KR100759452B1 - A method for preparing aluminum nitride board having nickel pattern - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing an aluminum nitride substrate having a nickel pattern is provided to form the minute nickel pattern and to reduce the resistance deviation of the nickel pattern by using the electroless-plated nickel pattern and a photolithography process. A method for manufacturing an aluminum nitride substrate having a nickel pattern includes the steps of: performing a plasma treatment on the surface of the aluminum nitride substrate; etching the aluminum nitride substrate after the plasma treatment; forming an activated Pd core on the etched aluminum nitride substrate; electroless-plating nickel on the aluminum nitride substrate with the Pd core; forming the nickel pattern on the aluminum nitride substrate electroless-plated with nickel by using a photolithography process and an etching process; and electroless-plating gold on the aluminum nitride substrate with the nickel pattern.

Description

니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법{A method for preparing aluminum nitride board having nickel pattern}A method for preparing aluminum nitride board having nickel pattern}

도 1은 질화알루미늄(AlN)기판에 무전해 니켈 도금의 과정을 나타낸 공정흐름도이고,1 is a process flow chart showing a process of electroless nickel plating on an aluminum nitride (AlN) substrate,

도 2는 무전해 니켈 도금된 질화알루미늄(AlN)기판에 니켈 패턴을 형성하는 과정을 나타낸 공정흐름도이며,2 is a process flow chart showing a process of forming a nickel pattern on an electroless nickel plated aluminum nitride (AlN) substrate.

도 3은 본 발명에 따른 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 수직 단면도이며,3 is a vertical sectional view of an aluminum nitride substrate having a nickel pattern according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 광학 사진사진이다. 4 is an optical photograph of an aluminum nitride substrate having a nickel pattern according to the present invention.

본 발명은 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an aluminum nitride substrate having a nickel pattern.

최근의 LSI의 진보는 눈부시고, 집적도의 향상이 현저하다. 이것에는, IC 칩사이즈의 향상도 기여하고 있으며, IC 칩사이즈의 향상에 수반하여 패키지당의 발열량이 증대하고 있다. 이 때문에 기판재료의 방열성이 중요시되게 되었다. 또, 종래 IC 기판으로서 사용되고 있는 알루미나 소결체의 열전도율로서는 방열성이 불충분하고, IC 칩의 발열량의 증대에 대응할 수 없게 되어가고 있다.Recent advances in LSI are remarkable, and the improvement in density is remarkable. This also contributes to the improvement of the IC chip size, and the amount of heat generated per package is increasing with the improvement of the IC chip size. For this reason, the heat dissipation of the board | substrate material became important. Moreover, heat conductivity is inadequate as the thermal conductivity of the alumina sintered compact currently used as an IC board | substrate, and it is becoming unable to cope with the increase of the heat generation amount of an IC chip.

질화 알루미눔(AIN)은, 본래, 재질적으로 고열전도성, 고절연성을 가지고, 독성도 없기 때문에, 반도체 공업에 있어서 절연재료 혹은 패키지재료로서 주목을 모으고 있다. 또한 고온까지 강도저하가 적으며 화학적 내성에도 우수하므로 내열재료로서 사용되는 한편 고온 전도성 및 고 전기전열성을 이용해서 반도체 장치의 방열판 재료로서도 유망시 되고 있다.Aluminum nitride (AIN) has attracted attention as an insulating material or a package material in the semiconductor industry because it has high thermal conductivity, high insulating property, and no toxicity. In addition, since the strength decreases to a high temperature and is excellent in chemical resistance, it is used as a heat-resistant material, and has been promising as a heat sink material of a semiconductor device by using high temperature conductivity and high electrical conductivity.

한편 무전해 도금이란 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법을 의미하며 화학도금 또는 자기촉매도금이라고도 한다. 수용액 내의 포름알데히드나 히드리진 같은 환원제가 금속이온이 금속분자로 환원되도록 전자를 공급하는데, 이 반응은 촉매표면에서 일어난다. 가장 상용화된 도금제는 구리, 니켈-인, 니켈-보론 합금이 있다. 전기도금에 비해서 도금층이 치밀하고 대략 25μm 정도까지 균일한 두께를 가지며, 도체뿐만 아니라 플라스틱이나 유기체 같은 다양한 기판에 대해서 적용할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, electroless plating refers to a method in which metal ions in an aqueous metal salt solution are self-catalytically reduced by the force of a reducing agent to deposit metal on the surface of a workpiece without being supplied with electrical energy from the outside, and is also referred to as chemical plating or self-catalyst plating. do. Reducing agents such as formaldehyde and hydrazine in the aqueous solution supply electrons to reduce the metal ions to metal molecules. This reaction takes place on the surface of the catalyst. The most commonly used plating agents are copper, nickel-phosphorus, nickel-boron alloys. Compared to electroplating, the plating layer is dense and has a uniform thickness of about 25 μm, and can be applied to various substrates such as plastics or organics as well as conductors.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB) 상에 무전해 도금 방법은 탈지, 에칭, 활성화처리로 이루어지는 전처리 단계를 거치는데, 세라믹 기판을 사용할 경우는 소성 조 건이나 조성에 따라 내약품성이 변화하므로 적절한 전처리 방법을 사용하는 것이 반드시 필요하다. 특히 질화알루미늄 기판을 사용하는 경우는 도금 금속과 기판과의 접착력을 향상시키기 위한 전처리 방법의 개발이 더욱 요구된다.In general, the electroless plating method on a printed circuit board (PCB) undergoes a pretreatment step of degreasing, etching, and activating treatment. In the case of using a ceramic substrate, the chemical resistance varies depending on the firing conditions or the composition, and thus the appropriate pretreatment method. It is necessary to use. In particular, when using an aluminum nitride substrate, the development of a pretreatment method for improving the adhesion between the plated metal and the substrate is further required.

또한, 종래에 금속 배선 형성 방법은 은 페이스트를 사용하여 실크스크린 방식으로 인쇄한 후 니켈-금 도금을 하는 방식이었다. 이와 달리 전처리된 세라믹 기판에 포토레지스트를 이용하여 패턴을 형성하고 선택적으로 금속이 도금이 되도록 하는 방법도 공지되어 있으나 상기 방법은 형성되는 패턴의 수직 단면 모양이 직사각형이 되지 못하고 둥그렇게 되어 2차 가공성이 나빠지고 실크스크린의 특성상 텐션을 갖기 때문에 설계치 대비 누적피치 등의 치수가 불안정해지는 문제가 있어 전기적 특성이 나쁘거나 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 더욱이 선폭이 보다 미세해지는 금속 패턴을 형성하기 위해서는 상기와 같은 문제점이 더욱 심각해져서 실질적으로 미세패턴을 형성하는 데 적용하기 어렵다.In addition, conventionally, the method of forming metal wirings was a method of nickel-gold plating after printing in a silkscreen manner using silver paste. On the other hand, a method of forming a pattern using a photoresist on a pretreated ceramic substrate and selectively plating a metal is also known, but the method has a vertical cross-sectional shape of a formed pattern that becomes rounded rather than rectangular. Because of this deterioration and having a tension in the nature of the silk screen, there is a problem that the dimensions such as the cumulative pitch compared to the design value is unstable, there is a problem that the electrical characteristics are bad or less reliable. Furthermore, in order to form a metal pattern having a finer line width, the above-described problems become more serious and it is difficult to apply them to form a fine pattern substantially.

