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Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Proceso de galvanoplastia del sustrato IC

Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Proceso de galvanoplastia del sustrato IC

Proceso de galvanoplastia del sustrato IC

2021-08-12
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Author:T.Kim

NuEvo <1............... href=","1._href_0" t1.rGet="_self">Sustr1.A de circuiA En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el interiorteriOteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriOteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriortegr1.Hacer G1.lv1.oplCoMoti1. ProceAsí que...: Ceguer1. Agujero, Aprob1.ción Agujero Y EmSí.bido Trincher1. Llen1.r


Resumen


En el interiO Este Ed1.d Pertenecer MiniEnuriz1.ción Pertenecer Electrónico ProducAs, AlA RendimienA Y B1.j1. GComoAs En el interiortegr1.do <1. href="1._href_1" t1.rget="_self">Sustr1.A de circuIA integr1.do ProporciEn1.r 1. CEnfi1.ble MéAdos A Comprensión AlA Densid1.d En el interiorterc1.Xión ((Índice de des1.rrollo hum1.o)) Entre PEnEnComo frItComo Y BSienilos policlor1.dos. En el interior Orden A M1.Ximización Este DSí.pEnible Portador Espacio, Este DSí.t1.cia Entre Este Cobre PEnrón - - Este PEnrón Ancho Y Este Patrón EspaciamienA (L/S) - - DeSí.ría Sí. Minimizar. En el interior Frecuentes Placa de Circumfluenceo impreAsí que... TecNo.logía, Este Patrón Ancho Y Patrón DSí.t1.cia Sí. Más grYe Relación 4..0. ¼m, Aunque Más Av1.zado Oblea C1.tidad TecNo.logía Sí, claro. Realización Patrón Ancho Y Patrón DSí.t1.cia Ascendente A 2.... ¼m. Fin Este PComoado Diez años, PatatComo frItComo Tamaño Sí. Reducir VSí.iblemente Tener A bordo L/S, Presentación Unique Desafío A Ambos Este Placa de circuiA impreso Y SemicEnducAr En el interiordustria.

El paquete de nivel de Panel de ventilador (foplp) es una nueva tecnología de fabricación dSí.eñada para salvar la brecha entre Placa de circuiA impreso e CircuiA integrado / SemicEnducAr. Aunque foplp sigue siendo una tecnología emergente, es favorecida por el mercado porque puede mejorar la utilización del espacio y la capácidoad y aumentar la ventaja competItiva Rojouciendo los GComoAsos. En este mercado, la clave del rendimienA del Circumfluenceo fino es la uniParamidad o uniParamidad del recubrimienA. La uniParamidad de la galvanoplComotia, la planitud de la parte superior del cEnducAr / agujero ciego (que mide la planitud de la parte superior del cEnducAr) y el agujero ciego sEn lComo carComportamienAerísticComo de su rendimienA. EsA es eEspecialmente Importantee en el procesamienA de Placa de circuiA impreso multicapa, ya que la inhomogeneidad de la capa inferior puede afectar a los recubrimienAs posteriores, dañar el dSí.eño del dSí.positivo y causar consecuenciComo catComotróficComo, como corAcircuiAs. Además, lComo superficies irregulSí.s DeParamaciónan los punAs de coneXión (es decir, los agujeros ciegos y el cableado) y causan la pérdida de señales. Por lo tanA, la industria espera que lComo soluciones de galvanoplComotia proporcionen un perfil uniParame y plano sin ningún Post - procesamienA especial.

Se En el interiortroducción un nuevo aditivo compuesA para el recubrimienA de cobre DC en sustraA CircuiA integrado. El llenado de ranurComo incrustadComo se puede realizar mediante la mejora de la galvanoplastia gráfica, y el llenado de agujeros a través y ciegos se puede completar simultáneamente. EsAs nuevos productos no sólo proporcionan un mejor perfil de dSí.eño, sino que también pueden llenar los agujeros ciegos y galvanizar a través de los agujeros. También se introducen dos tipos de procesos de galvanoplastia electrolítica de cobre, que pueden seleccionarse de acuerdo con el tamaño del agujero ciego y los requSí.itos de la superficie cóncava de la aplicación concreta: el proceso I puede proporcionar un buen llenado para el agujero ciego prPertenecerundo con un diámetro de 8..0 a 120.06.e ¼ m y una prPertenecerundidad de 5.0.206 a ¼ m a 100.206 B ¼ M (figura 1); El proceso II.. es m ás adecuado para pequeños agujeros ciegos poco prPertenecerundos con diámetros de 50 a 7.5 206 e ¼ m y prPertenecerundidades de 30 206 B ¼ m a 50 Ð ¼ M.

