DHI plitasi sirtini tozalash texnologiyasi uglerod seriyali to'g'ridan-to'g'ri qoplama
1. Uglerod seriyali to'g'ridan-to'g'ri qoplama tarixi
Uglerod seriyali to'g'ridan-to'g'ri qoplama jarayoni elektron platalar sanoatida 35 yildan beri keng qo'llanilib kelinmoqda. Sanoatda keng qo'llaniladigan jarayonlarga qora tuynuklar, tutilishlar va soyalar kiradi. Asl qora tuynukni to'g'ridan-to'g'ri qoplash texnologiyasi 1984 yilda patentlangan va FR-4 qoplama orqali teshiklari bilan qoplash jarayonida tijorat jihatdan muvaffaqiyatli bo'lgan.
Qora tuynuk qoplama jarayoni bo'lgani uchun, kimyoviy mis chig'anog'i kabi oksidlanish-qaytarilish jarayoni emas, texnologiya turli dielektrik materiallarning sirt faolligiga sezgir emas va metallizlanishi qiyin bo'lgan materiallarga ishlov bera oladi. Shuning uchun bu jarayon polimid plyonkalarida egiluvchan mikrosxemalarda, yuqori mahsuldorlikda yoki maxsus materiallarda, masalan, poletrafraforoetilen (PTFE) da keng qo'llanilgan. Uglerod va grafitni to'g'ridan-to'g'ri qoplash texnologiyasi aviatsiya va harbiy aviatsiya dasturlari uchun tasdiqlangan va IPC-6012D spetsifikatsiyasining 3.2.6.1 bo'limi talablariga javob beradi.
2. O'chirish platasini ishlab chiqish
So'nggi bir necha yil ichida bosma elektron kartani loyihalashtirish zarurati bilan to'g'ridan-to'g'ri elektrokaplama jarayonlari rivojlanib bormoqda. Miniatizatsiya qo'zg'atuvchisi tufayli qo'rg'oshin tarkibiy qismlaridan sirtga o'rnatiladigan qismlarga qadar PCB dizayni ko'proq pinli mikro komponentlarga moslashish uchun rivojlanib bordi, natijada PCB qatlamlari, qalin platalar va teshiklar orqali diametri kichikroq bo'ladi. Yuqori tomon nisbati bilan bog'liq bo'lgan muammolarni qondirish uchun ishlab chiqarish liniyasining texnik tavsiflari eritma o'tkazilishini takomillashtirishni va mikrofloralarning almashinuvini, masalan, teshiklarni tez namlash va havo pufakchalarini olib tashlash uchun ultratovush to'lqinlaridan foydalanish va qalin sxemalarni samarali quritish uchun havo pichog'i va quritgichni takomillashtirish qobiliyati. Kengashdagi kichik teshiklar.
O'shandan beri tenglikni dizaynerlari keyingi bosqichga kirishdilar: teshik ochligi, pinlar soni va shar panjarasining zichligi burg'ulash va simlarni ulash uchun mavjud bo'lgan taxta yuzasidan oshib ketdi. 1,27 mm dan 1,00 mm gacha bo'lgan shar panjaralari to'plami (BGA) va 0,80 mm dan 0,64 mm gacha bo'lgan mikrosxemalar paketlari (CSP) bilan mikro ko'r teshiklar dizaynerlar uchun Inson taraqqiyoti indeksi texnologiyalari muammolariga javob beradigan qurolga aylandi.
1997 yilda seriyali telefonlar ommaviy ishlab chiqarish uchun 1 + N + 1 dizaynidan foydalanishni boshladi; bu qatlam yadrosidagi qoplamada mikro ko'r teshiklari bo'lgan dizayn. Uyali telefonlar savdosining o'sishi bilan oynalar va CO2 lazerlari, UV, UV-YAG lazer va birlashgan UV-CO2 lazerlari mikro ko'r teshiklarni hosil qiladi. Mikro-ko'r-ko'rona viyodlar dizaynerlarga ko'r-ko'rona viyoslar bo'ylab yurishlariga imkon beradi, shuning uchun ular qatlamlar sonini ko'paytirmasdan ko'proq pinli panjaralarni qayta tarqatishlari mumkin. Inson taraqqiyoti indeksi hozirgi vaqtda uchta platformada keng qo'llanilmoqda: miniatyura qilingan mahsulotlar, yuqori darajadagi qadoqlash va yuqori samarali elektron mahsulotlar. Hozirda mobil telefon dizaynidagi miniatizatsiya eng samarali dastur hisoblanadi.