한편, 종래의 기술로서 대한민국 특허 공고번호 87-001780호에서는 양이온계면활성제, 비이온성계면활성제 및 에탄올아민으로 이루어지는 컨디셔닝액으로 처리하는 기술이 공지되어 있고, 대한민국 공개특허 제2005-0072367호에는 Ni-P 도금 시 도금액 중에 초음파를 처리하여 치밀한 Ni-P 도금 막을 형성하는 기술이 공지되어 있으나, 종래의 전처리 방법은 무전해 도금된 니켈의 접착력이 충분히 높지 않을 뿐만 아니라 균일한 니켈 무전해 도금 막을 얻기 어려운 문제점이 있었다.Meanwhile, as a conventional technique, Korean Patent Publication No. 87-001780 discloses a technique for treating with a conditioning liquid consisting of a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an ethanolamine, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0072367. Although a technique of forming a dense Ni-P plated film by ultrasonication in a plating solution during P plating is known, the conventional pretreatment method not only does not have a sufficiently high adhesive strength of the electroless plated nickel, but also makes it difficult to obtain a uniform nickel electroless plated film. There was a problem.

본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위해 노력한 결과 질화알루미늄 기판에 적합한 전처리 방법을 개발하여 질화알루미늄 기판과 니켈 무전해 도금막의 밀착성을 향상시키고, 특정한 착화제를 함유한 니켈 도금액을 사용함으로써 균일한 니켈 무전해 도금막을 얻을 수 있었으며, 포토리소그래피 공정을 이용하여 미세한 니켈 패턴을 형성함으로써 니켈 패턴의 저항 편차가 적게 되는 제조방법을 개발하게 되었다.The present inventors have made efforts to solve the above problems, and developed a pretreatment method suitable for aluminum nitride substrates to improve the adhesion between the aluminum nitride substrate and the nickel electroless plated film, and uniform nickel by using a nickel plating solution containing a specific complexing agent. An electroless plated film was obtained, and a fine nickel pattern was formed using a photolithography process to develop a manufacturing method in which resistance variation of the nickel pattern was reduced.

따라서, 본 발명의 목적은 질화알루미늄 기판에 적합한 니켈의 무전해 도금 전처리방법 및 무전해 도금 방법을 도입하여 질화알루미늄 기판과의 밀착성이 높고 균일한 니켈 박막을 형성할 수 있는, 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nickel patterned nitride that can form a uniform nickel thin film having high adhesion with an aluminum nitride substrate by introducing an electroless plating pretreatment method and an electroless plating method suitable for aluminum nitride substrates. It is to provide a method for producing an aluminum substrate.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 질화알루미늄 기판에 적합한 방법으로 무전해 도금된 니켈 박막을 이용하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 패턴을 형성함으로써 미세한 니켈 패턴이 가능하며 니켈 패턴의 저항 편차가 적은, 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to use a nickel thin film electroless plated by a method suitable for an aluminum nitride substrate and to form a pattern using a photolithography process to enable a fine nickel pattern and a low resistance variation of the nickel pattern. It is to provide a method of manufacturing a patterned aluminum nitride substrate.

본 발명자들은 니켈 무전해 도금의 전처리 단계에서 질화알루미늄 기판 표면을 산소 플라즈마로 처리함으로써 니켈 무전해 도금막의 기판과의 밀착성이 향상됨을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다. 또한 불화염으로서 불화나트륨 및 불화암모늄이 적절한 범위로 혼합된 에칭액을 사용하여 질화알루미늄 기판을 에칭함으 로써 니켈 무전해 도금막의 기판과의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있었다. 또한, 니켈 무전해 도금시 도금액에 착화제로서 니트릴로트리스(메틸렌)트리포스폰산(NTPA)를 사용하는 경우 니켈 도금막이 보다 균일하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다.The present inventors have completed the present invention by confirming that the adhesion of the nickel electroless plating film to the substrate is improved by treating the aluminum nitride substrate surface with oxygen plasma in the pretreatment step of nickel electroless plating. Further, by etching the aluminum nitride substrate using an etchant in which sodium fluoride and ammonium fluoride were mixed in an appropriate range as the fluoride salt, the adhesion of the nickel electroless plated film to the substrate could be further improved. In addition, it was confirmed that the nickel plating film was more uniformly formed when nitrilotris (methylene) triphosphonic acid (NTPA) was used as the complexing agent in the plating solution during nickel electroless plating.

상기 산소 플라즈마는 산소가스, 또는 산소가스와 다른 가스의 혼합가스를 사용하여 플라즈마 형성한 것을 의미하며, 상기 니켈 도금은 니켈만을 단독으로 도금하거나 니켈과 다른 성분을 같이 도금하는 니켈 합금 도금을 모두 포함할 수 있다. 상기 니켈 합금으로서는 니켈-인, 니켈-붕소 합금 등이 있다.The oxygen plasma refers to plasma formed using oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and another gas, and the nickel plating includes all of nickel alloy plating for plating only nickel alone or plating nickel and other components together. can do. Examples of the nickel alloys include nickel-phosphorus and nickel-boron alloys.

또한 상기의 전처리 방법으로 처리된 질화알루미늄 기판 상에 무전해 도금 으로 니켈 막을 형성한 후 포토리소그래피 공정으로 패턴을 형성하고 형성된 패턴에 따라 니켈막을 식각하여 니켈 패턴을 형성하는 방법을 사용함으로써 미세한 니켈 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 저항 편차가 적은 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판을 제공할 수 있게 되었다.In addition, after forming a nickel film by electroless plating on the aluminum nitride substrate treated by the above pretreatment method, a pattern is formed by a photolithography process and a nickel pattern is formed by etching the nickel film according to the formed pattern to form a nickel pattern. In addition to being able to manufacture the aluminum nitride substrate formed with a nickel pattern with a low resistance variation can be provided.

