半加成工艺基板介质层与电镀铜层结合力研究

半加成工艺(Semi-Additive process,简称SAP工艺)具有加工图形线路精细、产品可靠性高、可加工层数多等优点,主要用于制造高阶封装基板产品,如倒装芯片球栅格阵列封装(FlipChip Ball Grid Array,简称FC-BGA)产品。目前SAP工艺介质层主要采用日本味之素公司开发的味之素积层膜(Ajinomoto Build-up films,简称ABF),具有工艺便捷、易于存储加工、产品稳定性高等优点。但ABF与镀铜层之间的结合力(抗剥离强度)不足是限制精细线路产品加工的主要原因之一。本文采用GX92、GX-T31和GL102三种ABF型号材料,研究了ABF预固化、去钻污、沉铜制程的加工条件对ABF表面粗糙度、形貌及抗剥离强度的影响。通过控制最优ABF加工条件,GX92、GX-T31和GL102三种ABF材料的抗剥离强度可分别达到0.87 kgf/cm、0.62 kgf/cm,、0.46 kgf/cm。此外,本文阐述了ABF材料的表面粗糙度、外观形貌与抗剥离强度之间的关系,为SAP工艺加工产品的抗剥离强度提升提供参考.

以镍为种子层的半加成工艺研究

文章中采取化学镀镍和选择性电镀铜工艺，开发了一种新型的半加成法制作精细线路的工艺技术。首先在环氧树脂基材上化学沉积一层非常薄的镍层，然后在镍层表面贴抗镀干膜，曝光、显影后露出线路凹槽。进行电镀铜在镍表面生长出需要的精细线路，然后退去抗镀干膜，快速蚀刻掉种子镍层。由于镍与铜的金属活动性不同，选取的蚀刻液能蚀刻镍而对铜没有腐蚀，从而得到完全没有侧蚀的精细线路。

半加成工艺制作精细线路研究

随着电子产品向着高密度方向的发展,印制电路板和封装基板的盲孔孔径和线路的线宽/线间距越来越小,半加成工艺在印制电路板及封装载板的制作过程中得到越来越广泛的应用。采用半加成工艺,以ABF材料作为介质层,制作线宽/间距为14μm/14μm线路和65μm盲孔。介绍半加成工艺制作的主要流程、使用材料、工艺难点及解决方法。

半加成工艺中薄化铜后烘烤对剥离强度的影响

近年来,半加成法成为了一种新的印制电路板的线路制作工艺,但其存在树脂与铜箔间的剥离强度不高的问题。通过拉力测试以及扫描电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)的表征,探究了BT树脂基板在薄化铜后进行烘烤对树脂剥离强度的影响。研究结果表明,板材的失效模式是树脂的内聚破坏,经过烘烤后树脂与增强颗粒间的结合力下降,树脂本身会受到铜离子催化氧化的影响,结构发生改变,导致强度降低。对失效机理的研究为半加成法提供了改进思路。

等离子体处理在改进型半加成工艺中的应用

等离子体处理在印制电路板加工应用非常广泛,在使用改进型半加成工艺(mSAP)制作线宽/线距≤45μm/45μm的高精密线路时,等离子体处理在提升线路加工良率的方面有着至关重要的作用。文章研究表明使用改进型半加成工艺制作高精密线路时在电镀加成前增加等离子体处理,可以有效改善线路图形,提升制作高精密线路的良率。

