KR20230073594A - Dry desmear process method for micro-hole smear removal - Google Patents

Dry desmear process method for micro-hole smear removal Download PDF

Info

Publication number
KR20230073594A
KR20230073594A KR1020210160148A KR20210160148A KR20230073594A KR 20230073594 A KR20230073594 A KR 20230073594A KR 1020210160148 A KR1020210160148 A KR 1020210160148A KR 20210160148 A KR20210160148 A KR 20210160148A KR 20230073594 A KR20230073594 A KR 20230073594A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
hole
smear
dry
desmear
Prior art date
Application number
KR1020210160148A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송신애
김기영
임성남
우주영
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020210160148A priority Critical patent/KR20230073594A/en
Publication of KR20230073594A publication Critical patent/KR20230073594A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0055After-treatment, e.g. cleaning or desmearing of holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/09Treatments involving charged particles
    • H05K2203/095Plasma, e.g. for treating a substrate to improve adhesion with a conductor or for cleaning holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for removing the smear inside PCB micro-holes using plasma treatment, and more specifically, to a dry desmear method for removing the smear created inside fine holes after machining the fine holes in a PCB manufacturing process using an optimized plasma treatment process. The dry desmear method according to the present invention can be usefully used to reduce the problem of defects such as swelling of or damage to a substrate by making the surface properties of the substrate hydrophilic and cleanly removing the smear inside fine holes of 150 um or less.

Description

미세홀 스미어 제거를 위한 건식 디스미어 공정 방법{Dry desmear process method for micro-hole smear removal}Dry desmear process method for micro-hole smear removal}

본 발명은 플라즈마 처리를 이용하여 PCB 미세 홀 내부의 스미어 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 습식방식이 아닌 새로운 건식 방법인 플라즈마 처리를 통해 PCB의 150 um 이하 홀 내부의 스미어를 깔끔히 제거 가능한 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing smear inside a fine hole in a PCB using plasma treatment, and more particularly, cleanly removes smear inside a hole of 150 um or less in a PCB through plasma treatment, which is a new dry method rather than the conventional wet method It's about a possible process.

일반적으로 PCB 공정에서 홀 가공 후 홀 내부에 생성된 스미어(홀 가공후 홀 내벽에 남은 폴리머 찌꺼기, 이것이 남아 있을 경우 스루홀 도금 시 도통불량의 원인이 됨)를 제거하기 위해 과망간산칼륨 약품에 담가 발생된 스미어를 제거하고 있다.In general, in the PCB process, it is soaked in potassium permanganate to remove the smear generated inside the hole after hole processing (polymer residue remaining on the inner wall of the hole after hole processing, if this remains, it causes poor conduction during through-hole plating). removing smear.

하지만, PCB의 고사양화 고다층화, 미세패턴화로 인해 PCB 내 필요한 홀의 경우에도 미세화되어 마이크로 크기로 매우 작아졌다. 홀 크기가 매우 작고 기판의 두께가 두꺼워지다 보니 홀 가공 후 스미어 제거를 위해 습식공정을 위해 약품에 담가도 홀 내부로 약품이 제대로 침투되지 않아 스미어가 남는 현상이 자주 발생된다. However, due to the high specification, high multi-layering, and fine patterning of the PCB, even the necessary holes in the PCB have been miniaturized and become very small in micro size. Since the hole size is very small and the thickness of the board is thick, even if it is immersed in a chemical for a wet process to remove smear after hole processing, the chemical does not penetrate properly into the hole, so smear often remains.

잔량 스미어를 모두 제거하기 위해 약품 노출 시간을 길게 하면 오히려 기판이 스웰링되거나 기판이 상하는 불량이 일어나는 문제가 있어 기존의 습식 디스미어 공정으로는 한계에 도달한 상태이다.If the chemical exposure time is lengthened to remove all the remaining smear, there is a problem that the substrate swells or the substrate is damaged, so the existing wet desmear process has reached its limit.