따라서, 본 발명은 질화알루미늄 기판에 적합한 니켈 무전해 도금 공정 및 패턴 형성공정을 사용하여 기판과의 밀착성이 우수하고 저항 편차가 적은 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a method for producing an aluminum nitride substrate having a nickel pattern having excellent adhesion to the substrate and low resistance variation by using a nickel electroless plating process and a pattern forming process suitable for an aluminum nitride substrate.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art.

또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.In addition, repeated description of the same technical configuration and operation as in the prior art will be omitted.

본 발명에 따른 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing an aluminum nitride substrate having a nickel pattern according to the present invention is characterized by including the following steps.

a) 질화알루미늄(AlN) 기판 표면을 플라즈마 처리하는 단계;a) plasma treating an aluminum nitride (AlN) substrate surface;

b) 플라즈마 처리 후 질화알루미늄 기판을 탈지 및 에칭하는 단계;b) degreasing and etching the aluminum nitride substrate after the plasma treatment;

c) 탈지 및 에칭된 질화알루미늄 기판에 활성화된 Pd핵을 형성하는 단계;c) forming activated Pd nuclei on the degreased and etched aluminum nitride substrate;

d) Pd핵이 형성된 질화알루미늄 기판에 니켈을 무전해 도금하는 단계;d) electroless plating nickel on the aluminum nitride substrate on which the Pd nucleus is formed;

e) 니켈이 무전해 도금된 질화알루미늄 기판에 포토리소그라피 공정 및 에칭공정을 이용하여 니켈 패턴을 형성하는 단계; 및e) forming a nickel pattern on the nickel electroless plated aluminum nitride substrate using a photolithography process and an etching process; And

f) 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판 상에 금을 무전해 도금하는 단계.f) electroless plating gold on an aluminum nitride substrate having a nickel pattern formed thereon.

상기 a) 단계의 AlN 기판의 플라즈마 처리 단계는 AlN 기판 표면을 산소 가스를 함유하는 가스의 플라즈마로 표면을 처리함으로써 표면에 존재하는 유기물질을 제거함과 동시에 표면 상태를 개질하여 무전해 도금 니켈막과의 결합력을 향상시키는 역할을 한다.In the plasma treatment of the AlN substrate of step a), the surface of the AlN substrate is treated with a plasma of a gas containing oxygen gas, thereby removing organic substances present on the surface and simultaneously modifying the surface state to produce an electroless plated nickel film. It serves to improve the cohesion of.

상기 a) 단계의 플라즈마 처리 전에 그리트(grit) 또는 비드(bead) 블라스팅(blasting) 공정을 진행하여 질화알루미늄 기판의 표면 조도(roughness)를 증가시킬 경우 표면적이 증가하여 니켈 무전해 도금막의 밀착성이 보다 향상될 수 있다.If the surface roughness of the aluminum nitride substrate is increased by performing a grit or bead blasting process before the plasma treatment of step a), the adhesion of the nickel electroless plated film is more increased. Can be improved.

또한, 상기 a) 단계의 플라즈마 처리 후에 브러쉬로 질화알루미늄 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이는 플라즈마 처리 또는 블라스팅 공정에서 발생하는 이물질을 제거하기에 적합하다. 이물질을 제거하지 않는 경우 국부적으로 니켈 무전해 도금막이 기판과 밀착되지 못하는 불량이 발생하게 된다.In addition, after the plasma treatment of step a) may further comprise the step of removing the foreign matter present on the aluminum nitride surface with a brush, which is suitable for removing the foreign matter generated in the plasma treatment or blasting process. If the foreign substance is not removed, a defect may occur in which the nickel electroless plating layer may not come into close contact with the substrate.

상기 b) 단계는 유기산 또는 무기산을 이용하여 AlN 기판 표면의 오염을 제거하는 탈지단계; 및 0.5 내지 10중량%의 불화염 용액으로 AlN 기판 표면을 식각하는 에칭단계;로 이루어지며, 상기 c)단계는 AlN 기판 표면을 컨디셔닝액으로 처리하는 단계, Sn-Pd 씨드 층을 형성하는 단계, 및 Sn을 제거하여 활성화된 Pd 핵을 형성하는 단계를 포함한다. 또한 상기 활성화된 Pd 핵을 형성하는 단계는 HF 및 HBF4가 혼합된 불소화합물을 0.5 내지 10중량%로 함유하는 악세레이터용액으로 처리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 불소화합물이 함유된 악세레에터용액으로 처리하는 경우 종래의 염산 또는 황산 베이스의 용액으로 처리하는 경우에 비해 무전해 니켈 도금막의 성장속도가 우수하였다. Step b) is a degreasing step of removing contamination of the surface of the AlN substrate using an organic acid or an inorganic acid; And etching an AlN substrate surface with a 0.5 to 10% by weight fluorine solution solution, wherein c) comprises treating the AlN substrate surface with a conditioning liquid, forming a Sn-Pd seed layer, And removing Sn to form an activated Pd nucleus. In addition, the step of forming the activated Pd nucleus is characterized by treating with an accelerator solution containing 0.5 to 10% by weight of a fluorine compound mixed with HF and HBF 4 . In the case of treating with an accessory solution containing a fluorine compound according to the present invention, the growth rate of the electroless nickel plated film was superior to that of the conventional hydrochloric acid or sulfuric acid based solution.

비전도성인 세라믹 소재인 질화알루미늄(AlN) 기판에 무전해 니켈 도금을 하기 위한 전처리 공정은 플라즈마 표면 처리 ⇒ 정면기 ⇒ 탈지 ⇒ 에칭(etching) ⇒ 콘디셔닝(conditioning) ⇒ 프리딥(Pre-Dip) ⇒ 카탈라이징(catalyzing) ⇒ 악세레이팅(accelerating)의 단계를 거치며, 각 단계와 단계 사이에서 수세 공정을 진행한다. 본 발명에서는 통상적으로 진행되는 상기 탈지 공정 전에 산소 플라즈마 로 AlN 기판을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The pretreatment process for electroless nickel plating on aluminum nitride (AlN) substrate, which is a non-conductive ceramic material, is performed by plasma surface treatment ⇒ front face ⇒ degreasing ⇒ etching ⇒ conditioning ⇒ pre-dip ⇒ The process of catalyzing ⇒ accelerating, and washing process between each step. The present invention is characterized in that it further comprises the step of treating the AlN substrate with an oxygen plasma prior to the degreasing process that is typically performed.

상기 플라즈마 표면 처리는 상술한 바와 같이 산소 함유 가스 플라즈마로 AlN 기판 표면의 유기물 제거 및 표면 상태를 개질하여 니켈 무전해 도금 막과의 밀착성을 향상시키는 공정이다.The plasma surface treatment is a step of improving the adhesion to the nickel electroless plating film by removing the organic matter on the AlN substrate surface and modifying the surface state with an oxygen-containing gas plasma as described above.

