• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.77-77
• /
• 2018

Panel level packaging (PLP) 공정은 차세대 반도체 패키징 기술로써 wafer level packaging 대비 net die 면적이 넓어 생산 단가 절감에 유리하다. PLP 공정에 적용되는 구리 재배선 층 (RDL, redistribution layer)은 두께 불균일도에 의해 전기 저항의 유동이 민감하게 변화하기 때문에 RDL의 두께를 균일하게 형성하는 것은 신뢰성 측면에서 매우 중요하다. 구리 RDL은 주로 도금 공정을 통해 형성되며, 균일한 도금막 형성을 위해 도금조에 평탄제를 첨가하여 도금 속도를 균일하게 한다. 도금막에 대한 흡착은 주로 평탄제의 imine 작용기에 포함된 질소 원자가 관여하며, imine 작용기의 4차화에 의한 평탄제의 흡착 정도를 제어하여 평탄제 성능을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 도금 평탄제에 포함된 imine 작용기의 질소 원자를 4차화하여 구리 RDL의 도금 두께 불균일도를 제어하고자 하였다. 유기첨가제와 4차화 반응을 위해 알킬화제로써 dimethyl sulfate의 비율을 조절하여 각각 0, 50, 100 %로 4차화 반응을 진행하였다. 평탄제의 4차화 여부를 확인하기 위해 gel permeation chromatography (GPC) 분석을 실시하였다. 도금은 20 ~ 200 um의 다양한 배선 폭을 갖는 구리 RDL 미세패턴에서 진행하였으며, 4차화 평탄제를 첨가하여 광학 현미경과 공초점 레이저 현미경을 통해 도금막 표면과 두께에 대한 분석을 실시하였다. GPC 분석을 통해 4차화 반응 후 알킬화제에 의해 나타나는 GPC peak이 감소한 것을 확인하였다. 광학 현미경 및 공초점 레이저 현미경 분석 결과, 4차화된 질소 원자가 존재하지 않는 평탄제의 경우, 도금 시 도금막의 두께가 불균일하였으며 단면 분석 시 dome 형태가 관찰되었다. 또한 100 % 4차화를 실시한 평탄제를 첨가하여 도금 한 경우 마찬가지로 두께가 불균일한 dish 형태의 도금막이 형성되었다. 반면, 50 % 4차화를 적용한 평탄제를 첨가한 경우, 도금막 단면의 형태는 평평한 모습을 보였으며 매우 양호한 균일도를 가지는 것으로 확인되었다. 이로 인해 imine 작용기를 포함한 평탄제의 4차화 반응을 통해 구리 RDL의 단면 형상 및 불균일도가 제어되는 것을 확인하였으며, 4차화된 imine 작용기의 비율을 조절하여 높은 균일도를 갖는 구리 RDL 도금이 가능한 것으로 판단되었다.

• 청정기술
• /
• 제18권2호
• /
• pp.183-190
• /
• 2012

PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.506-511
• /
• 2006

은은 주조성과 가공성이 뛰어나 장신구 제작에 주된 소재로 채택되어 왔다. 이런 은 소재 자체의 장점을 이용한 전통적인 방법 중 하나인 모꾸메가네는 나뭇결무늬와 같은 자연스러운 금속의 혼합문양을 표현할 수 있어서 부가가치가 높지만 제작 공정이 복잡하고 힘들어서 경제적으로 장신구를 제작하는데 어려움이 있었다. 기존의 모꾸메가네 공정 대신 은과 구리의 융점차를 이용한 변형 주조 방법과 냉간압연으로 구리와 은 두 금속간의 우수한 결합을 유지하면서도 기존의 모꾸메가네와 유사한 표면 장식 효과를 얻을 수 있는 새로운 공정을 제안해 보았다. 직경 3 mm의 구리 그래뉼과 0.5 mm, 1.5 mm 두께의 구리 판재에 순은 용탕을 부어 두 금속간의 확산 접합이 완성된 괴를 만들고, 이후 롤러 압연을 실시하여 두께 1.5 mm의 판재를 만들어서 이를 이용하여 반지 시제품을 제작한 결과, 제안된 공정으로 이종 금속 접합도가 우수하면서 모꾸메가네와 유사한 효과를 성공적으로 낼 수 있었다. 제안된 공정은 기존의 반복된 열간 가공에 의한 복잡한 모꾸메가네 공정에 비해 보다 간단하고 경제적으로 모꾸메가네 효과를 갖는 은 장신구 디자인을 가능하게 함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.393-400
• /
• 1994