3. To'g'ridan-to'g'ri qoplama
Qora tuynuklar kabi to'g'ridan-to'g'ri qoplama tizimlari, ko'r teshiklar va HDI mikrovozilarining metallizatsiya muammolarini hal qilish uchun texnik to'siqlarni engib o'tishlari kerak. Ko'r teshikning kattaligi kamaytirilganda, ko'r teshikning pastki qismidagi uglerod zarralarini yo'q qilish qiyinligi oshadi, ammo ko'r teshik tubining tozaligi ishonchliligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi; shu sababli, yangi tozalagichlar va mikrochirish vositalarining rivojlanishi ko'rlikni yaxshilashdir Teshikning pastki qismini qanday tozalash kerak.
Bundan tashqari, nazariya va amaliy tajribaga asoslanib, mikro-eroziya uchastkasining nozul dizayni püskürtme-ho'llash-püskürtme konfigürasyonunun kombinasyonu sifatida o'zgartirildi. Amaliyot samarali dizayn ekanligini isbotladi. Nozik bilan plataning yuzasi orasidagi masofa kamayadi, shtutserlar orasidagi masofa kamayadi va elektron platadagi purkagich ta'sir kuchi oshiriladi. Tafsilotlarni tushunib, yangi nozul dizayni teshiklar va ko'r teshiklar orqali yuqori tomon nisbati bilan samarali ishlashi mumkin.
Keyingi avloddagi aqlli telefonlarning rivojlanishi bilan ishlab chiqaruvchilar teshiklarni yo'q qilish uchun har qanday qatlamli ko'r teshik dizayni har qanday qatlamidan foydalanishni boshladilar, bu tendentsiyani keltirib chiqardi, chunki chiziq kengligi va chiziqlar orasidagi masofa 60μm dan 40μm gacha qisqartirildi, elektron ishlab chiqarish Plitalar Jarayonda ishlatiladigan mis folga qalinligi muttasil 18 μm dan 12 μm dan 9 μm gacha kamayadi. Va har qanday qatlamli elektron kartaning har bir ustki qatlamini bir marta metalllashtirish va elektrokaplash kerak, bu esa nam jarayonning quvvatiga bo'lgan talabni sezilarli darajada oshiradi.
shuningdek, smartfonlar egiluvchan va qattiq egiluvchan davrlarning asosiy foydalanuvchisi hisoblanadi. An'anaviy kimyoviy mis qoplama jarayoni bilan taqqoslaganda har qanday qatlamni, moslashuvchan elektron kartani (FPC) va qattiq-egiluvchan elektron kartani ishlab chiqarishda to'g'ridan-to'g'ri qoplama qo'llanilishi sezilarli darajada oshdi, chunki bu jarayon an'anaviy kimyoviy mis jarayoni bilan taqqoslanadi Arzon narx , suvdan kamroq foydalanish, chiqindi suvlarni kamroq ishlab chiqarish
4. PCB ning tobora torayib borayotgan chiziq kengligi / oraliq oralig'idagi talablari chuqurlik chuqurligini qat'iy nazorat qilishni talab qiladi
Endi so'nggi avlod smartfonlari va zamonaviy qadoqlash bosqichma-bosqich muqobil yarim qo'shimchalar usulini (mSAP) o'zlashtirmoqda. mSAP 3/m ultra yupqa plyonkadan foydalanib, 30/30 mikron chiziq kengligi va balandlik dizaynini qo'lga kiritdi. Ultra yupqa mis plyonkadan foydalangan holda ishlab chiqarish jarayonida har bir jarayonda mikro-yivli oluklarning tishlash korroziyasi miqdorini aniq nazorat qilish kerak. Ayniqsa, an'anaviy misga cho'mish va to'g'ridan-to'g'ri qoplash jarayonlari uchun, mis mis plyonkasining luqma korozyoni miqdori juda aniq nazorat qilinishi kerak
5. Uskunani sozlashdagi yutuqlar
To'g'ridan-to'g'ri qoplama jarayonini mSAP jarayoniga mos ravishda optimallashtirish uchun to'liq ishlab chiqarishga topshirilishidan oldin bir nechta turli xil uskunalar eksperimental liniyada sinovdan o'tkazildi. Sinov natijalari shuni ko'rsatadiki, uskunani yaxshi dizayni orqali keng ishlaydigan diapazonda bir xil o'tkazuvchan uglerod qoplamasini ta'minlash mumkin.