상기 탈지는 세라믹 표면상의 지문, 기름, 변색등의 유기계, 무기계 오염을 제거하고 세라믹 잔사를 제거하기 위한 목적으로 실시하며 중성 또는 산성 베이스의 약품을 사용하는 것이 좋으며, 알카리 베이스는 세라믹 소재에 도포된 페이스트(Paste)의 침식을 주기 때문에 피하는 것이 좋다. 세라믹 소재의 혼합물 조성 및 오염의 정도에 따라 온도 및 처리시간을 조절하는 것이 바람직하며, 수세가 용이한 탈지제를 사용하는 것이 좋다. The degreasing is carried out for the purpose of removing organic and inorganic contaminants such as fingerprints, oils, and discoloration on the surface of ceramics and for removing ceramic residues. It is preferable to use neutral or acidic chemicals, and the alkali base is applied to ceramic materials. Avoid paste because it will erode the paste. It is preferable to adjust the temperature and treatment time according to the composition of the ceramic material and the degree of contamination, and it is preferable to use a degreasing agent that is easy to wash with water.

상기 에칭은 유기산, 무기산으로 이루어진 에칭제를 사용하여 실시할 수 있으나, 불화나트륨(NaF), 불화암모늄(NH4F) 등이 함유된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 에칭액에 함유되는 불화염의 함량은 0.5 내지 10중량%인 것이 바람직한데 이는 상기 불화염이 함량이 0.5중량% 보다 적은 경우에는 에칭에 의한 표면적 증가효과가 미미하여 니켈의 밀착성이 향상되지 않으며, 상기 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 과에칭이 발생하여 부분적인 패임 현상이 발생하여 후공정의 촉매제가 잘 흡착되지 않아 국부적으로 밀착력이 매우 나빠지게 된다. 본 발명에 따른 에칭액은 불화나트륨(NaF) 및 불화암모늄(NH4F)이 1: 1 내지 100 중량비로 혼합된 불화염 용액인 것이 바람직한데, 상기 중량비가 100이 넘을 경우에는 국부적 으로 에칭되는 현상이 많이 나타나고, 상기 중량비가 1 미만일 경우에는 표면 거칠기가 별로 증가하지 않아 니켈과의 밀착성이 다소 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.The etching may be performed using an etchant consisting of an organic acid and an inorganic acid, but it is preferable to use one containing sodium fluoride (NaF), ammonium fluoride (NH 4 F), or the like. The content of the fluorine salt contained in the etching solution of the present invention is preferably 0.5 to 10% by weight. When the content of the fluorine salt is less than 0.5% by weight, the surface area increase effect due to etching is insignificant and the adhesion of nickel is not improved. When the content exceeds 10% by weight, partial etching occurs due to overetching, so that the catalyst of the post-process is not easily adsorbed, and thus the local adhesion is very poor. The etching solution according to the present invention is preferably a fluoride salt solution in which sodium fluoride (NaF) and ammonium fluoride (NH 4 F) are mixed in a weight ratio of 1: 1 to 100. If the weight ratio exceeds 100, the phenomenon is locally etched. If much appears, the weight ratio is less than 1 may cause a problem that the surface roughness does not increase very much, the adhesion to nickel is somewhat reduced.

상기 콘디셔닝은 비전도성 재료인 세라믹에 하기의 카탈라이징(catalyzing) 공정에서 카탈리스트가 잘 흡착될 수 있도록 친수성을 부여하는 공정으로서 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 아미노알콜을 함유한 컨디셔닝액을 사용한다. 계면활성제 성분은 공기 교반, 제품의 요동, 기계 교반을 실시하면 기포의 발생으로 약품이 분해되기 때문에 교반 없이 침적하여 처리하는 것이 바람직하여, 콘디셔닝 처리 후에는 50∼70℃의 열수로 침적세정을 하고 3단 수세를 행하는 것이 바람직하다.The conditioning is a process of imparting hydrophilicity so that the catalyst is well adsorbed to the ceramic, which is a non-conductive material, in the following catalyzing process, and includes a conditioning solution containing a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amino alcohol. use. Surfactant components are preferably treated by dipping without agitation because the chemicals decompose due to air bubbles when air stirring, product shaking, and mechanical stirring are performed. After conditioning, the washing is carried out by hot water at 50 to 70 ° C. It is preferable to perform three steps of water washing.

상기 프리딥(Pre-Dip)은 카탈리스트 약품조에 수세수가 들어가지 않도록 함으로써 카탈리스트 약품조의 오염 및 농도의 희석을 방지하고자 실시하는 공정이다, 프리딥 공정은 반드시 있어야 하는 공정은 아니지만 가급적 사용하는 것이 바람직하다. 약품은 카탈리스트 약품에서 금속(Pd-Sn)을 제외한 황산 및 염화암모늄 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. The pre-dip is a process to prevent contamination of the catalyst chemical tank and dilution of the concentration by preventing water from entering the catalyst chemical tank. The pre-dip process is not necessarily a process but is preferably used. . The drug is preferably a sulfuric acid and ammonium chloride mixture except for the metal (Pd-Sn).

상기 카탈라이징(catalyzing)은 Sn-Pd 씨드층을 세라믹 기판에 형성하기 위한 것으로 염화제일석(SnCl2.2H2O)과 염화파라듐(PdCl2)을 주성분으로 하는 콜로이드 입자를 세라믹 표면 및 비아 홀에 충진된 금속 페이스트(Paste)에 균일하게 전착시키는 공정이다. 고염산욕 카탈리스트에 비해 비염산계 카탈리스트는 와일드한 콜로이드 용액이므로 미세한 카탈리스트를 형성하여 무전해 동도금이 균일하게 석출되도록 비염산계 첨가제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 카탈리스트는 촉매제의 농도가 매우 낮고 불안정하므로 과황산 암모늄, 과산화수소, 염화제이동, 염화제이철, 계면활성제, 직사광선, 물 등의 불순물이 혼입되거나 활성탄 처리를 하면 약품의 분해를 촉진하기 때문에 반드시 피해야 하며, 가급적 공기가 들어가지 않도록 하는 것이 바람직하다. The catalyzing is to form a Sn-Pd seed layer on a ceramic substrate, and the surface and vias of colloidal particles mainly composed of cuprous chloride (SnCl 2 H 2 O) and palladium chloride (PdCl 2 ) It is a process of uniform electrodeposition on a metal paste filled in a hole. Compared to the high hydrochloric acid catalyst, the non-hydrochloric acid catalyst is a wild colloidal solution, so it is preferable to use a non-hydrochloric acid-based additive to form a fine catalyst so that the electroless copper plating is uniformly precipitated. In addition, since the catalyst has a very low and unstable concentration of catalyst, it should be avoided because impurities such as ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ferric chloride, ferric chloride, surfactants, direct sunlight, water, etc. are mixed or activated carbon promotes chemical decomposition. In this case, it is desirable to prevent the air from entering.

