[精品]試論電鍍銅技術(shù)在電子材料的應(yīng)用.doc

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1、試論電鍍銅技術(shù)在電子材料的應(yīng)用試論電鍍銅技術(shù)在電子材料的應(yīng)用摘要基于電鍍銅技術(shù)良好的物理特性，在日益發(fā)達(dá)的電子材料行業(yè)應(yīng)用廣泛。本文首先對電鍍銅技術(shù)的優(yōu)勢與特點進(jìn)行描述，結(jié)合目前較為代表性的電鍍銅技術(shù)對其在銅箔粗化、PLC芯片、TC封裝方面的應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出最新的電鍍銅技術(shù)概念，以供參考。【關(guān)鍵詞】印制板電鍍銅電子材料銅箔粗化PLCTC1引言隨著我國計算機(jī)電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電子材料領(lǐng)域涉及到的應(yīng)用技術(shù)更加先進(jìn)。電鍍銅層有著良好的導(dǎo)電性、延展性與導(dǎo)熱性,在電子材料行業(yè)應(yīng)用廣泛。電鍍銅技術(shù)主要在印制電路板的生產(chǎn)制造中

2、已經(jīng)得到全面的應(yīng)用，本文只簡單描述。另外電鍍銅技術(shù)在TC封裝、超大規(guī)模PLC芯片銅互連技術(shù)中也得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為電子行業(yè)不可缺少的一種基礎(chǔ)技術(shù)。我國的PCB生產(chǎn)位居世界前列，推動了電鍍銅技術(shù)在我國的發(fā)展。隨著對電鍍銅技術(shù)的研究不斷深入,目前出現(xiàn)了新型的多種電鍍銅技術(shù)，開始進(jìn)行實驗并進(jìn)入初步應(yīng)用階段。2電鍍銅技術(shù)的優(yōu)勢與特點在電子產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，印制板與IC封裝中的質(zhì)量問題最難分析，而且一般出現(xiàn)故障后維修難度最大，甚至直接報廢處理。采用電鍍銅技術(shù)可以有效避免問題發(fā)生的概率。通過對印制板與IC封裝檢測數(shù)據(jù)顯示，使用電鍍

3、銅技術(shù)與之前采用的傳統(tǒng)方法相比質(zhì)量明顯提升。這對于電子產(chǎn)品的壽命延長有著重耍的意義。電鍍銅技術(shù)中最為關(guān)鍵的是電鍍銅鍍液的成分組成。在上個世紀(jì)中期，電子行業(yè)多采用焦磷酸鹽體系的鍍銅，這種工藝的效果其實并不理想，而且鍍液廢水處理難度較大。電鍍銅與傳統(tǒng)的化學(xué)鍍層方法相比，更加環(huán)保，而且成本更低，可操作性強(qiáng)。3電鍍銅技術(shù)在銅箔粗化方面應(yīng)用在印制板制造過程中，要使用到銅箔，銅箔的表面要經(jīng)過粗化處理之后，其表面才能夠與絕緣基板間進(jìn)行充分地結(jié)合，避免脫落。電鍍銅在銅箔的粗化方面應(yīng)用廣泛。首先銅箔需要在低銅離子濃度、高電流密度條件下進(jìn)行粗

4、化處理，之后，在高銅離子濃度中進(jìn)行固化處理。為了避免在電鍍銅粗化過程中出現(xiàn)銅粉轉(zhuǎn)移的問題，在粗化過程中要加入一定量的添加劑。添加劑量過少有會造成銅粉轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致銅箔與基板間結(jié)合度不夠，在使用過程中會發(fā)生脫落的問題。除了印制板表面需要銅箔處理，在多層板的內(nèi)部同樣也需要銅箔的強(qiáng)化處理。在酸性硫酸鹽電鍍銅液中增加有機(jī)物，改變酸銅比與操作條件將會避免在黑化處理中產(chǎn)生的空洞問題，也就確保了層間的互連可靠性。4電鍍銅技術(shù)在超大規(guī)模PLC芯片中的應(yīng)用目前在超大規(guī)模集成電路芯片中電子元器件的線寬已經(jīng)降低到了亞微米級，而且根據(jù)摩爾定律，還會有

5、進(jìn)一步降低的趨勢，這將會造成互連線的RC延遲與電遷移可靠與集成線路速度存在更大的矛盾。超大規(guī)模PLC芯片屮多采用鋁來作為互連線，但鋁的導(dǎo)電性與抗電遷移方面不如銅材料好，IBM公司首先采用銅互連對鋁進(jìn)行取代，之后銅互連技術(shù)在我國絕大多數(shù)超大規(guī)模PLC芯片中得到廣泛應(yīng)用。銅鍍層具有良好的導(dǎo)電性，倒裝芯片F(xiàn)C載板上的電極通過突出點進(jìn)行電鍍金膜，與芯片上的鋁電極進(jìn)行連接。芯片中銅線寬已經(jīng)由原來的0.25um降低到了目前的0.09-0.15umo在如此線寬的條件下多通過電鍍銅技術(shù)的大馬士革工藝技術(shù)實現(xiàn)。采用這一工藝技術(shù)可以有效避免裂

6、縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，另外可以實現(xiàn)線路與通孔的形成，具有沉積速度快，可操作性強(qiáng)。目前電鍍銅技術(shù)已經(jīng)成為超大規(guī)模PLC芯片互連的主要方法。5電鍍銅技術(shù)在IC封裝制作應(yīng)用在電子元器件的封裝中，電鍍銅技術(shù)也倍受關(guān)注。尤其是對于一些BGA的封裝屮都需要采用這種技術(shù)。IC封裝載板采用覆晶薄膜載板，它是一種高密度的多層印制板，通過電鍍銅層來對布線與交互連接。除了在IC封裝中的應(yīng)用，電鍍銅技術(shù)還在PCB的孔制作過程中體現(xiàn)出了其工藝性與經(jīng)濟(jì)性。一張印制板上會有上千個過孔，這些過孔對各層的線路進(jìn)行貫穿，同吋還存在印制板表面的盲孔與內(nèi)部的埋孔，每一系

7、列的孔徑與功能各不相同，位置也不同，孔內(nèi)銅金屬的質(zhì)量將決定著印制板的層間電氣互連。釆用化學(xué)鍍銅工藝可以形成厚度為0.5um的鍍層，之后再鍍上較厚的銅層。但是這種工藝技術(shù)生產(chǎn)效率低，鍍液不穩(wěn)定，使用了一些致癌物質(zhì)來作為還原劑，對操作人員的身體健康形成隱患。直接使用電鍍銅T藝可以大大簡化操作T藝,而且環(huán)保，適用性更強(qiáng)。6新型電鍍銅技術(shù)介紹隨著現(xiàn)代社會對電子產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與材料需要不斷進(jìn)步。在電鍍銅技術(shù)中，通過新型技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高生產(chǎn)質(zhì)量，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。目前較常見的電鍍銅技術(shù)主要有脈沖電鍍銅技術(shù)

8、、超聲波電鍍銅技術(shù)與激光電鍍銅技術(shù)。超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波將會滲透到電極表面介質(zhì)與空隙，形成徹底清洗作用,其空化作用會降低濃差極化，提高了極限電流密度，是較為先現(xiàn)代的—種生產(chǎn)丁藝技術(shù)，最早起源于美國。超聲波電鍍銅技術(shù)在高密度多層印制電路微孔制作過程屮作用明顯。激光電鍍層技術(shù)利用激光照射法在短時間內(nèi)產(chǎn)牛高