印制电路板盲孔电镀铜整平剂的合成及其性能

[目的]采用2−甲基咪唑和1,4−丁二醇二缩水甘油醚为原料,合成印制电路板(PCB)盲孔电镀铜整平剂。[方法]使用红外光谱、核磁共振氢谱及凝胶色谱分析了投料温度不同时所得整平剂的结构。通过循环伏安曲线、阴极极化曲线、电化学阻抗谱和计时电位曲线测试,分析了整平剂对铜电沉积的影响,并通过电镀试验验证了它们用于盲孔电镀铜时的整平性能。[结果]投料温度为85℃时所得整平剂ADT-3的整平效果最好,盲孔填充率达94%。[结论]本研究合成整平剂所用原料易得、成本低,合成路线简单,整平效果良好,有望实现工业化生产。

印制电路板盲孔填充电镀铜添加剂的研究进展

[目的]电子产品日益追求轻量化和微型化,这促使印制电路板(PCB)制造向更高精度、更高密度及更小孔径的方向发展。盲孔电镀填充是PCB制造的关键工艺之一。在酸性电镀铜溶液中添加抑制剂、光亮剂、整平剂等添加剂,可借助它们之间的协同效应来实现盲孔的超等角填充。[方法]综述了电镀铜抑制剂、光亮剂和整平剂的研究现状,探讨了它们的作用机制与协同效应,展望了未来的研究方向。[结果]使用适当的添加剂可实现盲孔“自下而上”的超等角填充。[结论]加强电镀铜添加剂的研究和开发可为PCB产业的持续发展提供有力的技术支撑。

HDI盲孔加工工艺研究

盲孔在承接AI(Artificial Intelligence)服务器产品用高密度互连(High Density Interconnector,HDI)印制板层与层之间的导通上起到关键性作用。相比其他消费电子类HDI,AI服务器产品用HDI的盲孔具有高厚径比、孔径极差小、玻纤突出短等特点及特殊要求,为盲孔制程管控和CO_(2)激光加工技术带来更高挑战。本文围绕直径100~127μm的盲孔,研究了HDI盲孔前处理过程铜厚波动对孔径影响,分析了CO_(2)激光参数在加工不同孔径时的影响规律。最终提出了盲孔前处理过程铜厚管控标准,获得了典型盲孔孔径和介厚的最优激光参数,从而实现HDI盲孔高质量、高可靠性加工。

基于CO_(2)激光加工ABF盲孔参数模型的研究

随着ABF载板结构和设计的多样化,激光钻孔技术变得越来越重要,同时激光钻孔参数的数量也变得越来越多。本文通过统计学原理,考察了CO_(2)激光钻基准能量和光罩直径对ABF盲孔孔径的影响,建立了一个基准能量,光罩直径与ABF盲孔的线性回归模型。测试结果表明,该模型在一定的基准能量范围内具有较高的拟合度和可行性。

封装基板盲孔内部纳米级空洞的监控方法研究

随着微电子技术的迅速发展,封装基板的设计制造开始朝着密集盲孔、小间距、小环宽的趋势变化。其中,盲孔作为高密度、高性能封装基板中的关键结构,其质量直接关系到电子信号的传输效率和系统的稳定性,盲孔内微小缺陷的观测及监控成为业内关注的重点。如盲孔底部的铜-铜界面间连续的纳米级空洞(Nano-void),或将导致盲孔化学铜与电镀铜层的结合不良,进而影响盲孔可靠性导致产品失效。因此,对盲孔底部微小缺陷开展过程监控是封装基板质量控制中不可或缺的一环。然而常规盲孔监控方法,如普通切片方法已无法满足对纳米级空洞的观测需求。因此,本文研究了离子研磨(Cross section polisher,CP)制样参数(加速电压、研磨时间)结合扫描电子显微镜观测的方法,可对盲孔底部小于100nm的空洞进行观察,能够实现大批量生产过程中产品盲孔品质的高效监控。

PCB填孔电镀盲孔单点漏填的改善

针对填孔电镀中遇到的一种盲孔单点漏填的问题,进行了深入的分析研究,通过对比验证,找出了问题的根源。结果表明:单点漏填的原因是异物阻镀,而异物来自于前处理导条的包胶材料,将其拆除后问题得到解决。