Ambos procesos permiten una eXcelente uniParamidad de la superficie y un perfil de línea (figura 2). Se descriSí.n las propiedades de llenado de agujeros ciegos y galvanoplastia de agujeros a través de los parámetros dados en el rango de Control. También se descriSí. cómo optimizar la dSí.ipación de calor y las propiedades físicas de la Metalización de galvanoplastia.

Las características del proceso de llenado de agujeros ciegos y galvanoplastia a través de agujeros se pueden realizar simultáneamente mediante la mejora del patrón de galvanoplastia

Figura 1 características del proceso de llenado de agujeros ciegos y galvanoplastia a través de agujeros

Rendimiento de llenado de ranuras empotradas, mostrando la consistencia de altura entre almohadillas y cables.

Figura 2: rendimiento de llenado de ranuras empotradas, MásrYo una alta consSí.tencia entre almoSí.illas y cables




En el interiortroducción


El sustrato IC es el nivel más alto de la tecnología de miniaturización de Placa de Circumfluenceo impreso, que proporciona la conexión entre el Patatas fritas IC y el Placa de circuito impreso a través de la red eléctrica de alambre de cobre Conductor y a través del agujero. Este Densidad Pertenecer Este Alambre metálicos Sí. a Clave Factores in Este Miniaturización, Velocidad Y portCapácidoad Pertenecer Consumidores Electrónica. En el interior Este Pasado Poco Décadas, Este Líneaar Densidad Sí. Crecimientod Gran Tierra, Y Este Desarrollo Pertenecer fan-Sal. Panel Cantidad Material de embalaje ((foplp)) Sí. Sí.come a Caliente Apic in Este Dominio Pertenecer Microelectrónica to SatSí.facción Este DSí.eño RequSí.itos Pertenecer Hoy. Impreso circuSu, Incluyendo... Delgado Núcleo Material, PrecSí.ión Patrón Ancho, Y Pequeñoer Diámetro Aprobación Y Ceguera Agujeros.

Los principales impulsores de esta nueva tecnología son el Gastoso y la productividad. El paquete tradicional de nivel de obleas de ventilador (fowlp) utiliza obleas de 300 HHHmm... como unidad de producción, ya que es difícil obtener obleas más grYes, lo que aumenta los pasos de procesamiento, la mano de obra y el Gastoso, y la producción es baja. La ventaja de utilizar cargadores similSí.s a Placa de circuito impreso en obleas es que los fabriSí, claro.tes tienen flexibilidad de dSí.eño para utilizar una Quizás.or superficie del Panel. Por ejemplo, un panel de 610 mm x 45.7 MM tiene casi cuatro veces la superficie de un chip de 300 mm, lo que reduce considerablemente el costo, el tiempo y los pasos de procesamiento, lo que representa una gran ventaja para la producción en masa.

Sin embargo, la aplicación de la tecnología foplp en el sustrato necesita más investigación y desarrollo, y se enfrenta a problemas de resolución y deTipoación. Si se implementa con éxito, se puede lograr un mayor Volumenn, un menor costo y un tamaño de paquete más delgado, lo que hace que la electrónica de consumo sea más rápida y ligera.

Relleno ciego de cobre ácido


ElectroGalvanoplastia Proceso Sí. one Pertenecer Este Clave Escalón in Este Producción Pertenecer Placa de circuito impreso Board. Aprobación Este Presente dSí.triPeroion, Este Cableado, Ceguera Agujero Y Aprobación Agujero Galvanoplastia on Placa de circuito impreso Tabla Sí, claro. Sí. Realización. Cobre, as Este Conductivo Metal Pertenecer Selección, Sí. Característica Aprobación Su Baja cost Y Alto Conductividad eléctrica. Tener Este Desarrollo Pertenecer electroGalvanoplastia Cobre Tecnología in Más reciente Décadas, Este Uso Pertenecer Cobre as electroGalvanoplastia Metal Sí. Crecimientod Gran Tierra. Avanzado PrPerteneceresional circuit Tabla DSí.eño RequSí.itos Punta Galvanoplastia Equipo Y Innovador Galvanoplastia Resolver, so in Este Pasado Décadas, Jet Galvanoplastia Equipo Sí. Sí.en Universalmente Usod.

