高密度封装基板镀层酸蚀针孔的形成机理及优化方案的研究

发布时间：2021-08-26 23:24

　　本文研究了封装基板经酸蚀减薄后镀铜层出现麻点的失效情况,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、氩离子截面抛光仪等宏微观测试方法和表征手段,对封装基板电镀铜层的生长过程和针孔的形成过程进行了分析论述,发现在正常的电镀工艺中会随机出现一些铜晶粒缺陷,酸蚀过程中异常晶粒整体脱落,导致麻点的产生.缺陷会造成腐蚀速度的不均匀,并引发毛细增溶效应,对此我们提出改进方案,在腐蚀液中添加半胱氨酸等铜离子的配体化合物,可使铜离子不同晶面的溶解速度发生改变,留下慢溶晶面,使针孔现象不容易发生,实验结果表明针孔数目明显减少,优化方案的改进效果显著. 

【文章来源】：复旦学报(自然科学版). 2020,59(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

镀铜层表面针孔的光镜照片（150×）

2～6号样品的SEM测试结果如图2所示．未进行减薄时，基板表面无针孔（2号样品）；减薄5μm(3号样品），底部有针孔形成，腐蚀过程刚刚开始；减薄10μm(4号样品），孔洞底部出现弧形晶粒，刻蚀程度较高，部分针孔则出现残留的大颗粒晶粒，细孔晶粒已被完全腐蚀；减薄15～20μm(5号样品和6号样品），孔洞变成碗装，刻蚀过程基本结束．2号样品的多个区域截面处的SEM测试结果如图3（见第86页）所示，B、C区域的晶粒细长连续，A区域晶粒生长不连续，晶粒粗大异常，距表面15μm处出现明显分割线，这是在电镀过程中产生的缺陷．图3(a）和图3(b）对比可知，正是较大的晶粒改变了周围的晶粒排布与结构，使得周围的环境发生改变，微环境的改变诱导了腐蚀坑的形核．

1号样品截面处SEM照片和EDS结果如图5（见第86页）所示，腐蚀坑的真实深度约10μm，其内部存在一些尺寸很大的铜晶粒，直径超过1μm，对比外部晶粒差异明显．EDS的结果则表明，样品表面只含有铜元素．图4 1号样品表面针孔A、B的SEM图


本文编号：3365164