이에, 본 발명자들은 PCB 미세 홀 내부의 스미어를 제거하는 방법을 개발하기 위해 노력한 결과, 기존의 습식방식이 아닌 새로운 건식 방법인 플라즈마 처리를 통해 150 um 이하 홀 내부의 스미어를 깔끔히 제거 가능한 공정을 개발함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have made efforts to develop a method for removing smear inside PCB fine holes. As a result, a new dry method rather than the existing wet method, plasma treatment, developed a process that can cleanly remove smear inside a hole of 150 um or less. By doing so, the present invention was completed.

대한민국 등록특허 제10-0484573호Republic of Korea Patent No. 10-0484573 대한민국 등록특허 제10-1748054호Republic of Korea Patent No. 10-1748054 대한민국 공개특허 제10-2021-0103022호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0103022

본 발명의 목적은 플라즈마 처리를 통해 PCB의 미세 홀 내부의 스미어를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for removing smear inside microholes of a PCB through plasma treatment.

본 발명의 또다른 목적은 상기 본 발명에 따라 미세 홀 내부의 스미어가 제거된 PCB를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a PCB in which smear inside the microholes is removed according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 이용하여 제거하는 건식 디스미어 방법으로서,A dry desmear method for removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in a printed circuit board (PCB) manufacturing process using plasma,

여기서, here,

상기 플라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 40 ~ 50분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법을 제공한다. The plasma provides a dry desmear method, characterized in that the treatment for 40 to 50 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW.

또한, 본 발명은In addition, the present invention

i) 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 처리하여 제거하는 건식 디스미어 단계로서,i) A dry desmear step of removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in the printed circuit board (PCB) manufacturing process by treating with plasma,

이때, 프라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 10 ~ 20분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 단계; 및At this time, a dry desmear step characterized in that the plasma is treated for 10 to 20 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW; and

ii) 상기 단계 i) 이후 미세 홀의 내부에 과망간산칼륨 용액을 처리하여 홀내부 남은 스미어를 제거하는 습식 디스미어 단계;를 포함하는, 디스미어 방법을 제공한다. ii) a wet desmear step of removing smear remaining inside the hole by treating the inside of the micro hole with a potassium permanganate solution after step i);

아울러, 본 발명은In addition, the present invention

상기 본 발명에 따른 방법으로 미세 홀을 디스미어 가공한 인쇄회로기판을 제공한다.Provided is a printed circuit board in which fine holes are desmeared by the method according to the present invention.

본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 디스미어 방법은 150 um 이하 홀 내부의 스미어를 깔끔히 제거 가능하다.The desmear method using plasma according to the present invention can cleanly remove smear inside a hole of 150 μm or less.

특히, 본 발명에서는 플라즈마 공정 조건의 최적화를 통해 기판의 에칭도 및 표면 물성 최적화를 확립하였다. In particular, in the present invention, optimization of the etching degree and surface properties of the substrate was established through optimization of plasma process conditions.

게다가, 본 발명에 따른 건식 및 습식의 병용 디스미어 방법은 건식을 해서 스미어 일부를 제거하고 기판 표면의 특성을 바꾼 후, 습식 약품이 홀안으로 잘 스며들어가도록 함으로써, 홀이 매우 작고 기판 두께가 두꺼워 습식약품이 스며드는 게 잘 안되는 홀에 대해 홀 내부 스미어가 깨끗이 제거되고 디스미어 공정 시간도 현저히 줄일 수 있다.In addition, the dry and wet combined desmear method according to the present invention removes some of the smear by drying and changes the characteristics of the surface of the substrate, and then allows the wet chemical to penetrate well into the hole, so that the hole is very small and the substrate thickness is thick. For holes where wet chemicals do not permeate well, the smear inside the hole is completely removed and the desmear process time can be significantly reduced.