Solución de llenado de galvanoplastia Sí. No.rmalmente Alto Concentración Pertenecer Cobre (200 g/L to 250 g/L Cobre sulfate) Y Baja Concentración Pertenecer ácido (Sobre 50 g/L Sulfato ácido) to Promover Rápido Llenar. Orgánico Aditivos Sí. Acostumbrarse a to Control Este Galvanoplastia Velocidad Y Obtener AcepMesa Físico AtriPeroo. Estos Aditivo DeSí. Sí. cSí.fully DSí.eño to SatSí.facción Cliente RequSí.itos Para Guía Agujero Llenar Tamaño, Rendimiento, Superficie Cobre Espeso, Plato Cobre Asignación Tolerancia, Y Parama Pertenecer Ceguera Agujero Después Galvanoplastia. Típico Galvanoplastia Fórmula Incluir Inhibidor, Agente brillante, Y Cantidaders. In Esteory, it Sí. Posible to Llenar Este Ceguera Agujero Tener Sólo a II-component SSí.tema Incluir an Inhibidor Y Abrillantador, Pero II-component SSí.tema Sí. Real Problema, Tal as GrYe Depresión, Parama Llenar, Y Este Proceso Sí. Difícil to Control AnálSí.Sí..

Tanto los inhibidores como los niveladores Act úan como inhibidores, pero de diferentes maneras. Los inhibidores del tipo I, como los inhibidores, pueden ser desactivados por Agentees blanqueadores, mientras que los inhibidores del tipo II, como los niveladores, no son desactivados, y los portadores son generalmente compuestos de alquilo polioxidado de alto peso Molecular. Por lo general, se Adsorciónen en la superficie del cátodo y Paraman una capa delgada interactuYo con iones de cloruro, por lo que el portador reduce la velocidad de galvanoplastia aumentYo el espesor efectivo de la capa de difusión. Los niveles de energía en la superficie del cátodo son iguales (el mSí.mo número de electrones se puede utilizar para galvanizar Localmente todos los puntos de la superficie del cátodo), lo que Consecuenciasa en una dSí.tribución más UniParamee del espesor del recubrimiento resultante.

Por otro lado, el alegraste aumenta la velocidad de galvanoplastia reduciendo la inhibición. A menudo son compuestos de azufre de bajo peso Molecular, también llamados refinadores de grano. Los Agentees de Nivelación suelen consSí.tir en polímeros de cadena recta que contienen nitrógeno / ramificación y compuestos aromáticos heterocíclicos o heterocíclicos, que suelen tener una Estructura cuaternaria (átomos cargados positivamente en el Centro y cuatro sustituyentes) y pueden adsorbirse selectivamente a altas densidades de corriente, como bordes, ángulos e hinchazón local. Evite el sobrerecubrimiento de cobre en áreas de alta densidad de corriente.

Método de ensayo


Las pruebas se realizaron en un baño de galvanoplastia de 8l y un baño de ensayo de 200l. El ánodo insoluble se utiliza para una mayor densidad de corriente aplicable, fácil mantenimiento y dSí.tribución UniParamee de la superficie de cobre. Después de la configuración de la solución de galvanoplastia, la solución de galvanoplastia fue simulada a 1 H / L, analizada y ajustada a la concentración Correcto.a del aditivo, y luego se llevó a cabo la prueba de galvanoplastia. Antes de la galvanoplastia, limpie cada placa de ensayo con ácido durante 1 minuto, Enjuague con agua durante 1 minuto y enjuague con ácido sulfúrico al 10% durante 1 minuto.


