기물 조성 최적화
- 매크로 불균일도 : 1.4 %
2. 유기첨가제 조성 최적화
- 기판 내 배선피치 : 14.97 um
- 마이크로 불균일도 : 4.0 %
- 도금속도 : 0.87 um/min
3. 유기첨가제용 폴리머 합성 기술 개발
- 억제제 자료 조사 및 후보물질 선정
- 억제제용 폴리머 합성 기술 개발
3차년도 :
1. 무기물 조성 최적화
- 매크로 불균일도 : 2.6 %
2. 유기첨가제 조성 최적화
- 합성 유기첨가제 특성 평가
- PCB 기판 내 배선피치 : 9.7 um
- 마이크로 불균일도 : 0.7 %
- 도금속도 : 1.20 um/min
3. 유기첨가제용 폴리머 합성 기술 개발
- 합성 공정 및 특성 최적화(3차년도, 4차년도)

고순도 구리 도금액
1차년도 :
1. 파티클 및 무기불순물 최소화 기술 개발
- 파티클 수 : 3.0 counts/ml
- 무기불순물 농도 : 11.5 ppm
2. Pilot 도금셀 설계

2차년도 :
1. 파티클 및 무기불순물 최소화 기술 개발
- 파티클 수 : 1.2 counts/ml
- 무기불순물 농도 : 0.10 ppm
2. Pilot 도금셀 제작 및 최적화
- 개발 도금액 수명 : 50 Ahr/L

3차년도 :
1. 파티클 및 무기불순물 최소화 기술 개발
- 파티클 수 : 0.4 counts/ml
- 무기불순물 농도 : 0.04ppm
2. Pilot 도금셀을 이용한 수명 극대화 기술 개발
- 개발 도금액 수명 : 100 Ahr/L

고정밀 도금액 농도 분석
1차년도 :
1. 고정밀 도금액 농도 분석 기술 개발
- 유기첨가제 농도 분석오차 : 17.2%
- 다종 유기첨가제 개별 농도 분석
2차년도 :
1. 고정밀 도금액 농도 분석 기술 개발
- 유기첨가제 농도 분석오차 : 13.59%
- 혼합된 유기첨가제 개별 소모량 분석
3차년도 :
1. 고정밀 도금액 농도 분석 기술 개발
- 유기첨가제 농도 분석오차 : 8.9%
- 가속제 부산물 농도 분석(4차년도)

4차년도
무상제공 스마트 도금제어 시스템
1. MSAP 공정 개발용 20 um급 미세피치 배선 도금 공정기술 개발 (수요 기업 : ㈜심텍)
- 공정변수(차폐막 깊이, 유량)제어를 통한 CCL 기판 내 도금두께 불균일도(18.5% → 4.8%) 확보
- MSAP 공정 개발용 기판 기준, 양산 도금장비 대비 개발 도금장비 도금 두께 불균일도(12.2% → 7.3%), 영역별 패턴 간 도금 두께 최대 단차 (4.9 um → 3.2 um) 개선
2. 신뢰성 평가용 테스트 기판 회로 도금 공정기술 개발 (수요기업 : ㈜피티에스)
- 20 um 피치를 갖는 신뢰성 평가용 기판 내 도금두께 불균일도 2.8% 달성

무상제공 도금첨가제 주입 장치
1. 도금첨가제 주입장치를 적용한 TSV 제품 평가 (수요기업 : ㈜위드멤스)
- 도금첨가제 주입장치를 이용하여 도금두께 불균일도를 사용 전후 비교결과, 사용 전 29.35%(TSV 내부 void 발생) → 사용 후 19.46%(무결함 TSV 충진) 확보

기술개발 배경
○ 모바일 반도체칩의 고성능화 및 제조비용 절감을 위한 미세피치 PCB 배선 공정 개발 요구로 도금 두께 균일도 정밀 제어 니즈 증가
- 모바일 제품 내 반도체 칩의 소형화를 위한 CSP (chip scale package) 수요가 급증하면서 이의 제조비용 절감을 위한 방안으로 PLP (panel level package) 제품 개발 니즈 증가함 : 미세피치 PCB 배선 구현이 필요
- 미세피치 PCB 배선의 경우 배선 도금 두께에 따른 저항 변화가 커 도금 두께 균일도의 정밀 제어가 필수임
- 도금 두께 균일도 향상을 위해서는 도금장비 內 기판 위치별 전류밀도 정밀 제어 및 도금액의 무기용매ㆍ유기첨가제 농도 정밀 제어 기술 요구됨
- PCB 생산라인에서 지속적인 도금 두께 균일도 정밀 제어를 위해 無人 기반 도금전류밀도ㆍ도금액농도 제어 스마트 도금제어 시스템 개발 필요함

핵심개발 기술의 의의
○ 국내 최초 ‘無人 기반 PCB 기판용 도금전류밀도·도금액농도 자동제어 스마트 도금 시스템’ 개발
○ 세계 최고 수준의 도금막 두께 불균일도 제어 가능한 고순도 구리 도금액 제조 기술 개발

적용 분야
○ 고정밀 PCB 및 PLP 기술을 활용한 반도체 패키징 제품
- 5G 통신칩, AP칩, 전력반도체 등 적용 가능
- 스마트폰 외 전자기기, 자동차, IoT 관련 분야

(출처 : 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 1 절 과제의 개요 ... 17
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 24
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 24
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 29
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 30
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 42
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 42
• 제 3 장 결과 ... 43
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 43
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 193
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 194
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 195
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 203
• 제 4 장 사업화 계획 ... 204
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 204
• 제 2 절 사업화 계획 ... 205
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 208
• 부록. 시험성적서 ... 209
• 부록. 수요기업 평가서 ... 224
• 부록. 수요기업 참여의사 확인서 ... 227
• 끝페이지 ... 228