• 제목/요약/키워드: Ni/Cu plating

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Ni/Cu 전극을 적용한 고효율 실리콘 태양전지의 제작 및 특성 평가 (Ni/Cu Metallization for High Efficiency Silicon Solar Cells)

  • 이은주;이수홍
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1352-1355
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    • 2004
  • We have applied front contact metallization of plated nickel and copper for high efficiency passivated emitter rear contact(PERC) solar cell. Ni is shown to be a suitable barrier to Cu diffusion as well as desirable contact metal to silicon. The plating technique is a preferred method for commercial solar cell fabrication because it is a room temperature process with high growth rates and good morphology. In this system, the electroless plated Ni is utilized as the contact to silicon and the plated Cu serves as the primary conductor layer instead of traditional solution that are based on Ti/Pd/Ag contact system. Experimental results are shown for over 20 % PERC cells with the Plated Ni/Cu contact system for good performance at low cost.

Cu pad위에 무전해 도금된 UBM (Under Bump Metallurgy)과 Pb-Sn-Ag 솔더 범프 계면 반응에 관한 연구 (Studies on the Interfacial Reaction between Electroless-Plated UBM (Under Bump Metallurgy) on Cu pads and Pb-Sn-Ag Solder Bumps)

  • 나재웅;백경욱
    • 한국재료학회지
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    • 제10권12호
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    • pp.853-863
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    • 2000
  • Cu 칩의 Cu 패드 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 무전해 구리/니켈 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하고 그 특성을 조사하였다. Sn-36Pb-2Ag 솔더 범프와 무전해 구리 및 무전해 니켈 충의 사이의 계면 반응을 이해하고, UBM의 종류와 두계에 따른 솔더 범프 접합(joint) 강도 특성의 변화를 살펴보았다. UBM의 종류에 따른 계면 미세 구조, 특히 금속간 화합물 상 및 형태가 솔더 접합 강도에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 무전해 구리 UBM의 경우에는 솔더와의 계면에서 연속적인 조가비 모양의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 빠르게 형성되어 파단이 이 계면에서 발생하여 낮은 범프 접합 강도 값을 나타내었다. 무전해 니켈/무전해 구리 UBM에서는 금속간 화합물 성장이 느리고, 비정질로 도금되는 무전해 Ni의 륵성으로 인해 금속간 화합물과의 결정학적 불일치가 커져 다각형의 Ni$_3$Sn$_4$상이 형성되어 무전해 구리 UBM의 경우에 비해 범프 접합 강도가 높게 나타났다. 따라서 무전해 도금을 이용하여 Cu 칩의 Cu pad 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 UBM 제작시 무전해 니켈/무전해 구리 UBM을 선택하는 것이 접합 강도 측면에서 유리하다는 것을 확인하였다.다.

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무전해 도금방식을 이용한 PET 필름 위 선택적 Ni-Cu 박막의 특성분석

  • 김나영;백승덕;이연승;김형철;나사균;최성창
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.387.2-387.2
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    • 2014
  • 최근 이동통신 LED 에너지 자동차 산업분야에서 제품의 고기능화 고성능화를 위한 신소재 개발 및 친환경적인 신공정 개발에 있어, PI 또는 PET와 같은 유연성 소재 위에 선택적 패턴 도금 기술, 고기능성 나노/복합 도금 등이 주목 받고 있다. 또한 전 세계적으로 유해물질의 수 출입 규제 움직임이 강력하게 제기되고 있다. 본 연구에서는 유연성 소재인 PET 위에 친환경적 방법으로 구리를 선택적으로 도금하기 위한 실험을 진행하였다. 준비된 PET 필름 위에 Ag paste를 Screen Printing법을 이용하여 Ag 전극을 패턴하고, 그 위에 무전해 도금방식을 이용하여 Ni과 Cu가 도금 되도록 하였다. Ni 무전해 도금은 pH6.5, 65도에서 시행되었으며, Cu 무전해 도금은 환경규제물질인 포름알데히드 대신에 차아인산나트륨을 사용하여 70도에서, 중성근처의 pH 농도(pH7과 pH8)에서 시행되었다. 이들 다층 박막에 대해 X-ray diffraction (XRD), SEM (Scanning Electron Microscope), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 등을 이용하여 물리-화학적/전기적 특성들을 이용하여 조사 분석하였다.