Condiciones de funcionamiento y composición del baño

La figura 1 muestra las condiciones de funcionamiento y las concentraciones óptimas de aditivos para ambos preparados. Por lo general, el contenido de cobre y el contenido de ácido de la solución de galvanoplastia rellena con agujeros ciegos son altos para lograr el llenado del Fondo del agujero.

Composición del baño de galvanoplastia y condiciones de galvanoplastia.

Figura 1 Composición de la solución de galvanoplastia y condiciones de galvanoplastia


Agujero ciego Llenar MeSí, claro.Sí.mo

La tasa de crecimiento del cobre en el agujero ciego y en la placa fue controlada por el aditivo. La figura 3 muestra un Diagram a esquemático del crecimiento del cobre ciego, mostrYo los diferentes efectos de cada aditivo. La adsorción selectiva y no selectiva puede ocurrir durante el proceso de galvanoplastia, incluso si la adsorción se expYe localmente. El aditivo deSí. controlarse dentro de los límites establecidos en el cuadro 1 para lograr el "llenado de abajo hacia arriba" deseado. Las herramientas analíticas comúnmente utilizadas en la industria, como la voltammetría cíclica (cvs) y las pruebas de cámara HTodo, se pueden utilizar para el análSí.is.

En la figura 3, el verde indica un inhibidor, el rojo indica un Agentee nivelador y el amarillo indica un Agentee blanqueador. Las moléculas humectantes se adsorSí.n principalmente en la superficie para inhibir la galvanoplastia, mientras que el agente nivelador se adsorSí. selectivamente en la región con carga negativa debido a la sal de amonio cuaternario con carga positiva, lo que puede prIncluso siir la sobregalvanoplastia de los bordes, evitar el cierre prematuro de los agujeros ciegos y conducir a la Paramación de agujeros En el Centro. El abrillantador es una pequeña molécula de azufre que se puede extender más rápidamente a los agujeros ciegos para acelerar el recubrimiento. Debido a que la geometría del agujero ciego cambia continuamente durante el proceso de galvanoplastia, el agente brillante se concentra en el agujero a través, lo que conduce a la galvanoplastia rápida en el agujero ciego. Esto se conoce como el meSí, claro.ismo de coSí.rtura acelerada mejorada por curvatura ((CEAC)).

Esquema del mecanismo CEAC. PNG

Figura 3 Esquema mecánico del CEAC m

Finalmente, cuYo el recubrimiento de cobre en el agujero ciego es casi Coplanar con la superficie, la tasa de recubrimiento de cobre en el agujero ciego y la superficie se vuelve igual, y el llenado de abajo hacia arriba se detiene. Dependiendo de la fuerza de adsorción y desorción del aditivo, el brillo puede no propagarse como se esperaba, y las altas concentraciones de brillo seguirán acelerYo el recubrimiento, resultYo en sobregalvanoplastia, conocida como "choque de pulso".


Medición precisa del contorno gráfico

La figura 4 muestra el cálculo de la tasa de contorno, definida como la relación entre la diferencia de altura (expresada en porcentaje) entre el punto más bajo y el punto más alto y el valor R (diferencia de altura entre el área de la almohadilla y la línea fina), tomYo como mínimo los dos valores.

Cálculo de la relación de contorno y el valor r.png

Figura 4 Cálculo de la relación de contorno y del valor R


El diseño del proceso no. 1 está diseñado para llenar los agujeros ciegos para obtener una superficie plana y un mejor perfil de línea, as í como para optimizar las condiciones de galvanoplastia, como se muestra en la figura 5. Para obtener la capácidoad de llenado de los agujeros ciegos requerida, una mayor concentración de CUSO 4 (200 g / l) se combina con una menor concentración de ácido sulfúrico (50 g / l).

Propiedades típicas de galvanoplastia. PNG

Figura 5 propiedades típicas de galvanoplastia


Las características típicas del proceso no. 1 se muestran en la figura 5, donde el tamaño del agujero ciego de relleno es de 60 islas. Dado que el proceso no. 1 puede llenar el agujero ciego con la superficie cóncava más pequeña, no se requieren pasos adicionales de aplanado. Sin embargo, en algunos casos se ha observado que la situación real está entre el 15.% y el 20%, el espesor del recubrimiento de cobre de los cables es de 15 μm a 16 μm y el valor R está entre 1 y 2. La Parama de la almohadilla es m ás cuadrada, la superficie es plana y El cableado muestra una ligera cúpula.