도 1은 스미어(smear) 및 이로 인해 발생되는 도금 불량 사진을 보여주는 그림이다.
도 2는 플라즈마 디스미어 공정 조건에 따른 프리프레그(prepreg) 에칭도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 플라즈마 디스미어 공정 전후 프리프레그 및 동박의 물성 변화를 보여주는 그림이다.
도 4는 플라즈마 디스미어 공정 전후 프리프레그 및 동박의 표면 변화를 보여주는 그림이다.
1 is a picture showing a picture of smear and plating defects generated thereby.
2 is a graph showing the etching degree of prepreg according to plasma desmear process conditions.
3 is a diagram showing changes in physical properties of prepreg and copper foil before and after the plasma desmear process.
4 is a diagram showing surface changes of prepreg and copper foil before and after the plasma desmear process.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.In describing the present invention, detailed descriptions of related known configurations or functions may be omitted. Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical details of the present invention. The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application are There may be.

본 발명은 the present invention

인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 이용하여 제거하는 건식 디스미어 방법으로서,A dry desmear method for removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in a printed circuit board (PCB) manufacturing process using plasma,

여기서, here,

상기 플라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 40 ~ 50분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법을 제공한다. The plasma provides a dry desmear method, characterized in that the treatment for 40 to 50 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 40 ~ 50℃의 온도에서 처리하는 것이 바람직하다.In the above method, the plasma is preferably treated at a temperature of 40 to 50 °C.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 0.2 ~ 0.3 Torr의 진공도에서 처리하는 것이 바람직하다.In the method, the plasma is preferably treated at a vacuum degree of 0.2 to 0.3 Torr.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 O2 가스가 0.4 ~ 0.6, N2 가스가 0.2 ~ 0.4, CF4 가스가 0.2 ~ 0.4의 가스 조성으로 처리하는 것이 바람직하다.In the above method, the plasma is preferably treated with a gas composition of 0.4 to 0.6 O 2 gas, 0.2 to 0.4 N 2 gas, and 0.2 to 0.4 CF 4 gas.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 반응 용기, 반응 용기 내에 도입되는 플라즈마 생성용 가스, 압력 하에서 반응 용기 내 플라즈마를 생성하기 위한 전극, 및 이송 롤러 및 권취 롤러를 포함하는 이동 수단을 포함하는 플라즈마 처리 장치에 의해 수행될 수 있다.In the above method, the plasma is a plasma processing device comprising a reaction vessel, a gas for generating plasma introduced into the reaction vessel, an electrode for generating plasma in the reaction vessel under pressure, and a moving means including a conveying roller and a winding roller. can be performed by

상기 플라즈마 처리 장치는 가스 도입구로부터 반응 용기 내에 플라즈마 생성용 가스를 도입함과 동시에 반응 용기 내에서 플라즈마 생성용 가스를 위에서 아래로 흘려 방전 공간에 도입한 후, 전원에 의해 전극 간에 펄스상 또는 교류한 전압을 인가하고, 이 전압의 인가에 의해 압력 하에 방전 공간에 방전을 발생시키면 방전으로 플라즈마를 생성하고, 플라즈마 제트로 플라즈마를 처리하여 기판의 표면이나 홀 내에 잔존하는 스미어를 플라즈마의 활성종으로 분해하거나 산화시킴과 동시에 날려 버리거나 제거하는 것에 의해서, 디스미어 처리를 실시하도록 한다. 이때, 작업대의 유로에 물 등의 냉매를 유통시키는 것에 의해서, 피처리 기판을 냉각시켜 열적 손상을 줄일 수 있다.The plasma processing apparatus introduces a gas for plasma generation into a reaction vessel through a gas inlet, flows the gas for plasma generation from top to bottom in the reaction vessel, and introduces the plasma generation gas into a discharge space, and then pulses or alternating current between electrodes by a power source. When a voltage is applied and a discharge is generated in the discharge space under the pressure by the application of the voltage, plasma is generated by the discharge, and the plasma is treated by the plasma jet to convert the smear remaining on the surface of the substrate or in the hole into active species of the plasma. The desmear treatment is carried out by decomposing or oxidizing and simultaneously blowing or removing. At this time, by circulating a refrigerant such as water in the flow path of the work table, the processing target substrate can be cooled and thermal damage can be reduced.

