• 한국표면공학회지
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• 제47권2호
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• pp.63-67
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• 2014

As the demand for fine-pitch FPCB (Flexible Printed Circuit Board) increases, so do the number of applications of sputtered FCCL (Flexible Copper Clad Laminate). Furthermore, as the width between the circuit patterns decreases, greater defects are observed in the migration phenomenon. In this study we observed changes in ion migration in real circuit-pattern width using sputtered FCCL. We found that as the applied voltage and residue thickness of the NiCr seeds increase, ion migration occurs faster. If the NiCr seed layer thickens due to a high cathode power and long deposition time while being sputtered, the NiCr will form a residue that quickly becomes a factor for incurring ion migration.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 한국금형공학회 2008년도 하계 학술대회
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• pp.35-38
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• 2008

A pattern master and a Ni stamper for 50nm class of patterns are fabricated through e-beam lithography and Ni electroforming process. A model pattern set is designed, which is based on unit patterns of 50nm, 100nm, 150nm and 200nm in length and 50nm in width. The e-beam process is optimized to fabricate designed patterns with some parameters including dose, accelerating voltage, focal distance and developing time. For Ni electroforming to fabricate Ni stamper, a seed layer, a conducting layer, is deposited first on the pattern master fabricated by an e-beam lithography process. Ni, Ti/Ni and Cr are first tested to find optimal seed layer process. Currently the best result is obtained when adopting Cr deposited to be 100nm thick with continuous tilting motion of the master substrate during the deposition process.

• 한국자기학회지
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• 제13권3호
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• pp.91-96
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• 2003

본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터를 사용하여 Cr/Co/Al-Ox/Co/Ni-Fe 다층박막에 다양한 두께의 Cr 하지층을 삽입함에 따른 자기적 특성 및 전기적 특성에 관하여 연구하였다. 3 nm 두께의 Cr 하지층 증착시 자기저항비의 변화는 관찰할 수 없었고 적정한 Cr두께가 증가함에 따라 Co의 보자력이 크게 증가되었다 또한, 산화시간이 길수록 두 강자성층간에 보자력 차이 및 절연층의 저항이 점차 증가하였는데, 이는 산화시간에 따라 상부층 계면의 평탄성의 증가에 기인하는 것으로 생각되며 TEM을 통하여 확인할 수 있었다. Cr 하지층 유무에 관계없이 최고 자기저항비가 나타나는 절연층의 산화시간은 60~70초로 비슷하였지만 Cr 두께가 증가할수록 자기저항비는 감소하였다. 이는 전극간 계면의 거칠기의 증가로 인해 미반응 Al의 잔존 확률이 상대적으로 커짐에 따라 터널 전자의 산란이 증가함으로써 나타나는 것으로 생각된다. 이러한 결과로 Cr하지층의 두께는 3 nm로 고정하였으며 하지층의 증착 및 적정산화를 통하여 두 강자성층간에 큰 보자력 차이를 유도할 수 있었다. 이는 재현성에 있어서 가장 큰 문제점을 지닌 TMR 소자에 매우 긍정적인 해결방안을 제시할 수 있게 된다.̄

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.75-75
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• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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• pp.84-87
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• 2003

Since Pb-free solder alloys have been used extensively in microelectronic packaging industry, the interaction between UBM (Under Bump Metallurgy) and solder is a critical issue because IMC (Intermetallic Compound) at the interface is critical for the adhesion of mechanical and the electrical contact for flip chip bonding. IMC growth must be fast during the reflow process to form stable IMC. Too fast IMC growth, however, is undesirable because it causes the dewetting of UBM and the unstable mechanical stability of thick IMC. UP to now. Ni and Cu are the most popular UBMs because electroplating is lower cost process than thin film deposition in vacuum for Al/Ni(V)/Cu or phased Cr-Cu. The consumption rate and the growth rate of IMC on Ni are lower than those of Cu. In contrast, the wetting of solder bumps on Cu is better than Ni. In addition, the residual stress of Cu is lower than that of Ni. Therefore, the alloy of Cu and Ni could be used as optimum UBM with both advantages of Ni and Cu. In this paper, the interfacial reactions of Sn-3.5Ag-0.7Cu solder on Ni-xCu alloy UBMs were investigated. The UBMs of Ni-Cu alloy were made on Si wafer. Thin Cr film and Cu film were used as adhesion layer and electroplating seed layer, respectively. And then, the solderable layer, Ni-Cu alloy, was deposited on the seed layer by electroplating. The UBM consumption rate and intermetallic growth on Ni-Cu alloy were studied as a function of time and Cu contents. And the IMCs between solder and UBM were analyzed with SEM, EDS, and TEM.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.361-364
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• 2008

