高温共烧陶瓷大深径比通孔填充工艺改良

通孔填充是高温共烧陶瓷(HTCC)制作流程中的关键工艺之一,直接影响着元件内部不同层之间电气连接的可靠性。此工艺主要是对冲孔后的陶瓷片进行通孔金属化,即将具有导通作用的金属浆料填充进通孔内。随着通孔深径比增大,常规通孔填充技术无法保证通孔填充质量,通孔填充工艺急需改良。影响通孔填充质量的因素较多,分析了浆料黏度、填孔压力、刮刀速度、刮刀硬度对大深径比通孔填充质量的影响。研究结果表明调整填孔压力、调整浆料黏度及降低刮刀速度均能改善通孔填充效果;刮刀硬度对填孔效果影响较大,当刮刀硬度降低至邵氏A60°~A70°时可保证大深径比通孔填充质量。这一研究结果可为高温共烧陶瓷填孔工艺中通孔填充质量的改善提供参考。

导通孔填充镀铜技术

概述了导通孔填充镀铜技术的应用和工艺条件,贯通孔填充和Si贯通电极(TSV)填充等其它的填充镀铜技术和今后的展望。

电镀铜导通孔填充工艺

概述了MacDermid利用电镀铜微盲导通孔填充工艺,可以防止焊接时的孔隙,洞生成和组装时的释气(爆孔),显著的改善了微盲导通孔填充的可靠性。

厚膜陶瓷基片通孔填充工艺

随着厚膜电路技术的发展,混合集成电路的集成度越来越高,要求提高混合集成电路陶瓷基片布线密度,而陶瓷基片双面布线是提高集成密度的较好方式之一。双面布线需要在厚膜陶瓷基片上制作通孔,并对通孔进行导体填充,以实现陶瓷基片正反两面电性能导通和散热等功能,而制作性能良好的导体孔柱是厚膜工艺的难点。重点介绍了通过优化填孔设备压力参数和掩膜孔径的工艺参数提高双面布线厚膜陶瓷基片通孔填充质量的工艺研究,实现提高厚膜陶瓷基片通孔填充效率和质量的目标。

波峰焊接通孔填充不良问题研究

通孔填充不良一直是PCB焊接的难题,在波峰焊、回流焊、选择性波峰焊工艺中都存在,通孔填充不良会降低焊点机械强度,影响导电性能,填充不良是由多种影响因素综合作用形成的,该文以电子行业广泛应用的波峰焊接工艺为例,对通孔填充不良问题进行系统分析,找出影响波峰焊通孔填充性的关键因素,对分析过程中的发现的问题提出改善措施。

全自动导通孔填充制程

主要介绍导通孔填充制程的另一种替代方法,即用封闭头网板印刷的细节,也称封闭式整体印刷方法。

新型整平剂对电镀铜填通孔的影响及机制探究

针对目前国内电子电镀专用化学品瓶颈问题,合成了一种由含氮杂环与含氧碳链组成的新型整平剂分子SC-21。通过哈林槽实验、循环伏安法(CV)、计时电位法(CP&CPCR)和电化学交流阻抗谱(EIS)对比,研究了常见整平剂健那绿(JGB)、聚乙烯亚胺烷基盐(PN)与新型整平剂SC-21在电镀铜填充通孔过程中的作用差异。结果表明:以一定浓度SC-21为整平剂时可出现“蝴蝶填充”现象,进而实现对深径比2∶1通孔的无空洞填充;与JGB和PN相比,此浓度下的SC-21在较宽的电流密度范围内具有动态吸附行为,可产生“负微分电阻效应”,使得通孔内呈现与“蝴蝶填充”形状相匹配的沉铜速率梯度,最终实现对通孔的无空洞填充。

无铅波峰焊不同板厚通孔焊点的填充性研究

分析了影响通孔填充性的因素,包括PCB的设计因素和波峰焊接工艺因素。其次运用试验设计方法研究了通孔填充性与众多因素的关系,对试验结果的方差分析表明影响通孔填充性的显著因子有PCB的板厚、锡炉温度和浸锡时间等,通过回归分析得出预测填充不足缺陷的数学模型,该模型是以缺陷为应变量,各影响因子为自变量的统计学关系方程。同时还对不同板厚的通孔焊点可靠性进行了分析,仅考虑焊点满足相同的机械抗拉力条件,焊点其他参数一致而板厚增加时,对通孔填充率的要求可有所降低;但通过热循环试验得出随着板厚的增加,焊点更易较早的出现裂纹,焊点填充不足时有进一步加快生成表面裂纹的趋势。

导通孔电镀铜填充技术

概述了下一代PCB用镀铜层导通孔填充技术。

基于通孔双面分步填充的TSV制备方法

以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D集成技术是未来高密度封装的主导技术,但是现有的TSV制备技术需依赖高难度的技术和昂贵的设备。提出了一种通孔双面分步填充工艺,先将通孔的一端电镀封口,然后再从另外一端进行电镀填充。此方法避免了难度很高的大深宽比孔中的种子层制备和自底向上的电镀工艺,降低了加工难度。通过工艺改进解决了狭缝缺陷和凸起/空洞缺陷问题,得到了无孔隙的填充孔径为30μm、孔深为300μm、深宽比为10∶1的TSV阵列。通过电学实验测量了所得TSV的电阻。实验结果证明了其填充效果和导电能力,为实现超小型化封装提供了新的技术思路。