상기 방법에 있어서, 플라즈마를 이용하여 스미어를 제거하는 원리는 다음과 같다. 저진공 챔버 내부의 가스분자에 전기적 에너지가 가해지면 가속된 전자의 충돌로 인해 분자, 원자의 최외각 전자가 궤도를 이탈함으로써 이온 또는 반응성이 높은 라디컬이 생성되는데, 이렇게 생성된 이온, 라디컬은 계속적인 충돌과 전기적 인력에 의해 가속되어 재료 표면에 충돌하여, 수 um 이내의 영역에서 분자 결합을 파과하여 홀 가공시 내부에 생성된 스미어를 제거할 수 있게 된다. 특히, 이온이나 라디컬이 홀 내부를 충돌하면서 미세한 표면 요철을 생성하기 때문에 쓰루홀 동도금 공정 시 동도금의 밀착력을 향상시킬 수 있다.In the above method, the principle of removing the smear using plasma is as follows. When electrical energy is applied to the gas molecules inside the low-vacuum chamber, the outermost electrons of the molecule or atom are deviating from the orbit due to the collision of the accelerated electrons, generating ions or highly reactive radicals. is accelerated by continuous collision and electrical attraction and collides with the surface of the material, breaking molecular bonds in a region within several micrometers to remove the smear generated inside during hole processing. In particular, since ions or radicals collide inside the hole to create fine surface irregularities, the adhesion of copper plating can be improved during the through-hole copper plating process.

또한, 본 발명은In addition, the present invention

i) 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 처리하여 제거하는 건식 디스미어 단계로서,i) A dry desmear step of removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in the printed circuit board (PCB) manufacturing process by treating with plasma,

이때, 프라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 10 ~ 20분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 단계; 및At this time, a dry desmear step characterized in that the plasma is treated for 10 to 20 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW; and

ii) 상기 단계 i) 이후 미세 홀의 내부에 과망간산칼륨 용액을 처리하여 홀내부 남은 스미어를 제거하는 습식 디스미어 단계;를 포함하는, 디스미어 방법을 제공한다. ii) a wet desmear step of removing smear remaining inside the hole by treating the inside of the micro-hole with a potassium permanganate solution after step i);

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 40 ~ 50℃의 온도에서 처리하는 것이 바람직하다.In the above method, the plasma is preferably treated at a temperature of 40 to 50 °C.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 0.2 ~ 0.3 Torr의 진공도에서 처리하는 것이 바람직하다.In the method, the plasma is preferably treated at a vacuum degree of 0.2 to 0.3 Torr.

상기 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 O2 가스가 0.4 ~ 0.6, N2 가스가 0.2 ~ 0.4, CF4 가스가 0.2 ~ 0.4의 가스 조성으로 처리하는 것이 바람직하다.In the above method, the plasma is preferably treated with a gas composition of 0.4 to 0.6 O 2 gas, 0.2 to 0.4 N 2 gas, and 0.2 to 0.4 CF 4 gas.

또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법으로 미세 홀을 디스미어 가공한 인쇄회로기판을 제공한다.In addition, the present invention provides a printed circuit board in which fine holes are desmeared by the method according to the present invention.

본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 디스미어 방법에서 공정 최적화는 150 um 이하의 미세 홀 내부의 스미어를 100% 완전 제거된 기판을 제공할 수 있다.Process optimization in the desmear method using plasma according to the present invention can provide a substrate from which 100% of the smear inside the fine holes of 150 μm or less is completely removed.

