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도금 공정 소개 1. 도금 공정 소개 2. 도금 전 처리 공정 소개 3. 도금의 원리 소개 4. 도금 주요 불량 유형 소개 5. 도금 공정 능력 소개 LG 전자 DMC 사업부 MLB 생산 기술 Gr. Plating Engineer 유 석 종.

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1 도금 공정 소개 1. 도금 공정 소개 2. 도금 전 처리 공정 소개 3. 도금의 원리 소개 4. 도금 주요 불량 유형 소개 5. 도금 공정 능력 소개 LG 전자 DMC 사업부 MLB 생산 기술 Gr. Plating Engineer 유 석 종

2 도금 공정 소개 1. 도금이란 ? 층간 전기적 Connection 을 목적으로 드릴 된 Hole 위에 금속 전착 실시 Process ///////////// 드릴 후 Electroless Plating 2. 기본 원리 층간 Connection 이 안된 상태 Chemical 환원 반응 원리 이용 Electrolytic Deposition 3. 일반적인 공정 순서 DeBurring DeSmear Electroless + Electrolytic Plating 1/10 Electrolytic Plating

3 Pre-treatment for Plating:De-Burring & De-Smear 1.De-Burring : 버 (Bur) 를 제거하기위한 고정 ///////////// 드릴 후 /////////// Bur: 처리 전 Hole 입구 /////////// De-Burring 처리 후 ☞브러쉬 (Brush) 정면 ☞홀 세정단과 연결 홀 잔유 칩 제거 · 드릴에 의한 홀 잔유물 제거 · 균일한 드라이 필름 라미네이팅 · 도금 액 유동 원할 2/10

4 2.De-Smear : 스미어 (Smear) 를 제거하기 위한 화학 처리 공정 ⇒ Smear 란 ? : 드릴 가공 시 드릴 비트 (Bit) 의 고속 회전에 의해 발생되는 열로 인해 원재료 (Epoxy Resin) 가 연소 되어 녹아 내린 물질 ( 비 전도성 물질 ) ///////////// 드릴 후 //////// 스미어 확대확대 Smear 제거 없이 도금이 되었을 때 스미어 불량 : 잔존 된 Smear 에 의해 Hole Wall 도금과 내층이 전기적으로 100% 도통이 안 된 상태 3/10 Pre-treatment for Plating:De-Burring & De-Smear

5 4/10 Electroless Plating( 무전해 도금 ) 1. 정의 : Through Hole 전기 동 도금 전에 Hole Wall 내의 Resin 및 Fiber glass 의 표면에 도전성 을 주기 위하여 실시하는 Chemical Oxidation-Reduction 공정. 일반적으로, 전기 동 도금을 하기 위해 단순히 도전성을 부여하는 목적으로 실시 2. 일반적인 Process Steps Cleaner & Conditioner Micro-Etching Catalyst Accelerator Electroless Plating : 표면 활성화 Step(Wetting agent,Surfactant) : 동박 표면과 무전해 동 도금 밀착 향상 (Roughening) :Hole Wall 에 금속성 부여 (Sn2+ + Pd2+ ⇒ Sn4+ + Pd) ⇒ Colloid 형태로 흡착 : 무전해 동 도금 유도 시간 축소 목적 (Pd 에 비하여 유도 시간이 긴 Sn 화합물의 용해 제거 ) : 금속염 + 환원제에 의한 Chemical Deposition (Cu2+ + 2e ⇒ Cu) Electrolytic Plating

6 5/10 Electrolytic Plating( 전해 도금 ) 1. 정의 : 전해에 의해 Anode(Copper Metal) 로 부터 공급되는 금속 이온이 Cathode( 제품 ) 로 전달되어 금속으로 석출되는 원리를 이용하는 도금. 일반적으로 도금이란 전해 도금을 의미한다. 2.Electrolytic Cell 구조 Rectifier Cathodic Anodic AC ⇒ DC AC Power DC Anodic Reaction: Cu metal ⇒ Cu2+ + 2e- (Oxidation) Cathodic Reaction: Cu2+ + 2e- ⇒ Cu metal (Reduction) :Faraday’s Law 기초 3. 전해질 (Electrolyte) : Oxidation-Reduction 반응이 일어날 수 있는 기본적인 분위기 (Solution 형태 ) 4. 광택제 (Brightener) : 전해질 속에 특수한 약품을 첨가함으로써 고속 전착을 진행하여도 광택있는 면을 얻을 수 있다. 전착면의 활성화 정도를 Control 함으로써 도금 평활도를 얻는다.

7 ☞유형 1:Air Pocket 에 의해 도금액이 침투되지 못한 경우 ⇒원인 · 드릴 상태 · 도금 액 교반 불량 · 홀 속 이물 6/10 도금 공정의 주요 불량 :Plating Void( 보이드 )

8 불량 HOLE 평면 사진 도금 공정의 주요 불량 :Plating Void( 보이드 ) ☞유형 2:Etching Resist(Dry Film) 터짐에 의한 전체 Hole 도금 Etching Laser 홀 터짐 불량의 예 7/10 정상 HOLE 평면 사진불량 HOLE 단면 사진

9 8/10 도금 두께 편차 1. 정의 : Surface to Surface & Surface to Hole & Hole to Hole 의 특정 Area 간의 전착량 차이 로 인하여 석출 금속 두께 차이가 발생되는 현상. ( 도금 두께 차이 ← 전착량 차이 ← 전하 밀도 차이 ← 저항 차이 ) 2. 특성 요인 Man MaterialMethod Machine 도금두께 편차 면적 Setting 극간거리 거리 횟수 Shied 구조 Hole Size Air Drill Roughness B/D 두께 Jig Shape 기판배열 액분석 황산, 황산동,Cl 첨가제 Anode 배열 전류밀도 액 온도 Rocking 량 균일성 도금시간 전류효율 액 농도 황산, 황산동,Cl 첨가제 전류밀도 Setting 무전해동 Coverage Filtration Turn-Over Anode Quality

10 9/10 도금 두께 편차 3. 현상 분석 예 ( 편차 개선 기본 자료 ) ☞도금 편차로 인한 공정 영향 ·O/L 공정 능력 감소 ( 고 밀도 회로 폭, 회로 간격 구현 실패 ) ·Solder Resist Masking Skip 원인 제공 ·Impedance 구현 실패 원인 제공

11 표면단면 최종 검출 불량 표면 ///////////////////// ////////////////////// ///////////////////// ☞도금 이물 형태의 예 ☞ Throwing Power: 도금 액의 성능을 판단하는 기준 · 일반적으로 표면이 홀 속보다 도금 두께가 높게 형성된다. · 표면 대비 홀 속 도금 두께가 얼마나 형성되느냐 ? · 홀 지름, 보드 두께, 광택제, 전류밀도등의 복합적인 영향 인자들이 있다. · 계산식 =(A/B)*100% B A 표면 평균 Point 홀 Center 최소 도금 두께 44.291 ㎛ 39.37 ㎛ 예)예) 39.37/44.291 *100%=88.9% 10/10 기타 : 도금 이물 불량 및 Throwing Power 개요


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