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可焊性与封装载板设计的关系研究
1
作者 陈先明 黄本霞 +6 位作者 曾勇志 李巧灵 曾颖珊 洪业杰 冯磊 邓小峰 蔡家伟 《印制电路信息》 2025年第S1期255-262,共8页
在电子封装领域,焊接质量是确保封装可靠性与产品性能的关键环节,而封装载板的设计对焊接过程的品质具有直接影响。本文旨在探讨电子封装可焊性与封装载板设计的密切关系,采用真实案例分析和实验验证相结合的方法,深度揭示了封装载板设... 在电子封装领域,焊接质量是确保封装可靠性与产品性能的关键环节,而封装载板的设计对焊接过程的品质具有直接影响。本文旨在探讨电子封装可焊性与封装载板设计的密切关系,采用真实案例分析和实验验证相结合的方法,深度揭示了封装载板设计对可焊性的重要作用。进一步,通过对不同载板设计方案下的可焊性测试结果进行对比,明确了在载板设计中应优先考虑的因素,包括阻焊定义焊盘(Solder Mask Defined,SMD)和非阻焊定义焊盘(Non-Solder Mask Defined,NSMD)的选取以及阻焊开窗(Solder Mask Open,SMO)方式、焊盘布局、焊盘制作工艺等。为电子封装与封装载板制造领域提供了极具价值的设计参考,有利于提升产品的焊接质量和可靠性。 展开更多
关键词 电子封装 封装载板设计 可焊性 阻焊定义焊盘 非阻焊定义焊盘 焊盘布局 阻焊开窗
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封装基板线路铜面蚀刻粗糙度改善
2
作者 吴振龙 王伟澄 +2 位作者 范文豪 孙兴军 邓小峰 《印制电路信息》 2025年第5期45-49,共5页
封装基板作为印制电路板(PCB)的中高端产品,其线路铜面粗糙度对产品性能有较大影响。为改善蚀刻后铜面粗糙度,根据工艺流程,通过交叉测试电流密度和退膜方式,明确了蚀刻铜面粗糙度的主要影响因素为电流密度;且电流密度≤1.2 ASD(A/dm^(... 封装基板作为印制电路板(PCB)的中高端产品,其线路铜面粗糙度对产品性能有较大影响。为改善蚀刻后铜面粗糙度,根据工艺流程,通过交叉测试电流密度和退膜方式,明确了蚀刻铜面粗糙度的主要影响因素为电流密度;且电流密度≤1.2 ASD(A/dm^(2))时产生蚀刻粗糙度的概率大,而高电流密度无蚀刻粗糙度。改善后的测试结果发现,烘烤、分段电流等方式均可改善蚀刻粗糙度。鉴于分段电流仅需调整电镀参数,无额外流程,操作简便、成本更低,故推荐分段电流电镀方式作为蚀刻粗糙度改善的方案。 展开更多
关键词 封装载板 铜结晶 蚀刻粗糙度 分段电流
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铜互连电镀中有机添加剂的合成与分析 被引量：4
3
作者 翟悦晖 彭逸霄 +6 位作者 洪延 陈苑明 周国云 何为 王朋举 陈先明 王翀 《电化学（中英文）》 CAS 北大核心 2023年第8期1-12,共12页
铜互连是保障电子设备的功能、性能、能效、可靠性以及制备良品率至关重要的一环。铜互连常通过在酸性镀铜液电镀铜实现,并广泛用于芯片、封装基材和印制电路板中。其中,有机添加剂在调控铜沉积完成沟槽填充、微孔填充以形成精密线路和... 铜互连是保障电子设备的功能、性能、能效、可靠性以及制备良品率至关重要的一环。铜互连常通过在酸性镀铜液电镀铜实现,并广泛用于芯片、封装基材和印制电路板中。其中,有机添加剂在调控铜沉积完成沟槽填充、微孔填充以形成精密线路和实现层间互连方面起着决定性作用。添加剂主要由光亮剂、抑制剂和整平剂三组分组成,在恰当的浓度配比下,添加剂对于盲孔超级填充具有协同作用。目前,已报导的文献聚焦于代表性添加剂的超填充机理及其电化学行为,而对于添加剂的化学结构与制备方法鲜有深入研究。本文重点研究了各添加剂组分的制备工艺和快速电化学筛选方法,为电镀铜添加剂的未来发展提供理论指导。 展开更多
关键词 酸性电镀铜 铜互连 抑制剂 光亮剂 整平剂
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封装载板内置电镀散热金属块技术 被引量：3
4
作者 陈先明 黄本霞 +4 位作者 冯磊 黄高 洪业杰 陈苑明 何为 《印制电路信息》 2022年第S01期192-200,共9页
