系统HDI板盲孔底部裂纹的研究分析

随着高速PCB快速发展,材料多元化,叠构复杂化等特殊设计层出不穷,其中高速材料结合HDI(含Skip Via使不相邻层间直接连接的孔)产品设计与日俱增,逐渐成为业界高端产品主流设计;此类产品不仅线路更细,孔径更小,而且对产品可靠性要求也是越来越高。盲孔底部裂纹因欺骗性强,可侦测性低等因素显得尤为重要。文章从盲孔底部裂纹产生机理、风险流程、检验手段等维度进行研究分析,希望能为读者朋友提供一种解决此类问题的思路。

高密度互连技术及HDI板用材料的研究进展

为了适应电子产品向更轻、更小、更薄、可靠性更高的方向发展,电子封装对高密度互连(HDI)技术提出了更高的要求。HDI技术在ULSI中用来缩小尺寸、减轻重量和提高电气性能。综述了先进的HDI技术及其应用概要,分析了HDI制造工艺中的几种成孔方法,其中包括HDI线路通导的方式和纳米精细线路的制作工艺,阐述了HDI板用积层材料的发展方向以及两种新型的HDI板用材料:液晶聚合物和AS-11G树脂。以通孔微小化和导线精细化等为核心的HDI技术满足了电子封装技术不断提高封装密度的需要,将成为下一代PCB的主流技术。

一种20GHz四通道差分传输CQFN外壳

基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术,设计了一款适用于四通道差分信号并行传输的高密度陶瓷四边无引线扁平(CQFN)外壳。差分传输的垂直结构采用侧面城堡结构和金属化过孔相结合的设计,该结构可以在保证差分信号传输质量的同时,兼顾外壳的板级安装可靠性,同时在该结构基础上对金属化过孔直径以及多通道并行结构进行仿真和优化。测试结果表明,在DC~20 GHz频段,该CQFN外壳的单通道差分传输结构的回波损耗≤-10.00 dB,插入损耗优于-1.50 dB,验证了该外壳可以有效地保证信号的完整性。利用实测数据进行信号传输验证,结果表明四通道差分传输结构可支持20 GHz信号传输。

面向Chiplet集成的三维互连硅桥技术

摩尔定律的发展速度放缓和集成电路产品应用的多元化趋势,共同推动了先进封装技术的快速发展。先进互连技术是先进封装的核心,在高速、高频传输、功耗、超细节距互连以及系统集成能力等方面均展现出显著优势。硅桥技术作为Chiplet以及异构集成封装的重要解决方案,可以以较低的成本实现多芯片间的局部高密度互连,在处理器、存储器、射频器件中被广泛应用。介绍了业界主流的硅桥技术,并对硅桥技术的结构特点和关键技术进行了分析和总结。深入讨论了硅桥技术的发展趋势及挑战,为相关领域的进一步发展提供参考。

无凸点混合键合三维集成技术研究进展

数字经济时代,高密度、低延迟、多功能的芯片是推动人工智能、大模型训练、物联网等高算力需求与应用落地的基石。引线键合以及钎料凸点的倒装焊存在大寄生电容、高功耗、大尺寸等问题,使传统封装难以满足窄节距、低功耗、小尺寸的应用场景。无凸点混合键合技术能够实现极窄节距的互连,在有效避免倒装焊凸点之间桥连短路的同时降低了寄生电容,减小了封装尺寸和功耗,满足了高性能计算对高带宽、多功能的要求。对无凸点混合键合技术所采用的材料、键合工艺与方法以及当前在三维集成中的应用展开介绍,并对其发展趋势进行了展望。

HDI工艺中取代涂树脂铜箔适合激光钻孔的半固化片

应用于HDI的激光钻孔半固化片的方法和其它常规材料相比具有的优缺点。

半挠性高精密互联印制板加工技术研究

文章主要介绍了一款2阶叠孔高密度互连(HDI)半挠性印制板,此款产品集不对称压合、电镀填孔、揭盖等特点,且各层次芯板底铜厚度不同,需经多次减铜流程,严格控制面铜厚度,以保证最小线宽精度,产品集HDI和半挠性印制板特性于一身,有一定的制作难度。通过制作前识别产品制作过程中重点和难点,对关键技术进行优化,有效保证了产品的质量。