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결정질 실리콘 태양전지에 적용될 도금전극 특성 연구 (Investigation of Plated Contact for Crystalline Silicon Solar Cells)

  • 김범호;최준영;이은주;이수홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.192-193
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    • 2007
  • An evaporated Ti/Pd/Ag contact system is most widely used to make high-efficiency silicon solar cells, however, the system is not cost effective due to expensive materials and vacuum techniques. Commercial solar cells with screen-printed contacts formed by using Ag paste suffer from a low fill factor and a high shading loss because of high contact resistance and low aspect ratio. Low-cost Ni and Cu metal contacts have been formed by using electro less plating and electroplating techniques to replace the Ti/Pd/Ag and screen-printed Ag contacts. Ni/Cu alloy is plated on a silicon substrate by electro-deposition of the alloy from an acetate electrolyte solution, and nickel-silicide formation at the interface between the silicon and the nickel enhances stability and reduces the contact resistance. It was, therefore, found that nickel-silicide was suitable for high-efficiency solar cell applications. Cu was electroplated on the Ni layer by using a light induced plating method. The Cu electroplating solution was made up of a commercially available acid sulfate bath and additives to reduce the stress of the copper layer. In this paper, we investigated low-cost Ni/Cu contact formation by electro less and electroplating for crystalline silicon solar cells.

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A Study of Optimization of Electrodeposited CuSnZn Alloys Electrolyte and Process

  • Hur, Jin-Young;Lee, Ho-Nyun;Lee, Hong-Kee
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • CuSnZn electroplating was investigated as alternative to Ni plating. Evaluation of electrolyte and plating process was performed to control physical characteristics of the film, and to collect practical data for application. Hull-cell test was conducted for basic comparison of two commercialized products and developed product. Based on hull-cell test results, long term test of three electrolytes was performed. Various analysis on long term tested electrolyte and samples have been done. Reliable and practical data was collected using FE-SEM (FEI, Sirion), EDX (ThermoNoran SIX-200E), ICP Spectrometer (GBC Scientifi c, Integra XL), FIB (FEI, Nova600) for anlysis. Physical analysis and reliability test of the long term tested film were also carried out. Through this investigation plating time, plating speed, electrolyte composition, electrolyte metal consumption, hardness and corrosion resistance has been compared. This set of data is used to predict and control the chemical composition of the film and modify the physical characteristics of the CuSnZn alloy.

팔라듐 표면처리를 통한 Massive Spalling 현상의 억제 (Retardation of Massive Spalling by Palladium Layer Addition to Surface Finish)

  • 이대현;정보묵;허주열
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.1041-1046
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    • 2010
  • The reactions between a Sn-3.0Ag-0.5Cu solder alloy and electroless Ni/electroless Pd/immersion Au (ENEPIG) surface finishes with various Pd layer thicknesses (0, 0.05, 0.1, 0.2, $0.4{\mu}m$) were examined for the effect of the Pd layer on the massive spalling of the $(Cu,Ni)_6Sn_5$ layer during reflow at $235^{\circ}C$. The thin layer deposition of an electroless Pd (EP) between the electroless Ni ($7{\mu}m$) and immersion Au ($0.06{\mu}m$) plating on the Cu substrate significantly retarded the massive spalling of the $(Cu,Ni)_6Sn_5$ layer during reflow. Its retarding effect increased with an increasing EP layer thickness. When the EP layer was thin (${\leq}0.1{\mu}m$), the retardation of the massive spalling was attributed to a reduced growth rate of the $(Cu,Ni)_6Sn_5$ layer and thus to a lowered consumption rate of Cu in the bulk solder during reflow. However, when the EP layer was thick (${\geq}0.2{\mu}m$), the initially dissolved Pd atoms in the molten solder resettled as $(Pd,Ni)Sn_4$ precipitates near the solder/$(Cu,Ni)_6Sn_5$ interface with an increasing reflow time. Since the Pd resettlement requires a continuous Ni supply across the $(Cu,Ni)_6Sn_5$ layer from the Ni(P) substrate, it suppressed the formation of $(Ni,Cu)_3Sn_4$ at the $(Cu,Ni)_6Sn_5/Ni(P)$ interface and retarded the massive spalling of the $(Cu,Ni)_6Sn_5$ layer.

