글라스 인터포저 Seed Layer 형성을 위한 무전해 도금 최신 동향

• 영문명: Recent Advances in Electroless Plating for Seed Layer Deposition on Glass Interposers
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 김유빈(Yubin Kim) 김선우(Seonwoo Kim) 채수인(Suin Chae) 박세훈(Se-Hoon Park) 박수빈(Soobin Park) 남현진(Hyun Jin Nam)
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제32권 제1호, 29~46쪽, 전체 18쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.03.31

국문 초록

고성능 전자 패키징에 대한 요구가 증가함에 따라, 우수한 전기 절연 특성과 낮은 유전율을 가지며 고밀도 배선 구현이 가능한 글라스 인터포저가 유망한 솔루션으로 주목받고 있다. 그러나, 기존의 물리기상증착(physical vapor deposition, PVD) 방식은 높은 공정 비용과 낮은 접착력으로 인해 글라스 인터포저, 특히 TGV (through-glass via) 구조에서 안정적인 seed layer를 형성하는 데 한계를 보이고 있다. 이러한 문제를해결하기 위해 무전해 도금(electroless plating) 기술이 대안으로 제시되고 있으며, 외부 전원이 필요하지 않으면서도 균일한 금속 도금을 가능하게 하는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 글라스 인터포저에서 seed layer 형성을 위한 무전해 도금 공정의 가능성과 기술적 장점을 체계적으로 분석하였다. 특히, Cu, Ni, Ag 기반의 무전해 도금 공정을 비교하고, Pd-free 촉매층, 나노 실버(nano-silver) 활성화, 실란(silane) 기반 접착력 향상 기법과 같은 다양한 활성화(activation) 및 표면 개질(surface modification) 기술을 평가하였다. 실험 결과, Pd-free Cu 무전해도금은 높은 전기전도도를 제공하면서도 원자재 비용을 절감할 수 있으며, Ni 무전해 도금은 나노 실버 촉매를 활용하여 내식성과 접착력을향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, Ag 무전해 도금은 실란 기능화(silane functionalization)를 통해 산화 문제를 해결하면서도 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있었다. 본 연구 결과는 무전해 도금 공정이 PVD를 대체할 수 있는 신뢰성 높은 기술로 활용될 수 있음을 시사하며, 특히 TGV 구조에서 높은 접착력과 균일성을 확보할 수 있는 경제적이고 효과적인 방법임을 확인하였다.

영문 초록

As the demand for high-performance electronic packaging continues to grow, glass interposers have emerged as a promising solution due to their excellent electrical insulation properties, low dielectric constant, and compatibility with high-density interconnections. However, the realization of a reliable seed layer on glass substrates remains a critical challenge, particularly in TGV (through-glass via) structures where conventional physical vapor deposition (PVD) techniques suffer from poor adhesion and high process costs. To overcome these limitations, electroless plating technology has been introduced as an alternative method that enables uniform metal deposition without requiring an external power source. This study systematically analyzes the feasibility and technical advantages of electroless plating for seed layer formation in glass interposers. Specifically, we compare Cu, Ni, and Ag electroless plating processes and evaluate various activation and surface modification techniques, including Pd-free catalytic layers, nano-silver activation, and silane-based adhesion promoters. Experimental results indicate that Pd-free Cu electroless plating provides high electrical conductivity while reducing material costs, Ni electroless plating offers superior corrosion resistance with improved adhesion through nano-silver catalysis, and Ag electroless plating achieves excellent conductivity while mitigating oxidation issues via silane functionalization. This study identifies electroless plating as a cost-effective alternative to PVD, enhancing adhesion and uniformity in TGV metallization.

목차

1. 서론(Introduction)

2. 구리 무전해 도금 공정 비교(Electroless Copper Plating Methods Comparison)

3. 니켈 무전해 도금 공정 비교(Electroless Ni Plating Methods Comparison)

4. 실버 무전해 도금 공정 비교(Electroless Silver Plating Methods Comparison)

5. 결론(Conclusion)

감사의 글

References

키워드

Electroless plating Glass interposer Surface modification Seed layer formation