특히, 본 발명에 따른 건식 및 습식의 병용 디스미어 방법은 건식을 해서 일부 제거 및 표면특성을 바꾼 후, 습식 약품이 홀 안으로 잘 스며들어가도록 하여 홀이 매우 작고 기판 두께가 두꺼워 습식약품이 스며드는 게 잘 안되는 홀에 대해 홀내부 스미어를 깨끗히 제거한 기판을 제공할 수 있다. In particular, the dry and wet combined desmear method according to the present invention removes some parts and changes the surface characteristics by drying, and then allows the wet chemical to permeate well into the hole, so that the hole is very small and the thickness of the substrate is thick, so that the wet chemical permeates It is possible to provide a substrate from which the smear inside the hole is completely removed for the hole that does not work well.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.These examples are only for explaining the present invention in more detail, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

<< 실시예Example 1> 1> prepregprepreg 에칭도/ Etching degree/ 플라즈마plasma 디스미어Desmear

기판으로 FR-4 프리프레그 10 cm X 10 cm 10장을 준비하여, 다음과 같은 플라즈마 공정 조건으로 처리하였다. 에칭량 (평균)은 처리전 후 무게량차이의 평균으로 측정하였으며, 스미어 제거 능력을 FR-4 무게 감소량(Epoxy etch rate)과 비례한다고 가정하였다. 에칭력이 높을 수록 스미어 제거 속도가 빨라질 수 있다. Ten sheets of FR-4 prepreg 10 cm X 10 cm were prepared as substrates and treated under the following plasma process conditions. The etching amount (average) was measured as the average of the difference in weight before and after treatment, and it was assumed that the smear removal ability was proportional to the weight reduction (Epoxy etch rate) of FR-4. The higher the etching power, the faster the smear removal rate.

Power [kW]Power [kW] 3, 4.5, 6, 73, 4.5, 6, 7 Time [min]Time [min] 10, 20, 40, 5010, 20, 40, 50 Temp [℃]Temp [℃] 4545 진공도 [Torr]Vacuum degree [Torr] 0.250.25 Gas
conditions
Gas
conditions
O2 O 2 0.4, 0.6, 0.80.4, 0.6, 0.8
N2 N 2 0.1, 0.2, 0.350.1, 0.2, 0.35 CF4 CF 4 0.1, 0.15, 0.350.1, 0.15, 0.35

그 결과, 도 2에서 보는 바와 같이, 플라즈마 Power가 클수록 smear 에칭력이 증가하였고, 특히 플라즈마 Power가 6 및 7 kW일 때 현저히 증가하였다. 또한, 플라즈마 공정시간이 길수록 smear 에칭력이 증가하였고, 특히 40 및 50분일 때 현저히 증가하였다. 또한, O2 가스 농도가 높을수록 smear 에칭력은 감소하고 N2 가스농도의 변화는 크게 변화가 없고, CF4 가스 농도가 높을수록 smear 에칭력은 높아졌으며, 특히 O2 가스 농도가 0.4 ~ 0.6, N2 가스농도가 0.2 ~ 0.35, CF4 가스 농도가 0.15 ~ 0.35일 때 최적 조건임을 알 수 있었다(도 2). As a result, as shown in FIG. 2, the smear etching power increased as the plasma power increased, and in particular, it significantly increased when the plasma power was 6 and 7 kW. In addition, the longer the plasma process time, the higher the smear etching power, especially at 40 and 50 minutes. In addition, the higher the O 2 gas concentration, the lower the smear etching power, the change in N 2 gas concentration does not change significantly, and the higher the CF 4 gas concentration, the higher the smear etching power. , it was found that the optimum condition was when the N 2 gas concentration was 0.2 to 0.35 and the CF 4 gas concentration was 0.15 to 0.35 (FIG. 2).

<< 실시예Example 2> 표면 물성 2> Surface properties

prepreg (FR-4)와 동박 표면에 플라즈마를 처리한 후 접촉각을 측정하여 표면 물성 변화를 확인하였다. After treating the surface of prepreg (FR-4) and copper foil with plasma, the change in surface properties was confirmed by measuring the contact angle.