1$\mu \textrm{m}$이하의 텅스텐 분말에 구리를 균일하게 코팅하는 공정을 새로이 개발했다. 구리가 코팅된 $\mu \textrm{m}$이하의 텅스텐 분말을 이용하여 액상소결하였으며, 구리가 균일하게 분포된 W-Cu합금을 얻을 수있었다. 본 연구에서 개발된 방법에 의해 구리의 함유량을 10wt.%이하로 낮추면서도 균일한 W-Cu합금을 얻을 수 있었으며, 특히 코발트를 같은 방식에 의해 첨가하면 구리액상이 형성된 후 급격히 치밀화하여 96% 이상의 상대밀도를 갖는 W-Cu 합금을 제작하는데 성공하였다. 코발트 첨가에 의한 급격한 치밀화의 증가는 텅스텐과 구리액상 사이의 접착성 향상에 기인하는 것으로 밝혀졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
• /
• pp.242-244
• /
• 2002

고집적 반도체 소자에서 발생하는 열의 효과적인 전달을 위한 구리 모재의 초소형 히트파이프를 제작하였다. 제작된 초소형 히트 파이프는 높이 100 ${\mu}m$의 채널 어레이가 형성되어 있는 하부 구리 기판과 그것을 덮는 상부 구리 기판으로 구성된다. 채널의 개수는 44개이고. 길이는 24 mm이다. 하부 구리 기판 위에 음성 후막 감광제 JSR THB 151N을 도포하고 사진 현상 공정으로 미세 채널 몰드를 형성한 후, 구리 전기 도금을 이용하여 채널 격벽을 제작한다. 미세 채널 몰드는 습식 방법으로 완전하게 제거된다. 제작된 하부 구리 기판은 에폭시로 상부 구리 기판과 부착 후 옆면에 구리 전기 도금으로 완전히 접합한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.23.1-23.1
• /
• 2010

Alkanethiol (CH3(CH2)nSH) 자기 조립 박막은 금, 은, 팔라듐 그리고 구리와 같은 금속 물질과 결합하여 산화 방지 보호막, 생화학적 멤브레인 그리고 케미컬 센서로 널리 이용되었다. 전도성을 가진 많은 금속 분말 중에서, 구리는 뛰어난 열, 전기 전도성과 풍부한 양으로 다른 귀금속에 비교하여 경제성까지 갖춘 물질이다. 그러나 이러한 구리 나노 분말은 대기에 노출된 구리 분말이 쉽게 산화된다는 결정적인 단점 때문에 그동안 널리 이용되지 못하였다. 이러한 구리의 단점을 극복하고 뛰어난 전도성의 특징을 이용하고자, Langmuir-Blodgett (LB), layer by layer (LbL), electrophoretic deposition (EPD), self-assembled monolayer (SAM)과 같은 구리 나노 분말 위에 유기 박막을 형성하고자 하는 많은 방법이 시도되어왔다. 이러한 방법들 대부분은 습식 방법으로 진행되었으며, 약 2-nm 두께의 SAM 구조를 형성할 수 있음이 많은 연구를 통하여 확인되었다. 그러나 습식 기반의 SAM 구조는 단지 수일 동안만 유효하며, 이는 코팅을 수행하면서 점차 떨어지는 source solvent의 순도와 적합하지 않은 코팅 조건, 그리고 이러한 원인으로 형성된 부실한 막질 구조 때문으로 추측된다. 게다가 이러한 습식 기반 공정은 코팅 막의 두께 조절과 코팅 시 solvent의 순도를 일정하게 유지하는 것이 매우 복잡하고 어려운 작업으로 알려져 왔다. 본 실험에서는 고 진공 챔버 (< $4.0{\times}10-6$ torr) 시스템을 이용하여 습식 기반 공정의 문제점을 극복하고 구리 나노 분말의 산화를 막기 위한 실험을 진행하였다. 1-octanethiol (CH3(CH2)7SH)은 중간 길이의 hydrocarbon (n=7) 구조를 가진 특징 때문에 코팅 물질로 사용되었다. 게다가, alkanethiol 족 특유의 물질인 황(sulfur)은 구리와 결합하여 산화방지 보호막의 역할을 수행할 수 있다. 저 진공 조건에서는 10-nm의 multilayer가 일괄적으로 코팅됨을 확인할 수 있었다. 본 실험에서는 약 10-nm 두께의 자기 조립 박막(self assembled monolayers: SAMs)이 고 진공 조건에서 구리 나노 분말 표면 위에 코팅 조건의 변경을 통해서 5-nm에서 10-nm 두께의 1-octanethiol SAMs 구조를 얻어낼 수 있었다. 이는 고 진공 조건에서 1-octanethiol SAMs의 코팅 두께를 조절함으로 다양한 크기의 분말에 코팅 물질로 쓰일 수 있음을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.438-445
• /
• 2017