상기 악세레이팅(Accelerating)은 Sn을 제거하여 활성화된 Pd 핵을 형성하는 단계이다. 카탈라이징 공정에서 Sn+2- Pd+2 착염을 흡착하고, 다음 수세 공정에서 흡착된 착염은 가수분해하여 Sn(OH)Cl인 2가 주석이온과 4가 주석, 파라듐염이 공존하게 된다. 이 침전된 제 1 및 제 2 주석염을 악세레이팅 공정에서 용해제거 함으로써 활성화된 순수한 Pd 핵을 생성시킬 수 있다. 악세레이터 처리가 불충분하면 무전해 도금시 미도금이 발생하거나 석출속도가 저하되거나 밀착력이 저하되기 때문에 충분히 처리하는 것이 바람직하다. 악세레이터는 무기산 또는 염기가 함유된 용액을 사용하며 무기산으로는 염산, 황산, 불산 등이 있으며, 염기로는 수산화나트륨 등이 사용될 수 있으나, 불산 계열의 무기산이 함유된 악세레이터를 사용할 경우 무전해 도금 공정의의 도막 속도가 향상되는 것을 발견하였다. 바람직한 불산 계열의 무기산의 함량은 악세레이터 용액에 0.5 내지 10중량%로 함유하는 바람직하다. 상기 농도가 0.5중량% 미만이면 무전해 니켈막의 미도금이 발생할 수 있으며, 상기 농도가 10중량%를 초과할 경우 니켈 표면의 거칠기가 증가하는 문제점이 있 다.Accelerating is the step of removing Sn to form activated Pd nuclei. Sn +2 -Pd +2 complex salt is adsorbed in the catalizing process, and the complex salt adsorbed in the next washing process is hydrolyzed to coexist with divalent tin ions, tetravalent tin and paradium salts of Sn (OH) Cl. The precipitated first and second tin salts can be dissolved and removed in the accelerating process to generate an activated pure Pd nucleus. If the accelerator treatment is insufficient, it is preferable to treat it sufficiently because unplating occurs during electroless plating, the deposition rate decreases, or the adhesion decreases. As the accelerator, a solution containing an inorganic acid or a base is used. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid. As a base, sodium hydroxide may be used. However, when using a hydrofluoric acid-based accelerator, the electroless is electroless. It discovered that the coating film speed of a plating process improves. The content of the preferred hydrofluoric acid-based inorganic acid is preferably 0.5 to 10% by weight in the accelerator solution. If the concentration is less than 0.5% by weight, unplating of the electroless nickel film may occur, and when the concentration exceeds 10% by weight, there is a problem in that the surface roughness of the nickel is increased.

상기 니켈 무전해 도금 공정은 상기 Pd핵이 형성된 질화알루미늄 기판을 니켈염, 환원제, 착화제 등을 포함한 무전해 도금액에 침지하여 이루어지는데, Pd가 촉매로서 도금액 중의 니켈 이온의 환원을 촉진시켜 니켈을 석출하게 되고 일단 니켈이 석출하면 니켈 자신이 촉매 역할을 하는 자기 촉매작용에 의해 석출반응이 계속된다. 상기 니켈염으로는 염화 니켈, 황산 니켈, 아세트산 니켈 등이 사용되고, 환원제로서는, 차아인산나트륨, 디메틸아민보란, 수소화붕소나트륨, 수소화붕소칼륨, 히드라진 등이 사용되며 착화제로서는니켈 이온에 대하여 착화작용이 있는 화합물이 사용되나 본 발명에서는 니트릴로트리스(메틸렌)트리포스폰산(NTPA)을 착화제로 사용함으로써 보다 균일한 니켈 무전해 도금 막을 형성할 수 있었다. 상기 착화제의 함량은 도금액 중에 1∼100g/L, 바람직하게는 5∼50g/L의 범위이다. In the nickel electroless plating process, the aluminum nitride substrate on which the Pd nucleus is formed is immersed in an electroless plating solution containing a nickel salt, a reducing agent, a complexing agent, etc., and Pd promotes the reduction of nickel ions in the plating solution as a catalyst. Precipitation is performed, and once nickel is precipitated, the precipitation reaction is continued by self-catalysis, in which nickel itself serves as a catalyst. Nickel chloride, nickel sulfate, nickel acetate, and the like are used as the nickel salt, and sodium hypophosphite, dimethylamine borane, sodium borohydride, potassium borohydride, hydrazine, and the like are used as reducing agents, and complexing with nickel ions as a complexing agent. Although a compound having this is used, in the present invention, by using nitrilotris (methylene) triphosphonic acid (NTPA) as a complexing agent, a more uniform nickel electroless plating film can be formed. The content of the complexing agent is in the range of 1 to 100 g / L, preferably 5 to 50 g / L in the plating liquid.

본 발명에 따른 니켈 패턴 형성 방법은 상술한 바와 같은 전처리 방법에 의해 전처리된 AlN 기판 상에 0.1~10um의 니켈 박막을 상기 니켈 도금액을 사용하여 무전해 도금 방식으로 형성한다. 보다 바람직하게는 상기 니켈 박막은 니켈-인 합금 박막이다.In the nickel pattern forming method according to the present invention, a 0.1-10 μm nickel thin film is formed on the AlN substrate pretreated by the pretreatment method as described above using the nickel plating solution. More preferably, the nickel thin film is a nickel-phosphorus alloy thin film.

상기 e)단계는 니켈이 무전해 도금된 AlN 기판에 니켈 패턴을 형성하는 단계로서, 감광성 폴리머인 포토레지스트나 드라이필름을 이용하여 포토리소그라피 공정을 진행하여 감광성 폴리머 패턴을 형성하는 단계, 니켈을 에칭하는 단계, 감광성 폴리머를 제거하는 단계로 이루어진다. The step e) is a step of forming a nickel pattern on the nickel-electroless plated AlN substrate, and performing a photolithography process using a photoresist or a dry film as a photosensitive polymer to form a photosensitive polymer pattern, etching the nickel And removing the photosensitive polymer.

포토레지스트는 스핀코팅 방식으로 도포하며, 드라이필름은 감광성 고분자 필름으로 제조된 것을 사용하여 니켈 무전해 도금 막이 형성된 기판 상에 60 내지 100℃ 온도로 가열하여 부착한다. 포토레지스트나 드라이필름에 패턴을 형성하는 것은 마스크를 이용하여 노광하는 단계 및 현상 단계를 통하여 이루어진다.The photoresist is applied by a spin coating method, and the dry film is attached to the substrate by heating at a temperature of 60 to 100 ° C. on a substrate on which a nickel electroless plating film is formed using a photosensitive polymer film. Forming a pattern on the photoresist or dry film is performed through the steps of exposing and developing using a mask.