文章介绍一种电镀散热金属块制作技术,涉及电子电路、半导体芯片封装领域。通过在电子电路的芯片封装区域内电镀大面积散热金属块,在三维方向上布设立体贯通的实心金属散热通道以增强芯片的散热性能。本技术基于珠海越亚铜柱法专利技术... 文章介绍一种电镀散热金属块制作技术,涉及电子电路、半导体芯片封装领域。通过在电子电路的芯片封装区域内电镀大面积散热金属块,在三维方向上布设立体贯通的实心金属散热通道以增强芯片的散热性能。本技术基于珠海越亚铜柱法专利技术,可依据产品的散热需求来对金属块的位置、形状、大小进行客制化设计,并通过图形转移和电镀工艺实现,具有较高的设计灵活性和匹配性;金属块的厚度是通过电镀和磨板控制,通过相关DOE测试与验证,具有良好的表面平整性及厚度均一性。通过在电子电路内电镀散热金属块,可将封装在电子电路上的元器件运行时产生的热量快速散发,有效降低元器件的工作环境温度,提高元器件运行的性能稳定性和可靠性。在当前半导体封装器件趋于高频高速、高功率、高运算量而追求高散热的背景下,本技术可提供优良的散热解决方案并已经广泛商业应用。 展开更多
关键词 散热金属块 电子电路 芯片封装 客制化 工作环境温度 稳定性 可靠性
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封装基板高速电镀铜柱制作技术 被引量：3
5
作者 郑家翀 王翀 +4 位作者 何为 陈先明 彭建 李志丹 刘彬云 《印制电路信息》 2021年第S02期140-146,共7页
集成电路封装基板是芯片的载体,也是连接芯片与外部电路的纽带。电镀铜柱是集成电路封装基板制造中的关键技术。理论上,电镀铜柱可以使用比填孔电镀更大的施镀电流密度,但是由于电镀添加剂的限制,企业目前最大使用3 A/dm^(2)的电流密度... 集成电路封装基板是芯片的载体,也是连接芯片与外部电路的纽带。电镀铜柱是集成电路封装基板制造中的关键技术。理论上,电镀铜柱可以使用比填孔电镀更大的施镀电流密度,但是由于电镀添加剂的限制,企业目前最大使用3 A/dm^(2)的电流密度来沉积铜柱。文章筛选出了一种在高电流密度下电镀铜柱的添加剂。使用单因素试验和正交试验方法优化了该添加剂的施镀条件,在15 A/dm^(2)的高电流密度直流电下电镀75 min制作了高度为230μm,均匀性良好,高度差和dimple合格,可靠性良好的铜柱,提高了生产效率,具有较好的产业化应用的前景。 展开更多
关键词 电镀铜柱 高电流密度 添加剂
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电子封装中高散热铜/金刚石热沉材料的电镀技术研究 被引量：1
6
作者 谢平令 王翀 +9 位作者 周国云 洪延 秦华 黄本霞 陈先明 唐耀 陈苑明 何为 王守绪 李久娟 《印制电路信息》 2023年第S02期255-262,共8页
随着半导体封装载板集成度的提升,其持续增加的功率密度导致设备的散热问题日益严重。金刚石-铜复合材料因其具有高导热、低膨胀等优异性能,成为满足功率半导体、超算芯片等电子封装器件散热需求的重要候选材料。文章采用复合电镀法成... 随着半导体封装载板集成度的提升,其持续增加的功率密度导致设备的散热问题日益严重。金刚石-铜复合材料因其具有高导热、低膨胀等优异性能,成为满足功率半导体、超算芯片等电子封装器件散热需求的重要候选材料。文章采用复合电镀法成功制备了铜/金刚石复合材料,考察了不同复合电镀的工艺方法、金刚石含量、粒径大小对复合材料微观结构、界面结合以及导热性能的影响。并通过优化复合电镀方式,金刚石添加量等工艺参数,制备了无空洞、界面结合紧密的高导热复合材料;仅添加8.8 vol%的金刚石,使复合材料的导热率从393 W/(m.K)增加到462 W/(m.K)。本技术可以应用于半导体封装领域,并进一步增强芯片的散热性能。 展开更多
关键词 铜/金刚石复合材料 复合电镀 导热性能
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PCB酸性蚀刻液中缓蚀剂对厚铜线路制作的影响(英文) 被引量：4
7
作者 王小丽 何为 +8 位作者 陈先明 曾红 苏元章 王翀 李高升 黄本霞 冯磊 黄高 陈苑明 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期57-66,共10页