탄자니아에는 풍부한 구리 매장량이 있으나, 적절한 구리 회수 공정의 결핍과 광산 기술 개발을 위한 자금 부족으로 구리 금속의 추출량은 여전히 낮은 상태이다. 이에 따라 소규모 구리 채굴을 위한 간단한 처리공정 개발에 중점을 두어 구리광석에서 구리를 추출하기 위한 침출법과 용매 추출법을 연구하였다. 사용된 구리광석은 규공작석이었으며, 침출 시약으로 황산을 사용하였다. 침출 공정에서 시료의 입경이 $53{\mu}m$보다 작고, 98%(w/w) 황산 농도가 5.0 g/L, 교반 속도가 60에서 80 rpm일 때 최대 구리 회수율이 95.1% 이었다. 용매 추출에서 구리 2가 양이온의 최고의 선택 비율은 등유에 녹인 15 % LIX-70을 이용하여 얻어졌다. pH가 0.5에서 3.0까지, 구리 2가 양이온 추출 효율은 pH가 증가함에 따라 증가했다. 그러나 3.0이상의 pH에서는 다른 금속 이온이 구리 2가 양이온보다 유기물층으로 더 많이 추출되었다. 최고의 용매 추출율은 15% LIX-70를 사용하여 각각 pH 2.0 및 3.0에서 96.5% 이었다.

• 청정기술
• /
• 제27권3호
• /
• pp.240-246
• /
• 2021

COF (Chip on film)용 폐에칭용액 내 구리가 약 3.5% 함유되어 있으며, 철 시편을 사용한 시멘테이션을 통해 구리를 회수하고자 하였다. 철 시편 3종류(플레이트, 칩, 분말)에 따른 시멘테이션 반응에 미치는 영향을 조사하였으며, 구리의 회수율을 높이고자 구리에 대한 철의 몰 비를 변수로 하였다. 반응 전·후 용액 내 시간에 따른 구리 농도의 변화를 확인하였으며, 몰 비를 증가시킬수록 초기 용액 내 구리 함량이 급격히 줄어드는 경향이 나타났다. 상온에서 1시간의 시멘테이션 반응 후 철 시편의 비표면적 값이 큰 플레이트, 칩, 분말 순으로 구리의 회수율이 증가하였다. 회수된 분말은 X선 회절 분석기(X-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 및 에너지 분산형 분광분석법(Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDM) 분석을 통해 결정상과 결정 형태를 확인하였으며, 철 분말의 경우에는 회수된 구리 분말에 미반응된 철 성분이 혼재하였다. 구리에 대한 철의 몰 비 4의 조건으로 철 칩을 사용하였을 때, 구리 회수율 약 98.4%로 최적 조건으로 달성하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제25권3호
• /
• pp.37-42
• /
• 2016

폐 젤리충진 케이블로부터 고순도 구리 와이어를 높은 회수율과 생산성으로 회수할 수 있는 친환경 공정을 개발하였다. 두 롤러(roller) 사이에 폐 케이블을 공급해주고 롤러의 밀착 압력이 외피(주로 polyethylene)의 인장강도 이상이 되면 자연스럽게 구리 심선과 외피로 분리되도록 한 단순한 기계적 방법만을 적용한 친환경 공정을 개발하였으며, 연속공정을 위한 세부 요소기술을 접목하고 이를 실험적으로 검증하였다. 연속공정을 통한 구리 와이어 평균 회수율은 98% 이상, 처리속도는 55 Kg/hr이었으며, 상업화 공정을 위한 진일보된 공정으로 평가될 수 있다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제21권5호
• /
• pp.3-17
• /
• 2012

암모니아 습식제련공정은 철과 칼슘의 용해를 억제하며 구리 등의 금속을 선택적으로 침출이 가능한 장점이 있어 구리, 금, 니켈 및 코발트 등의 금속을 선택적으로 침출하기 위한 연구가 수행되어왔다. 이 글에서는 모터스크랩과 폐인쇄회로기판으로부터 구리의 선택적 침출, 티오황산염 사용 등 시안의 대체 및 저감을 위한 금의 암모니아침출, 산화니켈광 및 망간단괴처리공정 중간산물로부터 니켈과 코발트를 회수하기 위한 암모니아침출 기술개발동향을 정리하고 국내 연구개발방향을 제시하고자 하였다.