用于HDI的新型感光抗蚀材料与图形转移技术

随着高密度互连(HDI)技术的发展,IC封装密度的提高,高解析度(分辨率)、均一性良好的超薄感光抗蚀膜成为必然需求,文中介绍了电沉积技术(ED)成膜的方法、原理以及相应的图形转移技术,并与传统干膜、旋涂成膜工艺进行对比,结果表明ED膜具有良好的粘附力、很高解析度以及精确的图形精度。

高厚径比通盲共镀新技术开发

随着高精度、高密度和高可靠性的112 G、三次能源产品需求量与日俱增,作为其载体的印制电路板(Printed circuit board,PCB)也向高密度互联(High density interconnection,HDI)方向发展。此类印制电路板通过通孔、盲孔、埋孔的金属化实现层与层之间电气互联。对于高厚径比通孔和盲孔的金属化过程是先电镀盲孔,再电镀通孔,此流程涉及多次电镀多次减铜多次塞孔,不仅流程繁琐复杂,而且多次增铜损铜不利于精密线路设计,难以满足高可靠性、高密度的要求。本文通过对高厚径比通孔电镀体系与盲孔电镀体系系统分析,从药水以及喷流两方面找到通盲共镀的矛盾点并加以平衡:一方面基于铜离子、氢离子以及添加剂的药水机理进行DOE实验,开发得到新的电镀药水体系;另一方面通过建立与优化喷流-铜厚模型图对侧喷喷流方式进行创新性设计,并参考模型图将喷流参数进行适当调整;以上述设计为基础进行试验,结果表明通孔25:1,盲孔1.2:1的产品通盲共镀具有良好的适应性和有效性。该电镀体系的达成,实现了高厚径比通盲共镀技术新突破,缩短加工流程23步,解决了面铜极差的问题,满足精细线路制作,同时对PCB工业与产品,特别是高密度互联的产品走向规模化发展提供了有力保障!。

3μm铜箔CO_(2)激光直接烧靶工艺研究

为满足印制电路板(PCB)线路等级需求,需要采用改进型半加成工艺(mSAP)并使用3μm及以下的附载体极薄铜箔。采用3μmmSAP工艺时,激光钻孔加工使用开窗流程。为保证对位精度,高精度曝光时抓取内层靶标来对位。利用CO_(2)激光加工的积热效应,验证了3μm铜箔CO_(2)激光直接烧靶的可行性,其中烧蚀靶标的激光叠孔设计和激光加工参数是影响烧靶效果的关键因子。通过研究输出了最优的叠孔设计方案和最适合的激光加工参数。结果表明,采用CO_(2)激光直接烧靶加工,凹点靶标和凸点靶标都可以100%满足高精度曝光抓取靶标的需求。

HDI印制电路板中的激光钻孔工艺研究及应用

文章研究采用CO2激光器研究了HDI印制电路板制作微孔的技术,通过金相显微镜分析了CO2激光器制作的盲孔的锥形度、孔壁角度和孔壁平整性。讨论了激光参数对孔的影响,用优化试验优化参数进,一步确定了真圆度和上下孔径比最优的脉冲能量、脉冲宽度、脉冲次数和光罩尺寸。得到了不同孔径微孔的制作最优工艺参数。

高阶HDI印制电路板共性关键技术研究

高阶HDI板在消费类电子产品中的应用越来越广泛,其印制电路共性关键技术主要集中在激光钻孔、盲孔金属化及填充、精准层间对位和精细线路制作等几个方面.文章将就以上几个加工难点技术进行讲解,并提出解决对策及注意事项,供业界技术工作者参考.