Relleno de 90 ¼m X 25206; ¼m, 80 ࠒпm X 35206 ¼m, 90 ¼¼m x 60 ࠓⅲm y 100 de diferentes tamaños

Fig. 6 relleno de 90 μm X 25206e μm, 80 de diferentes tamaños

Además, se evalúa la capacidad de llenado de la fórmula para diferentes tamaños de agujeros ciegos. Se probaron cuatro tamaños diferentes de agujeros ciegos: 90 ¼m X 25206e ¼ M, 80 206b ¼ m x 35..206a ¼ M, 90 䦄m x 60 206d ¼ m y 100 206c ¼ m x 80 206F ¼ M, respectivamente. Los resultados de las pruebas se muestran en la figura 6. Para el llenado de agujeros ciegos por debajo de 90℃ M * 60 206℃ M, no se observó cóncava, mientras que el agujero ciego m ás grYe de 100 206℃ M * 80 206℃ M tiene 4206 a℃ m cóncava.



Estudio sobre la vida útil del baño de galvanoplastia

Después de la evaluación inicial del rendimiento, la solución de galvanoplastia se envejeció a 150ah / L y el volumen del baño fue de 8l. Cada ciclo de galvanoplastia fue de 15asf durante 45 minutos, con la misma concentración de aditivo que se muestra en la Tabla 1.

Vida útil de la solución de galvanoplastia.

Vida útil de la solución de galvanoplastia


Durante la prueba de envejecimiento en baño, la placa de ensayo fue galvanizada a intervalos de 50 AH / L, las muestras fueron preparadas y evaluadas bajo microscopio. La placa de ensayo consiste en un agujero ciego de 60 μm x 35 μm y varias rutas L / S. Ajustar las condiciones de galvanoplastia para obtener un espesor de aproximadamente 15℃ m en la superficie. A lo largo de todo el proceso de envejecimiento, el perfil del alambre está entre el 10% y el 15% y ocasionalmente entre el 15% y el 20%, lo que es Consistentee con los resultados de las pruebas de rendimiento iniciales, y el valor R de la almohadilla de soldadura plana está entre 1 y 2.

La capacidad de llenado a través del agujero se probó utilizYo placas de 40. y 60 206 e·m de espesor. La abertura de las dos placas de circuitos es de 40 islas. Los resultados se muestran en la figura 7. El tiempo de galvanoplastia es de 1,24 ASD durante 60 minutos.

Capacidad de llenado del agujero X. PNG

Capacidad de llenado del agujero X


Resistencia a la tracción y Elongación

II Pertenecer Este most Importante Físico Atributo inFabricación de PCB Sí. Este Tensión Fuerza Y Elongación Pertenecer Este Galvanoplastia Cobre conductor, as Estese Atributo Indicar Este Estermal Enfatizar Este Cobre metal Sí, claro. TenerstY Durante el período Montaje Y Final Uso. Físico Atributo Sí. Este result Pertenecer a Conjugación Pertenecer Aditivo Incluyendo... Inhibidor, Grano reValers Y Cantidaders. Estese Atributo Y Dependencia on Galvanoplastia Velocidad or Presente Densidad, Galvanoplastia Temperatura, Y Cristalizar Morfología. Para Ejemplo, Denso deposSu Pertenecer Todo tipo de Cristalizar directIon Sí. Mejor Físico Atributo Relación Columnar Depósito.

Las propiedades físicas se miden de acuerdo con el método de ensayo 2.4.18..1 de la norma IPC TM - 650, y las muestras se cortan en tiras y se hornean en un horno de 125 grados Celsius durante 4 a 6 horas. Las tiras de muestra se prueban con un Instrumentoso de ensayo mecánico Industrial, y los valores medidos se utilizan para calcular la resistencia a la tracción y la elongación. La figura 8 muestra los resultados de dos soluciones de baño de envejecimiento diferentes: baño de recubrimiento nuevo y baño de envejecimiento de aproximadamente 100 AH / L. Los resultados muestran que las características cambian poco con el aumento del tiempo de galvanoplastia y cumplen los requisitos de la clase III, de la norma IPC.

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