Tips of probe card were fabricated using MEMS technology. P-type silicon wafer with $SiO_2$ layer was used as a substrate for fabricating the probe card. Ni-Cr and Au used as seed layer for electroplating Ni were deposited on the silicon wafer. Line patterns for probing devices were formed on silicon wafer by electroplating Ni through mold which formed by MEMS technology. Bridge structure was formed by wet-etching the silicon substrate. AZ-1512 photoresist was used for protection layer of back side and DNB-H100PL-40 photoresist was used for patterning of the front side. The mold with the thickness of $60{\mu}m$ was also formed using THB-120N photoresist and probe tip with thickness of $50{\mu}m$ was fabricated by electroplating process.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.80-80
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• 2010

전자제품의 소형화, 경량화, 고집적화가 심화됨에 따라 전자제품을 구성하는 회로의 미세화 또한 요구되고 있다. 이러한 요구는 경성회로기판 (rigid printed circuit board, RPCB) 뿐만 아니라 연성회로기판 (flexible printed circuit board, FPCB) 에도 적용되고 있으며 이에 대한 많은 연구 또한 이루어지고 있다. 연성회로기판은 일반적으로 절연층을 이루는 폴리이미드 (polyimide, PI)와 전도층을 이루는 구리로 이루어져 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 우수한 기계적 특성, 연속공정이 가능한 장점을 가지고 있으나, 고온다습한 환경하에서 높은 흡습성으로 인해 전도층을 이루는 구리와의 접합특성이 저하되는 단점 또한 가지고 있다. 또한 전도층을 이루는 구리는 고온다습한 환경하에서 산화 발생이 용이하기 때문에 접합특성의 감소를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고온다습한 조건하에서 sputtering and plating 공정을 통해 순수 Cr seed layer를 가지는 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간의 변화로 인해 발생하는 접합특성의 변화를 관찰하고 분석하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 일본 Kadena사(社)에서 제작된 폴리이미드 상에 sputtering 공정을 통해 순수 Cr으로 이루어진 각각 두께 100, 200, $300{\AA}$의 seed layer를 형성한 후 전해도금법을 이용, 두께 $8{\mu}m$의 구리 전도층을 형성한 시료를 사용하였다. 제작된 시료는 고온다습한 환경하에서의 접합 특성의 변화를 관찰하기 위하여 $85^{\circ}C$/85%RH 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효처리 한 후, Interconnections Packaging Circuitry (IPC) 규격에 의거하여 접합강도를 측정하였다. 시료의 전도층은 폭 3.2mm 길이 230mm의 패턴을 가지도록, 절연층은 폭 10mm, 길이 230mm으로 구성되었으며 이를 50.8mm/min의 박리 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 파면의 형상과 화학적 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 관찰 분석하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권10호
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• pp.509-515
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• 2007

In order to fabricate adhesiveless 2-layer flexible copper clad laminate (FCCL) used for COF (chip on film) with high peel strength, polyimide (PI; Kapton-EN, $38\;{\mu}m$) surface was modified by reactive $O_2^+$ and $N_2O^+$ ion beam irradiation. 300 mm-long linear electron-Hall drift ion source was used for ion irradiation with ion current density (J) higher than $0.5\;mA/cm^2$ and energy lower than 200 eV. By vacuum web coating process, PI surface was modified by linear ion source and then 10-20 nm thick Ni-Cr and 200 nm thick Cu film were in-situ sputtered as a tie layer and seed layer, respectively. Above this sputtered layer, another $8-9{\mu}m$ thick Cu layer was grown by electroplating and subsequently acid and base resistance and thermal stability were tested for examining the change of peel strength. Peel strength for the FCCLs treated by both $O_2^+$ and $N_2O^+$ ion irradiation showed similar magnitudes and increased as the thickness of tie layer increased. FCCL with Cu (200 nm)/Ni-Cr (20 nm)/PI structure irradiated with $N_2O^+$ at $1{\times}10^{16}/cm^2$ ion fluence was proved to have a strong peel strength of 0.73 kgf/cm for as-received and 0.34 kgf/cm after thermal test.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.339-339
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• 2002

In the RABiTS approach to coated conductor development, successful (both economic and technological) depends on the refinement and optimization of each of three important components: the metal tape substrate, the buffer layer(s), and the HTS layer. Here we will report on the ORNL approach and progress in each of these areas. - Most applications will require metal tapes with low magnetic hysteresis, mechanical strength, and excellent crystalline texture. Some of these requirements are competing. We report on progress in obtaining a good combination of these characteristics on metal alloys of Ni-Cr and Ni-W. - The deposition of appropriate buffer layers is a crucial step. Recently, base research has shown that the presence of a stable sulfur superstructure present on the metal surface is needed for the nucleation and epitaxial growth of vapor-deposited seed buffer layers such as YSZ, CeO$_2$ and SrTiO$_3$. We report on the details and control of this superstructure for nickel tapes, as well as recent results for Cu and Ni-13%Cr. - Processes for deposition of the HTS coating must economically provide large values of the figure-of-merit for conductors, current x length. At ORNL, we have devoted efforts to a precursor/post-annealing approach to YBCO coatings, for which the deposition and reaction steps are separate. We describe motivation for and progress toward developing this approach. - Finally, we address some issues for the implementation of coated conductors in real applications, including the need for texture control and electrical stabilization of the HTS coating.