드라이필름을 이용하는 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 드라이필름을 부착하는 단계, 드라이필름이 부착된 기판에 패턴이 형성된 패턴필름을 부착하는 단계, PT필름이 부착된 기판을 노광하는 단계, 및 노광된 기판의 노광부분의 드라이필름을 박리하는 단계로 이루어진다.In more detail, a method of using a dry film may include: attaching a dry film, attaching a pattern film having a pattern to a substrate on which the dry film is attached, exposing a substrate on which the PT film is attached, and exposing the substrate. Peeling the dry film of the exposed portion of the substrate.

감광성 폴리머로 패턴을 형성한 후 니켈을 에칭하는 단계는 부식액을 사용하여 니켈을 부식시켜 용해하는 방법을 사용한다. 본 발명에 따른 제조방법에서 상기 니켈 부식액으로는 HCl 및 NaClO3가 함유된 것이 바람직하며, 상기 부식액 중의 HCl 농도는 0.7 내지 1.3 mol/L, 상기 NaClO3는 5.0 내지 99 CAP인 것이 바람직하다.Etching the nickel after forming the pattern with the photosensitive polymer uses a method of etching and dissolving nickel using a corrosion solution. In the preparation method according to the present invention, the nickel corrosion solution preferably contains HCl and NaClO 3 , the HCl concentration in the corrosion solution is preferably 0.7 to 1.3 mol / L, and the NaClO 3 is 5.0 to 99 CAP.

니켈을 에칭한 후 감광성 폴리머를 제거하면 니켈 패턴이 형성된다. 여기에 금을 무전해 도금하여 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판을 완성한다. After etching the nickel, the photosensitive polymer is removed to form a nickel pattern. Gold is electroless plated thereon to complete an aluminum nitride substrate having a nickel pattern.

아래에 실시예를 통하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 범위가 이에 따라 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples. However, the following examples are only examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

(제조예 1) 니켈이 무전해 도금된 AlN 기판의 제조 Preparation Example 1 Preparation of AlN Substrate with Electroless Plating of Nickel

AlN 기판(Ceradyne, 1370-CS, 지름350mm x 두께 5mm)을 사용하여 전처리 과정을 거쳐 니켈이 무전해 도금된 기판을 제조하였다. 아래에서 기재되지 않은 나머지 구성 성분은 탈이온수이다.     An AlN substrate (Ceradyne, 1370-CS, diameter 350mm x thickness 5mm) was used to prepare a nickel-electroless plated substrate through a pretreatment process. The remaining constituents not described below are deionized water.

상기 AlN 기판을 플라즈마 처리 설비((주)제4기한국, Plasma Desmear System)에 도입하여 0.25 Torr 하에서 질소, CF4 및 산소 가스를 각각 100Kgf/cm2, 200gf/cm2, 1200gf/cm2 주입한 후 파워를 인가(3000LF/W)하여 플라즈마를 형성하고 1200초간 플라즈마 처리를 진행하였다. Plasma processing the AlN substrate equipment introduced in (Co. Quaternary South Korea, Plasma Desmear System) to the nitrogen, CF4 and oxygen gas under 0.25 Torr, respectively 100Kgf / cm 2, 200gf / cm 2, 1200gf / cm 2 injected After applying power (3000LF / W) to form a plasma and the plasma treatment was performed for 1200 seconds.

플라즈마 처리된 AlN 기판의 표면 이물질을 제거하기 위해 정면 처리 설비(고려기계, 알루미나 재질)에 도입하여 브러쉬(0.15A 압력)로 표면의 이물질을 제거하였다. In order to remove the surface foreign matter of the plasma-treated AlN substrate, the foreign material on the surface was removed with a brush (0.15A pressure) by introducing into a front treatment facility (Korea Machinery, Alumina).

상기 브러쉬로 정면 처리된 AlN 기판을 황산 2중량% 및 0.1중량% 노닐페닐폴리에틸렌옥사이드가 함유된 탈지용액에 45도에서 6분간 침지하고 물에 넣어 수세한 후, 불화나트륨 0.1중량% 및 불화암모늄 5.0중량% 함유된 수용액에 45도에서 7분간 에칭공정을 진행하였다.The brush-treated AlN substrate was immersed in a degreasing solution containing 2% by weight of sulfuric acid and 0.1% by weight of nonylphenylpolyethylene oxide at 45 degrees for 6 minutes, washed with water, and then washed with 0.1% by weight of sodium fluoride and 5.0 ammonium fluoride. The etching process was performed for 7 minutes at 45 degrees in an aqueous solution containing% by weight.

에칭 공정을 진행한 AlN 기판을 수세한 후 3소듐트리니트로트리아세톤(3 Sodium trinitro triacetone) 0.5중량%, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드(Lauryltrimethylammonium chloride) 0.3중량%, 트리에탄올아민 0.3중량% 및 폴리에틸렌알킬에스테르 0.1중량%를 함유한 컨디셔닝액에 60도에서 8분간 침지하고 수세한 후, 소듐클로라이드(NaCl) 16중량%, 소듐바이설페이트(sodium bisulfate) 3.6중량%, 암모늄클로라이드(NH4Cl) 0.4중량%, 황산 0.5중량%, 염산 0.5중량%, 염화주석 1.1중량% 및 염화팔라듐 0.01중량%를 함유한 카탈라이징 용액에 25도에서 5분간 침지하여 AlN 기판 표면에 염화주석 및 염화팔라듐 입자를 전착시켰다. 카탈라이징된 AlN을 HF 0.3중량%, HBF4 1.3중량% 및 글루콘산 0.08중량%가 함유된 악세레이터수용액에 25도에서 8분간 침지하여 주석염을 용해 제거함으로써 활성화된 Pd핵을 생성시켰다.After washing the AlN substrate subjected to the etching process, 0.5% by weight of 3 Sodium trinitro triacetone, 0.3% by weight of lauryltrimethylammonium chloride, 0.3% by weight of triethanolamine and 0.1% of polyethylene alkyl ester After immersing in a conditioning solution containing% for 8 minutes at 60 ° C and washing with water, 16% by weight of sodium chloride (NaCl), 3.6% by weight of sodium bisulfate, 0.4% by weight of ammonium chloride (NH 4 Cl), sulfuric acid Tin chloride and palladium chloride particles were electrodeposited on the surface of an AlN substrate by immersion at 25 degrees for 5 minutes in a catalizing solution containing 0.5 wt%, 0.5 wt% hydrochloric acid, 1.1 wt% tin chloride, and 0.01 wt% palladium chloride. Catalized AlN was immersed in an aqueous solution containing 0.3% by weight of HF, 1.3% by weight of HBF 4 and 0.08% by weight of gluconic acid at 25 ° C. for 8 minutes to dissolve and remove tin salt to generate activated Pd nuclei.