多层HDI板叠孔制造工艺研究

随着目前电子产品不断朝小型化、轻便化、多功能化的方向发展,高密度互连HDI印制板势必会广泛应用于各种电子产品。文章主要介绍了一种叠孔制作时各个细节控制方法及薄板采用垂直电镀工艺进行填孔电镀的可行性。

高速HDI板互连应力失效研究

通过分析初步确定了影响高速系统HDI互连应力失效的因素为次外层铜厚、钻孔参数、等离子去钻污时间以及化学除胶参数等。采用正交试验的方法,发现孔壁去钻污不净是引起内层互连应力失效的主要原因。等离子去钻污时间越长,发生互连应力失效的概率越低;次外层铜厚、钻孔参数、等离子去钻污时间和除胶方式组合分别采用53.9μm、高速材料参数、15 min和不过膨胀时,内层互连合格率为100%,当采用最好或最差参数均会引起互连应力失效。

一种叠孔三阶HDI板制作技术研究

近年来,由于3G手机的普及和智能手机的出现,推动PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)技术不断向前发展,加快HDI类产品的增长需求,尤其是三阶HDI产品将成为3G手机未来的主流,而智能手机则以三阶、any-layer HDI设计为主。这些需求带动HDI技术逐渐向更高布线密度方向发展,线宽线距不断减小,板件结构从1+N+1到stagger-via(交错孔),再到stack-via(叠孔),其制作难度不断加大。因此,对三阶HDI板的制作工艺技术进行研究,掌握叠孔三阶及多阶HDI板制作技术将成为抢占当今市场的关键所在。

超薄化技术在HDI印制电路板中的应用研究

文章主要讲述在高阶HDI印制电路板制作过程中涉及到的几类超薄化技术的应用，包括超薄芯板、超薄粘结片、超薄面铜等制作新技术，对其加工难点的解决方案进行解析和探讨，并针对后续超薄化技术的发展趋势提出了展望。

HDI PCB制造中采用TEA CO_2激光的铜直接钻孔

研究了采用二氧化碳(CO2)激光在高密度互连(HDI)印制板(PCB)的铜导体层上有效的微导通孔形成的铜直接钻孔的方法。在铜导体箔的表面上镀覆金属锡层,以便增进铜导体箔上的CO2激光能量吸收。镀层表面采用各种脉冲能量的CO2激光进行钻孔。采用一种激光脉冲可以在9μm厚度的抛光铜导体层上有效地形成优质的微导通孔。

新型HDI盲孔填孔电镀铜技术

高密度互连(High Density Interconnect Board,HDI)印制电路板的盲孔电镀铜技术是其孔金属化实现电气互连的难点和关注重点,为此,在目前传统盲孔电镀铜技术和盲孔脉冲电镀铜技术的基础上,提出一种新型的电镀铜填孔技术,通过填孔工艺特定的镀铜添加剂,在传统盲孔电镀铜的技术上改变表面和盲孔的电流效率满足填孔要求,灵活应用于不同盲孔填充;通过试验和分析,该方法在效果、质量和成品率上均优于脉冲电镀,并可实现不同深宽比盲孔电镀铜要求,大大降低了成本。

基于高功率脉冲技术的微深孔溅射关键工艺研究

根据高功率脉冲电源在溅射时能提升离化率,增加离子浓度的特点,研究了高功率脉冲电源的峰值电流、频率、脉宽与离化效果之间的关系,并比对了溅射效果,分析了高功率脉冲与偏压电源之间的作用关系。通过这些关键工艺的研究,成功实现了深径比10∶1的微孔溅射金属化并进行工程应用,为三维集成高深径比微孔金属化提供了一种低成本的解决方案。

HDI板通盲不匹配产生的原因与改善方法

HDI板通盲孔不匹配会导致PCB产品的开路、短路以及图形偏位,本文通过改进定位方式,提高对位精度,探索出一种改善通盲不匹配问题的方法,就对位、定位系统及板材涨缩几个方面对HDI板通盲不匹配产生的原因及改善方法提出看法。