半加成工艺:溅镀作为种子层在FR-4的初步研究

文章就溅镀作为种子层在FR-4(高Tg)材料上进行了初步的研究,发现:不同的溅镀条件对线路剥离强度较大的影响,只有在适当的溅镀条件时才能达到良好的结合力。

不同超薄铜箔制作精细线路的研究——针对MSAP工艺

随着物联网时代＆即时顾客定制化时代的到来，系统级封装（SIP，system in package）很好地解决了集成电路产业面临到的矛盾：可以用较低的成本进一步实现集成技术的提升，所以系统级封装被认为是下一代封装技术的主流。近两年随着智能手机大量采用SIP系统模组：BGA的封装ball pitch进一步缩小到0．35mm或0．30mm，原有HDI的布线密度己无法满足要求，必须采用30μm／30μm的布线密度才能实现，这种线路采用掩蔽工艺无法实现，必须采用MSAP（modified semi-additive process）工艺。文章针对MSAP（modified semi-additive process）工艺采用不同的超薄铜箔试验细线路制作能力：即便超薄铜箔厚度只差2μm-3μm，制作线路级别也有很大的差别。经过试验，结合电迁移老化的可靠性测试和不同线路级别的线宽公差来看：2μm薄铜箔可以实现30μm／30μm线路制作，而5μm只能实现45μm／45μm的线路制作，接近现有tenting工艺的制作水平。这意味着．对于MSAP（modified semiadditive process）而言，精度控制等级会进一步提升且需要严格控制，否则，失之毫厘则谬以千里。

FCBGA基板关键技术综述及展望

倒装芯片球栅格阵列(FCBGA)基板是人工智能、5G、大数据、高性能计算、智能汽车和数据中心等新兴需求应用的CPU、图形处理器(GPU)、FPGA等高端数字芯片的重要载体,业界对其需求量快速增长。对FCBGA基板的关键技术进行了介绍,包括精细线路技术、翘曲控制技术和局部增强技术。同时,对FCBGA基板技术的发展趋势及应用前景进行了展望。

一种高密度互连产品制作技术的研究

HDI(高密度互连)产品广泛应用于各种电子产品领域,HDI产品不仅能满足更精密的布线格局,而且在电气性能、热传导等方面优于常规PCB产品。HDI产品常规的层间导通工艺是使用激光钻孔+电镀孔金属化来实现;线路制作工艺选择使用标准减成蚀刻法,线路制程能力只能达到50/50μm左右,无法达到更精密的PCB产品(IC载板、类载板等)加工要求。本次研究的高密度互连板制作技术包含铜柱导通工艺、SAP(半加成工艺)、MSAP(改良半加成工艺),适用于各种类型的HDI产品。对于制作孔上孔、孔盘合一等结构的产品较常规HDI制作工艺更有可靠性保证。本次研究的高密度互连板制作技术在加工性能(线宽线距可以达到30/30μm左右)及电气性能、热传导、平整度等可靠性方面有极大的提升。

基于5G通信的硅基IPD滤波器研究与验证

随着5G通信的逐步发展,系统对于高密度、小体积、低成本提出了更高的要求。硅基集成无源器件(IPD)因其尺寸小、设计工艺与CMOS工艺相兼容,而被广泛应用于系统级封装(SIP)。为提高电容密度,增大电感品质因数,提高整体滤波器的性能,结合硅基薄膜技术、半加成工艺分别制备电容、电感,设计了基于5G通信的双零点电容耦合带通滤波器。该滤波器具有低成本、小尺寸(1.1mm*0.68mm)、低带内插损(-1.87dB@4.75GHz)和较好的带外抑制(零点位置:-48.5dB@2.5GHz和-34dB@7.7GHz)等优点。为提高电感Q值,提高电容密度,实现低成本及小型化,制造高性能的IPD器件,提供了一种可实施的制备方案。

基于mSAP技术的精细线路间渗镀短路改善研究

随着封装基板及类基板产量越来越大,mSAP工艺应用也越来越广泛。在生产过程中,时常出现线路间渗镀短路问题,该问题一直为行业难点。同样,在本厂开发WB-BGA封装基板产品过程中,精细线路间渗镀问题为攻关难点之一,其渗镀位置主要在线路间,线路拐弯处,以及孔隔离环。本文以精细线路间渗镀短路问题为研究对象,以压膜温度及压力、曝光能量、曝光后二压、显影压力以及等离子处理时间为影响因子,且设置混合水平进行DOE实验;最终分析产生原因及制定改善措施,有效减少渗镀短路不良率,成功开发出WB-BGA封装基板产品。

适应高密度化和高速化的FPC新技术开发

概述了适应高密度化和高速化要求的FPC新技术:电沉积聚酰亚胺工艺,半加成法工艺、聚酰亚胺蚀刻工艺。