플라즈마 조건은 다음과 같이 수행하였다: 플라즈마 power 4.5 kW, Time 20, Temp 45도, 진공도 0.25, Gas O2/N2/CF4=0.6/0.2/0.2.Plasma conditions were performed as follows: plasma power 4.5 kW, Time 20, Temp 45 degrees, vacuum degree 0.25, Gas O 2 /N 2 /CF 4 =0.6/0.2/0.2.

접촉각 측정은 Phoenix 300 (제조사 에스이오, 한국)으로 측정하되, 측정용매는 DI water, 측정온도는 23℃, 측정방법은 Static으로 수행하였다.The contact angle was measured with Phoenix 300 (manufacturer SIO, Korea), the measurement solvent was DI water, the measurement temperature was 23 ° C, and the measurement method was static.

그 결과, 도 3에서 보는 바와 같이, prepreg (FR-4)와 동박 표면에 처리시 표면이 소수성에서 친수성으로 변하는 것을 확인하였다(도 3).As a result, as shown in FIG. 3, it was confirmed that when prepreg (FR-4) and the copper foil surface were treated, the surface changed from hydrophobic to hydrophilic (FIG. 3).

<< 실시예Example 3> 3> 홀가공hole processing 기판 처리 substrate processing

3T 20층 기판에 홀 115 um 100개를 가공(홀가공 방법: CNC 드릴링)한 후, 5개씩 다음 조건별로 처리한 후 스미어 제거도를 판별하였다.After processing 100 holes of 115 um on a 3T 20-layer board (hole processing method: CNC drilling), 5 of them were processed for each of the following conditions, and then the degree of smear removal was determined.

습식공정
처리
wet process
process
건식만
사용
(10분)
dry only
use
(10 minutes)
건식만
사용
(20분)
dry only
use
(20 minutes)
건식만
사용
(40분)
dry only
use
(40 minutes)
건식 5분 +습식공정 20%5 minutes dry + 20% wet process 건식 10분+습식공정 40%10 minutes dry + 40% wet process 건식 10분+습식공정 30%10 minutes dry + 30% wet process
스미어
제거도
smear
degree of removal
90%90% 80%80% 95%95% 100%100% 95%95% 100%100% 100%100%
스웰링
발생빈도
swelling
occurrence frequency
30%30% 0%0% 0%0% 0%0% 0%0% 3%3% 0%0%

그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 습식처리시 스웰링 발생빈도가 높았다. 한편, 건식(플라즈마 방식)만 사용시 40분정도 긴 공정시간이 필요하였다. 건식(플라즈마방식) 후 습식을 사용하여 스미어 제거 시 스미어 제거가 잘 되며, 스웰링도 잘 일어나지 않고 빠르게 진행 가능하였다. 건식(플라즈마방식) 처리 후 표면이 소수성에서 친수성으로 바뀌면서 미세홀 안으로 스미어제거 약품 용액이 잘 들어가기 때문에 스미어 제거 불량이 거의 없었다. As a result, as shown in FIG. 4, the frequency of swelling during wet treatment was high. On the other hand, when using only the dry method (plasma method), a long process time of about 40 minutes was required. When smear is removed by using wet after dry (plasma method), smear is removed well, and swelling does not occur well and it is possible to proceed quickly. After the dry (plasma method) treatment, the surface was changed from hydrophobic to hydrophilic, and the smear removal chemical solution went well into the microholes, so there was almost no smear removal defect.

스미어 제거시 건식만 사용하기 위해서 공정조건을 잡았으나, 홀이 적을 때는 스미어가 잘 제거되었지만, 홀의 개수가 많아지면서 스미어가 100% 제거되지 않고 일부 남는 현상 발생하였으며, 이를 해결하기 위해 시간을 길게 하였으나 그렇게 하면 버틀랙이 되어 시간이 오래 걸리는 단점이 있었다. 이에 대해, 플라즈마 처리시 표면이 소수성에서 친수성으로 바뀌는 것을 착안하여 건식을 해서 일부 제거 및 표면 특성을 바꾸어 습식 약품이 홀 안으로 잘 스며들어가도록 하였다.The process conditions were set to use only the dry method for smear removal, but the smear was well removed when there were few holes, but as the number of holes increased, the smear was not 100% removed and some remained. Doing so had the downside of being a butler and taking a long time. On the other hand, in view of the fact that the surface is changed from hydrophobic to hydrophilic during plasma treatment, a dry process was performed to partially remove and change the surface characteristics so that the wet chemical penetrates well into the hole.