曝气气氛对镀铜电化学行为及填盲孔性能的影响

通过计时电位法、循环伏安联合旋转环盘电极技术和印制电路板(PCB)盲孔电镀实验,对比分析了氮气、空气和氧气3种不同的曝气气氛对盲孔电镀过程中铜沉积电化学行为及填孔能力的影响。结果表明,氮气气氛下的填盲孔效果最好,氧气会参与铜沉积的反应过程,并抑制铜沉积。曝气气氛会影响镀铜层的晶粒尺寸,进而影响其微观形貌、拉伸强度及硬度。氧气气氛下所得镀铜层最平整细致,具有最高的拉伸强度、延伸率和显微硬度,综合性能最佳。采用先曝氮气1.0 h、再曝氧气0.5 h的阶梯曝气方式在1.5 A/dm^(2)的电流密度下电镀时,能够在保证盲孔填孔率合格的前提下最大限度地减薄面铜。

稳定剂对盲孔电镀铜用硫酸盐体系镀液寿命的影响

电镀铜填盲孔是高密度互连(HDI)印制线路板(PCB)制造的核心技术之一。随着电镀的进行,镀液中添加剂不断消耗分解,副产物的累积导致镀液填孔能力下降等问题。为延长镀液寿命,在常见的三组分添加剂(即1.5 mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠+300 mg/L聚乙二醇8000+50 mg/L整平剂LB)镀液基础上加入自制稳定剂,研究了稳定剂对电镀铜填盲孔时镀液寿命的影响。计时电位分析显示,微量稳定剂的加入基本不会影响镀液中原添加剂的电化学信号,表明微量稳定剂不会影响原添加剂的填孔性能及干扰对原添加剂浓度的分析。循环伏安剥离法分析结果表明,镀液中加入稳定剂后,添加剂在电镀过程中的消耗速率明显降低。哈林槽电镀实验结果表明,稳定剂的加入对填孔效果无明显影响,但无稳定剂的镀液寿命仅250 A·h/L,加入稳定剂后镀液寿命可达500 A·h/L以上。X射线衍射分析表明,新开缸时无稳定剂和含稳定剂镀液的铜镀层均为(200)晶面择优生长,但随着电镀时间的延长,无稳定剂体系铜镀层的择优取向逐渐由(200)晶面向(111)晶面转变,含稳定剂镀液的铜镀层晶型基本不变,镀液性能更加稳定。

覆铜板盲孔二氧化碳激光直接加工研究进展综述

微盲孔是实现多层印制电路板层间互联和高密度布线的核心组成单元,利用二氧化碳(CO_(2))激光在棕化后的覆铜板上烧蚀去除指定深度的铜箔和介电层是形成盲孔的主要方式之一。覆铜板是典型的异质多层复合材料,铜箔、树脂、玻璃纤维材料的吸收率和热力学特性差异显著,在CO_(2)激光加工过程中的层间和层内热传递情况复杂,造成金属-树脂界面、树脂-玻纤界面材料去除不均,导致孔壁悬铜、玻纤突出等质量问题。本文从棕化覆铜板对CO_(2)激光的吸收、CO_(2)激光加工材料去除过程、加工工艺几方面出发,综述了目前棕化覆铜板CO_(2)激光直接钻孔加工理论和技术发展现状,提出了后续CO_(2)激光直接加工技术研究需重点关注的内容。

HDI板盲孔缺陷导致的PCBA功能性失效案例解析

文章通过多个PCB功能性失效案例,主要是盲孔导致的PCBA功能性失效案例,进行原因解析,并给出了一些PCB制程管控关键点和预防措施,希望能减少类似缺陷的发生。同时还给出了一些盲孔出现异常时出现的外观特征,通过这些特征能更好对PCB失效的原因进行定性,从而提高PCB焊接失效分析的准确性。

无芯基板盲孔底部残胶改善

对高密度封装基板产品,如无芯基板(Coreless substrate)而言,盲孔与底铜连接品质对产品可靠性影响至关重要,但因盲孔孔径小,除胶药水在盲孔底部的贯通与交换能力受限,如何彻底去除孔底残胶,一直是业界的难点。文章对盲孔点状残胶缺陷进行了表征分析,并对铜箔类型、铜箔粗糙度、除胶流程与除胶参数等影响因素进行研究,提供了有效改善盲孔底部点状残胶的控制措施。

高阶深微盲孔的加工及其与高纵横比通孔的共镀工艺研究

为顺应电子产品微型化、多功能化的发展趋势,印制电路板的集成度也进一步提升,微小导通孔(盲孔、小孔径通孔)的孔金属化工艺作为实现高密度的关键加工环节已成为行业内的研究热点。文章介绍了控深钻+激光钻组合工艺加工L1~Ln高阶深微盲孔的方法,并总结了加工过程中的品质管控要点。同时,文章针对设计有127μm盲孔、L1~Ln高阶深微盲孔与21:1高厚径比通孔的测试板进行了通盲共镀工艺的加工方法及参数的研究。最后,文章对完成全制程加工的测试板进行了一系列信赖性测试,测试结果均满足IPC标准要求。