도전섬유의 전자파 차폐특성에 미치는 섬유구조 및 도금방법의 영향 (Effect of Fabric Structure and Plating Method on EMI Shielding Property of Conductive Fabric)

  • 김동현;이성준
    • 한국표면공학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.149-157
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    • 2015
  • We investigated the effects of the fabric structure or the kinds of plated metals on the electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI SE) by means of electroless plating on polyester fabric. We found that the weight of deposited metal, EMI SE, and flexibility of the conductive fabric for EMI shield is affected by morphology of fabric and structure of fiber. The EMI SE of conductive fabric plated Ni/Cu/Ni by electroless plating method on draw textured yarn (DTY) polyester was in the practically useful range of above 70 dB over a wide frequency range of 10 MHz to 1.0 GHz at the surface resistivity of $0.05{\Omega}/{\square}$. Au or Ag plated conductive fabric by immersion plating method is not able to provide for a good EMI SE.

환원제로 차아인산나트륨을 사용한 무전해 동도금속도에 미치는 도금액 조성과 도금조건의 영향 (Effects of Bath Compositions and Plating Conditions on Electroless Copper Plating Rate with Sodium Hypophosphite as Reducing Agent)

  • 오이식;박정덕;배영한
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.71-78
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    • 2001
  • Using sodium hypophosphite as reducing agent, bath composition and plating condition of electroless copper plating on plating rate have been studied. The followings were determined as optimum, bath composition; $CuSO_4\;0.025M,\;NiSO_4\;0.002M,\;NaH_2PO_2\;0.4M$, sodium citrate 0.06M, $H_3BO_3$ 0.6M, thiourea or 2-MBT $0.2mg/{\ell}$, and operation conditions; pH $9{\sim}10$ at bath temperature rage of $60{\sim}70^{\circ}C$. A small amount of nickel ion($Ni^{2+}/Cu^{2+}$=0.002/0.025) to the hypophosphite reduced solution promotes autocatalysis and continuous plating. An additive such as thiourea or 2-MBT of a small amount($0.2mg/{\ell}$) can be used to stabilize the solution without changing plating rate much. The attivation energy between $20^{\circ}C\;and\;70^{\circ}C$ were calculated to be 11.3kcal/mol for deposition weight. Plating reaction had been ceased by the adjustment of pH above 13, temperature higher than $90^{\circ}C\;and\;under\;20^{\circ}C$. Deposited surface became worse in the case of increment of bath temperature above $80^{\circ}C$.

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여러 가지 외부 전극층 재료를 사용한 형광램프의 전기적 및 광학적 특성에 관한 연구 (A Study on electrical and optical characteristics of single EEFL using different electrode materials)

  • 김수용;지석근;이오걸
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.878-881
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다양한 전극재료로부터 빛의 밝기와 저항을 측정하였고 분석하였다. 외부전극의 새로운 재료와 공정기술은 램프제작에서 개선된 특성을 위해서 매우 중요하다. 본 실험에서는 외부전극을 형성하기 위한 다른 세가지 타입은 구리와 알루미늄 테이핑, 은 접착, 니켈과 구리의 무전해 도금 방법들이다. 밝기측정에서 램프유리위에 외부전극을 위한 니켈과 금플레이팅 방법에 의한 휘도의 결과를 나타내었고 또한 다른 전극재료를 사용한 방법에 의한 결과들과 비교하였다. 니켈과 금플레이팅 공정의 측정된 저항값은 휘도의 개선된 결과에도 불구하고 다소 더 높은 저항값을 나타내었다. 그러나 니켈과 니켈/금 도금방법은 가장 좋은 결과를 나타내었고 사전 표면 식각에 따른 약간의 다른 휘도를 나타내었다.

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디지털용 외부 전극층 재료를 이용한 형광램프의 특성비교 (Characteristics Comparison of Fluorescent Lamp with External Electrode Materials for Digital)

  • 김수용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.549-554
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다양한 전극재료로부터 빛의 밝기와 저항을 측정분석 하였다. 외부전극의 새로운 재료와 공정기술은 램프제작에서 개선된 특성을 위해서 매우 중요하다. 본 실험에서는 외부 전극을 형성하기 위한 다른 세가지 타입은 구리와 알루미늄 테이핑, 은 접착, 니켈과 구리의 무전해 도금 방법들이다. 밝기측정에서 램프유리위에 외부 전극을 위한 니켈과 금 플레이팅 방법에 의한 휘도의 결과를 나타내었고, 또한 다른 전극재료를 사용한 방법에 의한 결과를 비교 하였다. 니켈과 금플레이팅 공정의 측정된 저항값은 휘도의 개선된 결과에도 불구하고 다소 높은 저항값을 나타내었다. 니켈과 니켈/금 도금방법은 가장 좋은 결과를 나타내었고, 사전 표면 식각에 따라 약간의 다른 휘도를 나타내었다.