Masalan, uglerod seriyasining to'g'ridan-to'g'ri qoplash jarayonida uglerod qoplamasini bir xil qilish uchun patentlangan rulonli konfiguratsiya qo'llaniladi. Va ishlab chiqarish taxtasi yuzasida uglerod yotqizish miqdorini kamaytiring, uglerod suspenziyasi miqdorini kamaytiring va shu bilan birga ko'r teshiklarning burchaklaridagi yoki tuynuklar orqali haddan tashqari qalin uglerod qatlamining oldini oling.
Mikroelementdan keyingi rezervuarning texnik xususiyatlari ham qayta ishlab chiqilgan. Ko'r teshikning pastki qismi 100% to'liq toza bo'ladimi, bu ishlab chiqaruvchining eng muhim sifat muammosi. Agar ko'r teshikning pastki qismida uglerod qoldig'i bo'lsa, u elektr sinovi paytida sinovdan o'tishi mumkin, ammo o'tkazuvchanlikning tasavvurlar maydoni kamayganligi sababli bog'lanish kuchi ham kamayadi, natijada yo'qligi sababli sinadi yig'ish paytida termal stress ishlamay qolish muammosi. Ko'r teshikning diametri an'anaviy 100 mikrondan 150 mikrongacha 80 mikrondan 60 mikrongacha tushirilganligi sababli, mikro-o'yma trubaning uskunalari xususiyatlarini yangilash mahsulotning ishonchliligi uchun juda muhimdir.
Ko'r teshikning pastki qismidagi uglerod qoldig'ini to'liq olib tashlash uchun jarayon qobiliyatini yaxshilash uchun mikro-aşındırma tankının uskunalari xususiyatlarini o'zgartirish bo'yicha sinov va tadqiqotlar natijasida u ommaviy ishlab chiqarish liniyalariga tatbiq etildi. Birinchi yirik takomillashtirish tishlash miqdorini aniqroq nazorat qilish uchun dual o'yiq oluklardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Birinchi bosqichda mis sirtidagi uglerodning katta qismi tozalanadi, ikkinchi bosqichda esa uglerod zarralarini ommaviy ishlab chiqarish taxtasiga qaytishini oldini olish uchun yangi va toza mikrochirish eritmasi ishlatiladi. Ikkinchi bosqichda, elektron simni qisqartirish texnologiyasi, shuningdek, elektron plataning yuzasida mikrochirishning bir xilligini ancha yaxshilash uchun qabul qilindi.
Elektron plataning yuzasida luqma miqdorining o'zgaruvchanligini kamaytirish, ko'r teshikning pastki qismidagi umumiy o'yma miqdorini aniq boshqarishga yordam beradi. Tishlash miqdorining o'zgaruvchanligi kimyoviy konsentratsiyasi, shtutser dizayni va purkagich bosimi parametrlari bilan qat'iy nazorat qilinadi
6. Kimyoviy takomillashtirish
Kimyoviy takomillashtirish nuqtai nazaridan an'anaviy gözenekleri tozalash vositalari va mikro-aşındırıcı iksirler sinovdan o'tkazildi va o'zgartirildi, shuningdek, tishlash korozyonunu nazorat qilish qobiliyati ko'rib chiqildi. Tozalash vositasidagi organik qo'shimchalar tanlab faqat mis yuzasiga yotqiziladi va qatron moddasiga joylashtirilmaydi. Shuning uchun uglerod zarralari faqat ushbu maxsus organik qoplamaga yotqiziladi. Elektron platalar mikro qirg'in qilingan yivga kirganda, organik qoplama kislotali suyuqlikda yuqori eruvchanlikka ega. Shuning uchun, organik qoplama kislota yordamida mikro-o'yilgan yivda tozalanadi va shu bilan birga uglerod zarralari ostidagi mis yuzasi yonma-yon o'raladi, bu esa tezlashishi mumkin Shu bilan uglerod zarralarini olib tashlang.
