FCCL (Flexible Copper Clad Laminated)

소개글

FCCL (Flexible Copper Clad Laminated)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.FCCL(Flexible Copper Clad Laminated)의 목적

2.실험도구

3.이론

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

본문내용

서 기판이 코팅 또는 증착되는 것이 아니라 기판의 표면만 활성화시켜주는 것이다.
①두번에 걸쳐서 불활성기체(아르곤기체)를 넣어주었다가 다시 뽑아준다. (압력 게이지가 0.08torr에서 -값으로 떨어지게 된다. 초기압력은 무시하고 개질압 력만 본다. -0.018정도 되면 거이다 뽑힌 거라고 보고 압력을 1torr까지만 넣어주고 다시 아르곤을 넣어준다.)ㅡ챔버를 열음으로 해서 챔버 안쪽으로 들 어간 대기 중의 잡다한 기체들을 제거해주기위해서 해주는 과정이다.
②진공 후 3번O2 12sccm과 6번Ar30sccm을 넣어 준다.
③RF 20W로 해준뒤 플라즈마를 띄워준다.
④기판이 음극 위쪽이 양극으로 O2, Ar 이 기판을 때려 주게 된다.
⑤CVD 진공유지한 후 Off 해준다.
⑥3개의 시편모두 질소가스로 먼지를 날려준다.
2)스퍼터링
①Target(Ni, Cr, Cu)과 개질 처리된 기판(2), 개질 처리되지 않은 기판을 스퍼 터링 장치 안에 장착한다.
②1.2 X 10-5torr로 초기진공을 잡아준다.
③Ar 가스 주입 후 5.0 X 10-3tor로 증착 압력을 조절해 준다.
④증착 : presputtering 5분⇒ Cr or Ni증착ㅡ45초(약 15nm=150Å증착된다.)⇒Cu Target쪽으로 챔버 안의 시편을 돌린다.⇒ Cu증착ㅡ100w로 10분(약 500nm=5000Å정도 증착된다.)
⑤세정 : 증류수→질소가스로 남은 물기 날리기
3)전해도금
①3cm의 극간거리를 준 뒤 음극에 시편을 붙이고 양극에 다공성 Pt를 코팅한 전 극을 붙인다.
②양극에 (+), 음극에 (-) 연결 후 황산구리수용액에 넣는다.
③도금 : 0.5A의 전류로 30분 도금해준다.
④세정 : 증류수로 시편을 세정해준다.
4)부착력 측정 : Peel test장치로 간격 5mm, 속도 50mm/min의 부착력을 테스트한 다.
5. 실험결과
1)실험조건
①개질처리와 스퍼터링 조건
RF플라즈마 개질처리조건 (CVD 이용)
Cr or Ni(80%)/
Cr(20%) sputtering
Cu Sputtering
RF Power
20W
50W
100W
분위기
O2/Ar
(12sccm/30sccm)
Ar 35sccm
Ar 35sccm
시간
10min
45sec
10min
압력
10-1torr
5.0x10-3 torr
5x10-3torr
②Cu 전해도금 조건 : 전류 0.5A, 극간거리 3cm, 시간 30min
③Peel test 조건 : 간격 5mm, 속도 50mm/min
2) 개질처리하지 않은 PI/Cr/Cu(1,2조)결과
①개질처리하지 않은 스퍼터링 전의 시편
②스퍼터링 조건
*Cr : 50W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 45sec, 150Å
*Cu : 100W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 10min, 5000Å
③ Peel test(부착력 테스트)결과
3) 개질처리 한 PI/Cr/Cu(3,4조)결과
①개질처리후의 시편
②스퍼터링 조건
*Cr : 50W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 45sec, 150Å
*Cu : 100W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 10min, 5000Å
③ Peel test(부착력 테스트)결과
4) 개질처리 한 PI/Ni-Cr/Cu (5조)결과
①개질처리 한 스퍼터링 전의 시편
②스퍼터링 조건
*Ni-Cr : 50W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 5min
*Cu : 100W, 초기진공 2.5x10-5, 증착압력 5.0x10-3, 10min, 5000Å
③ Peel test(부착력 테스트)결과
6. 고찰
이번 실험에서 우리는 Polyimide(PI)필름을 개질처리한 뒤 스퍼터링과 도금을 통해 직접 연성 동막 적층필름 (Flexible Copper Clad Laminated)을 제작해 보았다. Polyimide개질처리 → 스퍼터링 → 전해도금 의 차례로 진행된 Flexible Copper Clad Laminated 제작과정은 개질처리 빼고는 앞선 실험에서 실행해보았던 두 가지실험을 다시 반복하는 실험이었다. 이번실험에서 흥미로웠던 부분은 개질처리라는 부분이었다. 증기메탈을 이용하여 기판의 표면을 화학적으로 활성화시켜주면 기판의 부착력을 높아진다는 점이 참 새로웠다. 또한 이 사실을 개질처리하지 않은 PI/Cr/Cu(1,2조)의 부착력 테스트 결과와 개질처리 한 PI/Cr/Cu(3,4조)의 부착력 테스트 결과를 통해서 개질처리가 기판과 증착층, 도금층의 부착력에 큰 영향을 주는 것을 직접 확인할 수 있었다. 부착력이 60g/mm이상이 되어야 상품으로서 가치를 갖는데 구리만으로는 약 10g/mm정도 측정될 수 있다고 한다. 개질처리 한 PI/Ni-Cr
/Cu (5조)의 부착력테스트결과와 개질처리 한 PI/Cr/Cu(3,4조)의 부착력 테스트 결과를 통하여 Cr증착과 Ni-Cr증착이 기판과 증착층, 도금층의 부착력에 어떤 영향을 주는지 확인할 수 있었다. 확인결과 Cr도금의 결과가 더 좋다는 것을 알 수 있었다. Flexible Copper Clad Laminated 제작의 마지막 단계는 구리전해 도금이었는데 이것은 스퍼터링만으로 형성된 금속 층의 두께에는 한계가 있어 적당한 전도도를 얻기 위해 알맞은 두께층을 형성해주기 위해서 해준 작업이라고 할 수 있다. 이번 실험에서의 오차 요인은 Polyimide에 개질처리를 해줄 때 정확한 RF Power, 분위기, 압력이 주어진 조건에 정확히 맞춰지지 않았을 경우와 구리전해도금을 세번을 차례대로 했음으로 매번 도금액의 농도가 틀려졌을 경우 또 개질처리와 스퍼터링을 하는 과정에서 기체의 양을 정확히 조절하지 못했을 경우 등이 오차를 만들었을 것이라고 생각한다. 지난 시간의 실습에 이어 이번 실습 또한 진공 장치를 사용하는 실험이었다. 매번 실험이 끝난 뒤에 반드시 장비를 진공상태로 유지시켜야하는데 진공장비들은 장비들을 사용하지 않을 때에도 진공상태를 유지시켜 주어야 장비의 수명이 오래 지속되기 때문이다. 다음실습에서는 해당 실습의 오차원인들을 좀 자세히 따져보고 좀 더 적극적으로 실습에 참가 하고 싶다.

키워드

FCCL,   Flexible Copper Clad Laminated,   개질처리