通孔电镀填孔工艺研究与优化

为了提高高密度互连印制电路板的导电导热性和可靠性,实现通孔与盲孔同时填孔电镀的目的,以某公司已有的电镀填盲孔工艺为参考,适当调整填盲孔电镀液各组分浓度,对通孔进行填孔电镀。运用正交试验法研究加速剂、抑制剂、整平剂、H2SO4浓度对通孔填充效果的影响,得到电镀填通孔的最优参数组合,并对其可靠性进行测试。将得到的最优电镀配方用于多层板通孔与盲孔共同填孔电镀。结果表明:电镀液各成分对通孔填充效果的影响次序是:抑制剂>整平剂>加速剂>H2SO4;最优配方是:加速剂浓度为0.5 ml/L,抑制剂浓度为17 ml/L,整平剂浓度为20ml/L,H2SO4浓度为30 g/L。在最优配方下,通孔填孔效果显著提高,其可靠性测试均符合IPC品质要求。该电镀配方可以实现多层板通孔与盲孔共同填孔电镀,对PCB领域具有实际应用价值。

导通孔和通孔填孔镀用的CuSO_4电镀工艺“Cu-BRITE TFⅡ”

概述了CuSO4电镀工艺"CU-BRITE TFⅡ"的开发和特性,适用于镀铜层填充导通孔和贯通孔。

下一代电子电路板用CuSO_4填充镀技术

概述了下一代电子电路板填充用的CuSO4电镀技术。(1)盲导通孔填充,(2)贯通孔填充,(3)半导体用的凸块和(4)TSV填充。

充填高密度高厚径比导通孔和大量生产装置

概述了来自PCB制造厂的微导通孔填充材料要求和机器加工能力的研究,适宜于高密度高厚径比导通孔的大量生产。

LTCC多层互连基板工艺及优化

低温共烧陶瓷(LTCC)多层互连基板,具有可内埋无源元件、高频特性优良、IC封装基板、小型化等优点,在军事、宇航、汽车、微波与射频通信等领域得到了广泛应用,其制造技术,是MCM技术中的关键技术。该文介绍了LTCC基板的制造工艺、关键技术及其优化。通过对关键工艺进行优化,获得了一套适合带腔体LTCC多层互连基板制作的工艺参数。并已成功研制出满足T/R组件微波电路性能要求的LTCC多层互连基板。

低温共烧陶瓷多层基板精细互连技术

微电子技术和封装工艺的发展使超大规模集成电路(VLSI)的密度越来越高,而高密度低温共烧陶瓷(LTCC)基板的制作依赖于基板内部导体的精细互连技术。为了满足LTCC多层基板高密度互连的工艺要求,必须使基板微通孔的直径及导线线宽缩小到100μm以内。基于此,首先介绍了LTCC生瓷带层的微通孔形成与填充工艺,以及所形成的微通孔的特点;利用厚膜丝网印刷技术形成精细导线,分析了影响印刷质量的工艺参数;最后简要介绍了薄膜光刻等新技术。通过应用上述几种先进的精细互连工艺技术,极大地提高了LTCC多层基板的互连密度。

利用镀液组成改善镀层厚度均匀性

概述了利用CuSO4镀液组成控制PCB的贯通孔镀层均匀性和导通孔填充镀层均匀性。

SOI高温压力传感器无引线倒装式封装研究

绝缘体上硅(SOI)压阻式压力传感器理论工作温度可达450℃,但传统的器件在高温、振动以及高腐蚀环境中电连接容易失效。开展基于无引线倒装式封装芯片方法的研究。首先,在完成SOI压力传感器芯片制备的基础上,提出了基于阳极键合工艺和玻璃通孔填充(TGV)工艺的倒装式封装方案;其次,研究带有图形的硼硅玻璃和SOI阳极键合工艺,以及基于电镀工艺的通孔金属填充工艺,并对键合强度、键合界面、金属填充效果以及电连接性能进行测试;最后,针对封装好的芯片在常温环境下进行传感器气密性、电连接性能、线性度以及重复度等性能进行测试,进一步验证无引线倒装式封装方法的可行性和有效性。

电镀填孔影响因素分析

现有的HDI和IC基板的芯层填通孔方法是一个基于在已敷形的通孔的金属化与整平后,用环氧树脂进行机械填充,及在随后附加介质层积层之前形成一层铜涂覆层的多步流程。新的填通孔技术消除了填充,整平和封装步骤的分离,缩短了电路板制造的流程。讨论了对于一系列基板厚度和孔径的铜通孔填充性能随化学参数,工艺变量和电镀设备设计的变化进行了透析。

论金属浆料配制工艺技术

为保证高密度键合指的平坦度,提高键合质量、成品率和可靠性,对金属化浆料进行优化开发就非常必要,同样随布线密度提高,金属化互连通孔尺寸也随之变小,小尺寸通孔则必然需要合适的填充金属浆料。为满足线宽、线间距、通孔直径的要求,我们对引线印刷用和通孔填充用金属浆料做专门的研究。