Yana bir takomillashtirish loyihasi shundaki, ikki komponentli mikro-qirg'ichdan foydalanish uglerod zarralarini yo'q qilish qobiliyatini yaxshilaydi va mis folga yuzasining mikro pürüzlülüğünü kamaytiradi. Mis sirtining pürüzlülüğü quruq plyonka yopishishi uchun qulay bo'lsin. Sinov natijalari shuni ko'rsatadiki, ko'r teshikning nisbatan silliq tubi ko'r teshikning pastki qismidagi qoplamaning ishonchliligini oshirishga yordam beradi. Optimallashtirilgan uglerod seriyali to'g'ridan-to'g'ri qoplama jarayonidan so'ng, ko'r teshikning pastki qismidagi mis plyonka butunlay toza bo'lib, eng yaxshi qoplama yopishqoqligiga erishish uchun elektrolizlangan misning mis plyonkasidagi mis panjarasida o'sishda davom etishiga imkon beradi.
Asosiy texnologik rezervuarlarning kombinatsiyasi va kimyoviy moddalarni takomillashtirish ultra yupqa mis folga yordamida ishlab chiqarish uchun mos bo'lgan rivojlangan HDI / mSAP jarayonini tashkil etadi. Mis-mis to'g'ridan-to'g'ri bog'lanishning yagona interfeysi orqali doimiy teshiklar panjarasi hosil bo'ladi, bu esa ko'r teshiklarning ishonchliligini yaxshilaydi. Mikro-yivli truba ishlov berish, ko'r teshikning pastki qismidagi mis plyonkaning ideal mikro pürüzlülüğünü teshik bilan to'ldiruvchi elektrokaplamalı mis substrat sifatida foydalanishga imkon beradi. Bu mis folga panjarasi bo'ylab ko'r teshikning pastki qismida elektrolizlangan mis panjarasining doimiy o'sishiga yordam beradi. Oddiy yuqori haroratli issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, mis donalari panjara ichiga joylashtirilgan va to'liq uzluksiz metall panjarani hosil qiladi.
Yupqa bo'laklarni hosil qilish uchun FIB chiqib ketish namunalarini kuzatish va tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, interfeys chiziqlari don hajmi va tuzilishi bo'yicha bir xil bo'ladi (5-rasm). Termik zarba yoki termik tsikldan so'ng, ko'r teshikning pastki qismidagi mis plyonka va elektrolizlangan mis o'rtasidagi chegara qiyin, boshqa jarayonlarga moyil bo'lgan Nano-bo'sh joy yo'qligi aniqlandi, agar bu kabi omillar sabab bo'lmasa. oksidlanish yoki ifloslanish sifatida.
Elektr qoplamali mis qatlami va nishon maydonchasi orasidagi interfeysni markazlashtirilgan ion nurlari (FIB) yordamida tasvirlash, to'g'ridan-to'g'ri elektrokaplama texnologiyasi kuchli mis-mis bog'lanishining termal stress ostida yaxshi ishlashiga imkon beradi..
To'g'ridan-to'g'ri elektrokaplama ishlab chiqarish liniyalari, masalan, "qora tuynuklar" hozirgi vaqtda 3 mikronli ultra yupqa mis folga alternativ yarim qo'shimchasini (mSAP) ommaviy ishlab chiqarish jarayonida qo'llaniladi. Ushbu tizimlarda ommaviy ishlab chiqarishda mikro-aşındırma miqdorini aniq nazorat qiladigan tegishli uskunalar ishlatiladi. Ushbu uskuna bilan ishlab chiqarilgan 12 qavatli elektron platalar 300 Cycle IST sinovlaridan o'tdi. Yuqoridagi mahsulotlarda mSAP jarayoni yordamida L2 / 10 va L3 / 11-da qora tuynuklar ishlatiladi. Ko'r teshiklarning o'lchami 80 ~ 100 x 45μm va har bir elektron platada 2 million ko'r teshik mavjud.
Jarayonda uglerod qoldiqlarini tekshirish uchun AOI dan foydalaning. Tekshiruv natijalari shuni ko'rsatdiki, 5000 PSM / oylik ishlab chiqarishda hech qanday nuqsonlar aniqlanmagan. Ushbu elektron platalarni elektrokaplama vertikal uzluksiz elektrokaplama (VCP) ishlab chiqarish liniyasida amalga oshiriladi; ichki qatlam Tent-Etch jarayonining to'liq plastinka elektrokaplamasini qabul qiladi va mSAP qatlami naqshli elektrokaplama bo'lishi kerak. 6-rasmdagi elektronlarning teskari difraksiyasi (EBSD) tasviri nishon yostig'i va elektrolizlangan mis qatlami orasidagi bo'shliqda don o'lchamining bir xilligini ko'rsatadi.