홀이 매우 작아지고 기판 두께가 두꺼워지면서 홀 안으로 습식약품이 스며드는 게 잘 안되는 홀이 발생하여 일부 홀에서 스미어 제거 불량이 일어나고 있었는데 두 공정을 같이 사용하니까 홀 내부 스미어도 깨끗이 제거되고 시간도 어느 정도 용인할 수 있는 수준으로 진행이 가능하였다.As the hole became very small and the thickness of the board became thick, there was a hole in which the wet chemical did not penetrate well into the hole, and smear removal defects were occurring in some holes. Since the two processes were used together, the smear inside the hole was also removed cleanly and the time was tolerated to some extent. It was possible to progress to the level that could be done.

Claims (10)

인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 이용하여 제거하는 건식 디스미어 방법으로서,
여기서,
상기 플라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 40 ~ 50분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법.
A dry desmear method for removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in a printed circuit board (PCB) manufacturing process using plasma,
here,
The plasma is a dry desmear method, characterized in that for 40 to 50 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마는 40 ~ 50℃의 온도에서 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법.
According to claim 1,
The plasma is a dry desmear method, characterized in that the treatment at a temperature of 40 ~ 50 ℃.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마는 0.2 ~ 0.3 Torr의 진공도에서 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법.
According to claim 1,
The plasma is a dry desmear method, characterized in that the processing at a vacuum degree of 0.2 ~ 0.3 Torr.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마는 O2 가스 농도가 0.4 ~ 0.6, N2 가스 농도가 0.2 ~ 0.4, CF4 가스 농도가 0.2 ~ 0.4의 가스 조성으로 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법.
According to claim 1,
The plasma is a dry desmear method, characterized in that the O 2 gas concentration is 0.4 to 0.6, the N 2 gas concentration is 0.2 to 0.4, and the CF 4 gas concentration is treated with a gas composition of 0.2 to 0.4.
제1항에 있어서,
상기 미세 홀은 10 ~ 150 um 직경의 홀인 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 방법.
According to claim 1,
The fine hole is a dry desmear method, characterized in that the hole has a diameter of 10 ~ 150 um.
i) 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제조 공정에서 미세 홀 가공 후 상기 미세 홀의 내부에 생성된 스미어(smear)를 플라즈마를 처리하여 제거하는 건식 디스미어 단계로서,
이때, 프라즈마는 4.5 ~ 8 kW의 파워 세기로 10 ~ 20분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 건식 디스미어 단계; 및
ii) 상기 단계 i) 이후 미세 홀의 내부에 과망간산칼륨 용액을 처리하여 홀내부 남은 스미어를 제거하는 습식 디스미어 단계;를 포함하는,
디스미어 방법.
i) A dry desmear step of removing smear generated inside the fine hole after processing the fine hole in the printed circuit board (PCB) manufacturing process by treating with plasma,
At this time, a dry desmear step characterized in that the plasma is treated for 10 to 20 minutes at a power intensity of 4.5 to 8 kW; and
ii) a wet desmear step of removing the smear remaining inside the hole by treating the inside of the fine hole with a potassium permanganate solution after step i);
Desmear method.
제6항에 있어서,
상기 플라즈마는 40 ~ 50℃의 온도에서 처리하는 것을 특징으로 하는 디스미어 방법.
According to claim 6,
Desmear method, characterized in that the plasma is treated at a temperature of 40 ~ 50 ℃.
제6항에 있어서,
상기 플라즈마는 0.2 ~ 0.3 Torr의 진공도에서 처리하는 것을 특징으로 하는 디스미어 방법.
According to claim 6,
The plasma is a desmear method, characterized in that the processing at a vacuum degree of 0.2 ~ 0.3 Torr.
제6항에 있어서,
상기 플라즈마는 O2 가스 농도가 0.4 ~ 0.6, N2 가스 농도가 0.2 ~ 0.4, CF4 가스 농도가 0.2 ~ 0.4의 가스 조성으로 처리하는 것을 특징으로 하는 디스미어 방법.
According to claim 6,
The plasma is a desmear method, characterized in that the O 2 gas concentration is 0.4 to 0.6, the N 2 gas concentration is 0.2 to 0.4, and the CF 4 gas concentration is treated with a gas composition of 0.2 to 0.4.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 미세 홀을 디스미어 가공한 인쇄회로기판.
A printed circuit board on which fine holes are desmeared by the method according to any one of claims 1 to 9.
KR1020210160148A 2021-11-19 2021-11-19 Dry desmear process method for micro-hole smear removal KR20230073594A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210160148A KR20230073594A (en) 2021-11-19 2021-11-19 Dry desmear process method for micro-hole smear removal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210160148A KR20230073594A (en) 2021-11-19 2021-11-19 Dry desmear process method for micro-hole smear removal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230073594A true KR20230073594A (en) 2023-05-26