一种PCB板曝光方法及装置的研究及应用

文章针对不能采用DI机的自动系数直接拉伸或不平移set的分段固定系数拉伸的问题,研究发现导致外层拒曝和图形偏移的根本原因是基板涨缩与曝光资料系数不匹配,从而开发出了DI机自动平移+拉伸功能,实现了DI机测量基板涨缩后机器自动选择并制作曝光资料,从根本上解决了外层拒曝和图形偏移问题,使拒曝率和图形偏移报废率分别降低了16.18%、2.18%。

印制电路板电镀填盲孔的影响因素

以某公司电镀填盲孔的电镀液体系为研究对象,在500 m L哈林槽中模拟电镀线,系统地考察了电镀液配方(硫酸铜、硫酸、湿润剂、光亮剂、整平剂和氯离子的浓度以及添加剂相互作用)、电镀参数(电流密度和电镀时间)以及盲孔几何尺寸(深径比0.6∶1和1.07∶1)等化学和物理因素对FR-4基材盲孔电镀填孔的影响。以盲孔填孔率、凹陷度、表层镀铜厚度等指标综合评价盲孔填孔效果并用金相显微镜观察孔的横截面。结果表明,在适宜的电镀条件下,该电镀液体系对印制电路板盲孔的填孔效果良好。但是,适宜的电镀参数和电镀液配方与盲孔几何尺寸显著相关。

PCB盲孔镀铜填孔添加剂研究进展

盲孔孔径的减小对孔金属化工艺提出了新的挑战,盲孔孔金属化采用填铜结构可以有效提高印制电路的稳定性。文章介绍了盲孔电镀工艺中常用的四种添加剂,并对国内外填铜添加剂的研究进展进行了概述。

PCB微盲孔电镀铜填平影响因素研究

为满足含微盲孔的高密度互连印制电路板高可靠性的要求,提出了微盲孔电镀铜填平的互连工艺技术。通过对微盲孔电镀铜填平工艺影响因素的分析,主要研究了电镀铜添加剂对微盲孔电镀铜填平的影响,运用了正交试验的分析方法,得到了各添加剂的最佳浓度范围,并验证了其可行性,从而使微盲孔获得了很好的填充效果。

HDI刚挠结合板微埋盲孔研究进展

随着电子产品的小型化、轻量化、薄型化的发展,PCB更多的开始选用微埋盲孔结构。本文概述了国内外HDI刚挠结合板微埋盲孔制作的最新研究成果,主要包括微埋盲孔钻孔工艺、去钻污工艺以及孔金属化研究等。重点介绍了激光钻孔技术、微孔填铜技术的发展及应用,并提出了今后的研究方向。

CO_2激光钻挠性板盲孔工艺参数的优化

选用有胶双面挠性板,通过减铜棕化工艺对板面进行处理。并运用正交试验法对影响盲孔质量的激光能量、光束直径、脉冲宽度和脉冲次数等因素进行优化,用L9(34)的正交表安排4因素3水平的试验。以盲孔真圆度和上下孔径之比作为试验指标,优化出了不同指标下的最佳参数值。并通过极差分析法得出影响盲孔质量的参数主次。通过应用被优化得到的两组参数进行再次试验后得到,当激光能量为14.2 mj,光束直径为2.2 mm,脉冲宽度为2 s时,脉冲次数为3时所得盲孔品质最优。

LTCC基板制造及控制技术

低温共烧多层陶瓷(LTCC)基板,具有高密度布线,内埋无源元件,IC封装基板和优良的高频特性,目前在宇航、军事、汽车、微波与射频通信领域得到广泛运用,是MCM技术的关键部件。本文介绍了LTCC基板制造的关键技术和性能控制。

超声波对印制板电镀铜和化学镀铜的影响研究

对超声波条件下的电镀铜和化学镀铜的结构和性能进行研究。结果表明,超声波能够提高电镀铜和化学镀铜的沉积速率,促进铜的形核过程,同时使铜晶粒表面能减小,控制晶粒的生长,使电镀铜晶层晶粒的择优取向程度更强。同时在细晶强化的作用下,提高电镀铜层的抗拉强度和伸长率。另外,超声波能减少化学镀铜层表面由于氢气泡造成的空隙。在盲孔电镀中引入超声波,可以增强盲孔内溶液的传质作用,有效提高盲孔内镀层的均匀性。