황산니켈(17.75 중량%), 치아인산나트륨(10.35 중량%), 유산나트륨(11.13 중량% ), 순수(60.77 중량%) 용액을 순수 1Lt 당 100ml로 희석한 니켈 도금욕에 상기 활성화된 AlN 기판을 83도에서 17분간 침지하여 4㎛정도 두께의 무전해 니켈도금 층을 형성하였다. 도 4는 제조예 1에 의해 제조된 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 광학 사진이다.The activated AlN substrate was placed in a nickel plating bath in which a solution of nickel sulfate (17.75% by weight), sodium phosphate (10.35% by weight), sodium lactate (11.13% by weight) and pure water (60.77% by weight) was diluted to 100 ml per 1 liter of pure water. It was immersed for 17 minutes at 83 degrees to form an electroless nickel plated layer having a thickness of about 4㎛. 4 is an optical photograph of an aluminum nitride substrate on which a nickel pattern manufactured by Preparation Example 1 is formed.

무전해 니켈 도금의 밀착성을 평가하기 위해 도금의 밀착성 시험방법(KSD0254) 중 테이프 시험방법에 따라 진행하였다. 시험방법은 상기 무전해 동도금된 기판의 중앙에 1cmx1cm의 크기로 기판에 닿는 깊이로 피막 절단 한 후 상기 1cmx1cm의 내부에 1mm의 간격으로 기재에 닿는 깊이까지 피막 절단선을 9회 넣어 가로, 세로 1mm인 100개 모눈을 만들어 그 위에 셀로테이프를 붙이고 급격히 떼는 박리시험을 하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다. 이때 ◎ :박리가 없음, ○ : 박리가 10이하, △ : 박리가 10~30, X: 박리가 30초과인 것을 나타낸다.In order to evaluate the adhesion of electroless nickel plating, it proceeded according to the tape test method of the adhesion test method of plating (KSD0254). The test method is to cut the film to the depth of 1cmx1cm in contact with the substrate in the center of the electroless copper-plated substrate, and then to put the film cutting line 9 times to the depth to contact the substrate at an interval of 1mm in the 1cmx1cm horizontal, 1mm long 100 grids of phosphorus were made and the cello tape was put on it, and the peeling test was performed. The results are shown in Table 1. (Circle): No peeling, (circle): Peeling is 10 or less, (triangle | delta): Peeling is 10-30, X: It shows that peeling is more than 30.

(제조예 2)(Manufacture example 2)

상기 플라즈마 처리 전에 알루미나 비드를 이용한 블라스팅 처리를 더 진행한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 무전해 니켈 도금된 AlN 기판을 제조하였다.An electroless nickel plated AlN substrate was manufactured in the same manner as in Preparation Example 1, except that the blasting treatment using alumina beads was further performed before the plasma treatment.

(제조예 3)(Manufacture example 3)

제조예 1의 니켈 도금욕에 착화제로 니트릴로트리스(메틸렌)트리포스폰산(NTPA)을 도금액 중에 10g/L이 되도록 첨가한 것을 제외하고는 제조예1과 동일하게 진행하여 무전해 니켈 도금된 AlN 기판을 제조하였다. The electroless nickel plated AlN was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that nitrilotris (methylene) triphosphonic acid (NTPA) was added to the nickel plating bath of Preparation Example 1 to be 10 g / L in the plating solution. The substrate was prepared.

하기 표1의 결과로부터 제조예 1 내지 3의 방법에 따라 제조한 기판과 무전해 도금된 니켈과의 밀착성이 우수함을 알 수 있었으며, 제조예 2 및 3의 결과가 보다 우수함을 알 수 있다.From the results in Table 1, it was found that the adhesion between the substrate prepared according to the methods of Preparation Examples 1 to 3 and the electroless plated nickel was excellent, and the results of Preparation Examples 2 and 3 were more excellent.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

상기 플라즈마 처리 및 정면 처리를 진행하지 않는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 무전해 니켈 도금된 AlN 기판을 제조하였다.An electroless nickel plated AlN substrate was manufactured in the same manner as in Preparation Example 1, except that the plasma treatment and the front treatment were not performed.

(표 1)Table 1

Figure 112007036361190-pat00001
Figure 112007036361190-pat00001

(실시예 1)(Example 1)

제조예 1에서 제조된 니켈 무전해 도금 막이 형성된 AlN 기판을 수세, 건조한 후 80℃로 가열한 상태에서 드라이필름(Morton, 두께 25㎛, 크기 350mm)을 핫 롤러에서 110℃에서 1.0 m/min의 속도로 밀착한 후 패턴이 형성된 패턴필름을 부착하여 노광하고, Na2CO3 1중량% 수용액(pH 10.85)을 3.0m/min의 속도, 2kgf/cm2 압력으로 분무하여 노광된 부분을 제거한다.The AlN substrate having the nickel electroless plating film prepared in Preparation Example 1 was washed with water, dried, and heated to 80 ° C., and then dried film (Morton, thickness of 25 μm, size 350 mm) of 1.0 m / min at 110 ° C. on a hot roller. After closely contacting at a speed, the pattern film with the pattern formed was attached and exposed, and an exposed portion of Na 2 CO 3 1 wt% aqueous solution (pH 10.85) was sprayed at a speed of 3.0 m / min and a pressure of 2 kgf / cm 2 to remove the exposed portion. .

현상 공정 후 상기 AlN 기판에 부식액(HCl 1.15 mol/L, NaClO3 35 CAP, 비중 1.365)을 2.5 m/min속도, 3kgf/cm2 압력으로 분무하여 무전해 니켈 막을 에칭한다. 수세 및 건조 후 NaOH 용액으로 감광성 수지를 제거함으로써 니켈 패턴이 형성된 AlN 기판을 제조한다. After the development process, an electroless nickel film is etched by spraying a corrosion solution (HCl 1.15 mol / L, NaClO 3 35 CAP, specific gravity 1.365) at a speed of 2.5 m / min and 3 kgf / cm 2 on the AlN substrate. After washing and drying, an AlN substrate having a nickel pattern was prepared by removing the photosensitive resin with NaOH solution.