Family

ID=86537149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210160148A KR20230073594A (en) 2021-11-19 2021-11-19 Dry desmear process method for micro-hole smear removal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230073594A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484573B1 (en) 2001-08-08 2005-04-20 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Method of removing smear from via holes
KR101748054B1 (en) 2012-12-27 2017-06-15 우시오덴키 가부시키가이샤 Desmearing method and desmearing device
KR20210103022A (en) 2020-02-12 2021-08-23 대덕전자 주식회사 Method for the control of alkalinity during desmear process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484573B1 (en) 2001-08-08 2005-04-20 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Method of removing smear from via holes
KR101748054B1 (en) 2012-12-27 2017-06-15 우시오덴키 가부시키가이샤 Desmearing method and desmearing device
KR20210103022A (en) 2020-02-12 2021-08-23 대덕전자 주식회사 Method for the control of alkalinity during desmear process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4402104B2 (en) Method for manufacturing printed circuit board
CN109219251B (en) Manufacturing method of fine circuit of flexible circuit board
KR101463997B1 (en) Method of cleaning substrates and substrate cleaner
EP2576872B1 (en) Reduction of copper or trace metal contaminants in plasma electrolytic oxidation coatings
KR102355875B1 (en) Surface treatment method and device
JP6859496B1 (en) Cleaning method for semiconductor manufacturing equipment parts with gas holes
KR20040019278A (en) Mask forming method and removing method, and semi-conductor device, electric circuit, display module, color filter and light emitting element produced by the techniques
KR100859206B1 (en) Laser via hole processing method using plasma
WO2007078798A1 (en) Corona etching
US4787957A (en) Desmear and etchback using NF3 /O2 gas mixtures
KR20230073594A (en) Dry desmear process method for micro-hole smear removal
EP1083219A1 (en) Cleaning fluid and cleaning method for component of semiconductor-treating apparatus
JP5271456B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2002094221A (en) Normal pressure pulse plasma treatment method and its device
JP6183202B2 (en) Ashing apparatus and ashing method
JP2010157483A (en) Plasma generating apparatus
JPWO2020161879A1 (en) Dry etching method and dry etching equipment
JP2002368389A (en) Method and device for treating printed wiring board
TWI524828B (en) Printed circuit board manufacturing method
JP2017041607A (en) Processing method of resin substrate
JP4506432B2 (en) Circuit board manufacturing method
JPH0249035B2 (en) INSATSUKAIROBANCHUNOKAIKONOYOGOREOJOKYOSURUHOHO
JP4154838B2 (en) Plasma processing method
KR100478823B1 (en) Air plasma generation apparatus
KR100406297B1 (en) PCB via hole cleaning apparatus using the air plasma generator

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application