초음파 징케이트 처리에 따른 무전해 니켈 도금막의 접착력 연구

Abstract

무전해 도금을 이용한 플립칩 접속용 하부금속층 (Under bump metallurgy)의 형성방법은 스퍼터링등의 다른 방법에 비하여 단순화되고 저가격의 공정이다. Al pad위에 무전해 도금막을 형성하기 위헤서 징케이트 전처리는 필수적인 단계이며 징케이트 처리후의 고밀도의 균일한 Zn막은 Al과 Ni 도금층간의 접착력을 향상시킨다고 널리 알려져 있다. 그러므로 본 연구에서는 초음파 징케이트 처리를 이용하여 Zn막의 특성을 개선시켜 Al/Ni 도금층 간의 접착력을 향상시키고자 하였다. 기존의 징케이트 처리 과정을 거쳐 형성된 Zn 층위로 증착된 Ni 층과 초음파 징케이트 처리를 실시하여 형성된 Zn 층위로 증착된 Ni층 간의 접착력을 서로 비교하였다. 접착력 측정방법으로는 풀 테스트 (Pull test)를 사용하였으며, 접착력에 영향을 미치는 Zn 층의 미세구조를 주사 전자현미경(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다. 초음파 징케이트 처리는 Zn 입자를 고루게 분포시키고 조밀하게 하였으며 한단계 징케이트(Single zincate) 뿐만 아니라 다단계 징케이트(Multiple zincate)의 경우에서도 Ni/Al층간의 풀 강도(Pull strength)를 증가 시켰다. 이러한 접착력의 증가는 초음파 교반이 Zn입자의 밀도를 증가시킴으로써 후속 공정인 무전해 니켈 도금 시 증착되는 Ni입자가 Zn입자와 결합할 수 있는 면적이 증가하였기 때문으로 생각 되어진다.