상기 니켈 패턴이 형성된 기판에 금(Au) 도금액(고순도화학사, IM-GOLD-IB)을 사용하여 83℃에서 5분간 처리하여 니켈 무전해 도금층 상에 0.05㎛의 Au 무전 해 도금층을 형성하였다. 제조된 AlN 기판의 동일 패턴에 대하여 기판의 8point에서 저항을 측정한 결과 평균 205.6Ω(편차 3.11%)로 나타났다. 본 발명에 따른 제조방법에 따라 제조된 기판의 니켈 패턴은 패턴 폭이 균일하여 저항 편차가 적은 장점을 가진다.The nickel patterned substrate was treated with gold (Au) plating solution (high purity chemical company, IM-GOLD-IB) at 83 ° C. for 5 minutes to form an Au electroless plating layer of 0.05 μm on the nickel electroless plating layer. The resistance was measured at 8 points of the substrate for the same pattern of the prepared AlN substrate, and the average was 205.6Ω (3.11% of the deviation). Nickel pattern of the substrate produced by the manufacturing method according to the invention has the advantage that the pattern width is uniform, the resistance variation is small.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

종래의 Pd+Ag 페이스트(성지테크, PdAg paste)를 이용하여 실크스크린 방식으로 패턴을 형성하고 실시예 1과 동일하게 금을 도금하여 패턴을 형성한 AlN 기판을 제조하고 동일 패턴에 대하여 기판의 8point에서 저항을 측정한 결과 평균 242.4Ω(편차 16.58%)로 나타났다.Using a conventional Pd + Ag paste (Sungji Tech, PdAg paste) to form a pattern by the silk screen method and gold plated in the same manner as in Example 1 to form an AlN substrate to form a pattern 8point of the substrate for the same pattern The resistance measurement at showed an average of 242.4Ω (16.58% deviation).

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판은 질화알루미늄 기판에 적합한 니켈의 무전해 도금 전처리방법 및 무전해 도금 방법을 도입하여 질화알루미늄 기판과의 밀착성이 높고 균일한 니켈 박막을 형성할 수 있는 장점이 있으며, 또한, 질화알루미늄 기판에 적합한 방법으로 무전해 도금된 니켈 박막을 이용하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 패턴을 형성함으로써 미세한 니켈 패턴이 가능하며 니켈 패턴의 저항 편차가 적은 장점이 있다.The aluminum nitride substrate formed with the nickel pattern manufactured according to the manufacturing method of the present invention is a nickel film having high adhesion to the aluminum nitride substrate and a uniform nickel thin film by introducing an electroless plating pretreatment method and an electroless plating method suitable for aluminum nitride substrates. In addition, by using an electroless plated nickel thin film as a method suitable for an aluminum nitride substrate and forming a pattern using a photolithography process, a fine nickel pattern is possible and the resistance variation of the nickel pattern is small. There is this.

Claims (8)

a) 질화알루미늄(AlN) 기판 표면을 플라즈마 처리하는 단계;a) plasma treating an aluminum nitride (AlN) substrate surface; b) 플라즈마 처리 후 질화알루미늄 기판을 탈지 및 에칭하는 단계;b) degreasing and etching the aluminum nitride substrate after the plasma treatment; c) 탈지 및 에칭된 질화알루미늄 기판에 활성화된 Pd핵을 형성하는 단계;c) forming activated Pd nuclei on the degreased and etched aluminum nitride substrate; d) Pd핵이 형성된 질화알루미늄 기판에 니켈을 무전해 도금하는 단계;d) electroless plating nickel on the aluminum nitride substrate on which the Pd nucleus is formed; e) 니켈이 무전해 도금된 질화알루미늄 기판에 포토리소그라피 공정 및 에칭공정을 이용하여 니켈 패턴을 형성하는 단계; 및e) forming a nickel pattern on the nickel electroless plated aluminum nitride substrate using a photolithography process and an etching process; And f) 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판 상에 금을 무전해 도금하는 단계;f) electroless plating gold on the aluminum nitride substrate having the nickel pattern formed thereon; 를 포함하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.Method of manufacturing an aluminum nitride substrate formed with a nickel pattern comprising a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, a) 단계의 플라즈마 처리 전에 그리트(grit) 또는 비드(bead) 블라스팅(blasting) 공정을 진행하여 질화알루미늄 기판의 표면 조도(roughness)를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.Nickel patterned nitride further comprising the step of increasing the surface roughness of the aluminum nitride substrate by performing a grit or bead blasting process prior to the plasma treatment of step a). Method for producing an aluminum substrate. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, a) 단계의 플라즈마 처리 후에 브러쉬로 질화알루미늄 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.A method of manufacturing an aluminum nitride substrate with a nickel pattern, characterized in that further comprising the step of removing foreign matter present on the aluminum nitride surface with a brush after the plasma treatment of step a). 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 b) 단계의 탈지는 유기산 또는 무기산을 이용하여 질화알루미늄 기판 표면의 오염을 제거하는 탈지단계; 및 0.5 내지 10중량%의 불화염 용액으로 질화알루미늄 기판 표면을 식각하는 에칭단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.Degreasing step b) to decontaminate the aluminum nitride substrate surface using an organic acid or an inorganic acid; And an etching step of etching the aluminum nitride substrate surface with a 0.5 to 10% by weight fluoride salt solution. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 불화염용액은 NaF 및 NH4F가 1: 1 내지 100 중량비로 혼합된 불화염 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.The fluoride salt solution is a method of manufacturing an aluminum nitride substrate with a nickel pattern, characterized in that the fluoride salt solution NaF and NH 4 F 1: 1 to 100 by weight. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 니켈 무전해 도금은 컨디셔닝액으로 처리된 질화알루미늄 기판을 니켈 염, 환원제 및 착화제로서 니트릴로트리스(메틸렌)트리포스폰산(NTPA)를 함유한 도금액에 침지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.The nickel electroless plating is performed by immersing an aluminum nitride substrate treated with a conditioning solution in a plating solution containing nitrilotris (methylene) triphosphonic acid (NTPA) as a nickel salt, a reducing agent and a complexing agent. Method for producing the formed aluminum nitride substrate. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 d)단계는 드라이필름을 이용하여 무전해 도금된 니켈층 상에 감광제 패턴을 형성하는 단계, 부식액으로 니켈을 에칭하는 단계, 및 감광제 패턴을 박리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.The step d) is a nickel pattern is formed by forming a photoresist pattern on the electroless plated nickel layer using a dry film, etching the nickel with a corrosion solution, and peeling the photoresist pattern Method for producing an aluminum nitride substrate. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 부식액은 HCl 및 NaClO3가 함유된 것을 특징으로 하는 니켈 패턴이 형성된 질화알루미늄 기판의 제조방법.The corrosion solution is a method of manufacturing an aluminum nitride substrate with a nickel pattern, characterized in that containing HCl and NaClO 3 .
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