以2-巯基苯并噻唑(2-MBT)、苯并三氮唑(BTA)和苯氧基乙醇(MSDS)作为缓蚀剂,研究了其加入在酸性蚀刻液后对PCB厚铜线路的缓蚀效果。通过接触角测试、电化学测试和蚀刻因子得出缓蚀状态,并结合扫描电子显微镜观察铜表面形貌。通过分子动... 以2-巯基苯并噻唑(2-MBT)、苯并三氮唑(BTA)和苯氧基乙醇(MSDS)作为缓蚀剂,研究了其加入在酸性蚀刻液后对PCB厚铜线路的缓蚀效果。通过接触角测试、电化学测试和蚀刻因子得出缓蚀状态,并结合扫描电子显微镜观察铜表面形貌。通过分子动力学计算和量子化学模拟分析缓蚀剂在铜表面的吸附机理。结果表明,2-MBT+MSDS与BTA+MSDS的分子结构可有效地平行吸附在铜表面,且吸附能高于单一缓蚀剂。加入了2-MBT+MSDS的蚀刻液,对厚度约为33μm铜线路进行刻蚀,铜线路的蚀刻因子提高到6.59,可有效应用于PCB厚铜线路制作。 展开更多
关键词 缓蚀剂 协同作用 厚铜线路 酸性蚀刻液
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电沉积纳米锥镍的生长机理及其性能的研究(英文) 被引量：1
8
作者 倪修任 张雅婷 +10 位作者 王翀 洪延 陈苑明 苏元章 何为 陈先明 黄本霞 续振林 李毅峰 李能彬 杜永杰 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期67-77,共11页
本文通过恒电流沉积法在柔性覆铜基板上制备了具有纳米锥阵列结构的黑色镍层,制备的纳米锥镍的底部约为200 nm,高度约为1μm,且大小均一,分布致密。本文探讨了镍电沉积中电流密度和主盐浓度对纳米锥镍结构形貌的影响,结果表明低电流密... 本文通过恒电流沉积法在柔性覆铜基板上制备了具有纳米锥阵列结构的黑色镍层,制备的纳米锥镍的底部约为200 nm,高度约为1μm,且大小均一,分布致密。本文探讨了镍电沉积中电流密度和主盐浓度对纳米锥镍结构形貌的影响,结果表明低电流密度和高主盐浓度有利于纳米锥镍的形成。电沉积过程中保持镍离子的供应充足是锥镍结构产生的关键因素之一,而高电流密度会影响镍离子浓度的浓差极化,从而影响锥镍的成核过程。温度、主盐浓度以及结晶调整剂的变化会导致镍颗粒的形貌发生圆包状和针锥状结构的相互转化。温度升高具有一定的细化晶粒作用,锥镍结构需要在大于50oC的条件下生成。结晶调整剂能够改变沉积过程中的晶面择优生长,且可以调控镍晶粒的形貌,使得生成的锥结构分布均匀,颗粒细致。结果表明,在4.0 mol·L-1NH4Cl和1.68mol·L-1Ni Cl2·6H2O体系中沉积出分布均匀的纳米锥镍阵列结构。本文利用氯化铵作为纳米锥镍的晶体改性剂,通过分子动力学模拟理论上分析了NH4+在镍表面的吸附过程。计算结果表明镍不同晶面上NH4+吸附能的差异引起各晶面镍沉积速率的差异,从而导致纳米锥镍阵列的形成。本文呢进一步结合形貌表征,提出了纳米锥镍阵列的电沉积生长的两步生长机理,包括前期的成核生长和后期的核生长过程,前期成核过程为优势生长,生成大量的晶核,为锥镍的生长提供了生长位点,而后期的核生长过程表现为锥状镍核的择优生长,最终形成完整均匀的锥镍阵列结构。本文制备的纳米锥镍结构还具有优异的亲水性和良好的吸光效果,对于近紫外和可见光的吸收率大于95%,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 纳米锥镍阵列 电沉积 分子动力学模拟 柔性
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铜柱法协同高导热介质提升和封装基板散热能力提升研究
9
作者 陈先明 黄本霞 +4 位作者 徐小伟 黄高 冯磊 周国云 张伟豪 《印制电路信息》 2023年第S02期19-25,共7页
本文介绍了一种封装基板散热效能提升方案,通过同时采用高导热封装基板材料和铜柱法工艺,实现封装基板的热导率得到显著提升。本研究的重点是封装载板的热性能,从基板材料和封装基板工艺制备的角度出发,对高导热率封装基板材料进行工艺... 本文介绍了一种封装基板散热效能提升方案,通过同时采用高导热封装基板材料和铜柱法工艺,实现封装基板的热导率得到显著提升。本研究的重点是封装载板的热性能,从基板材料和封装基板工艺制备的角度出发,对高导热率封装基板材料进行工艺的可靠性分析和实验验证。此外,还提供了封装基板材料的热导率和相应封装载板产品的热扩散系数测试方法及测试结果的讨论。同时,对比研究了高导热率的封装基板材料和传统的封装基板材料分别应用于与铜柱法工艺和激光工艺。实验结果表明,由于铜柱法可以实现实心互联结构且侧壁光滑,高导热率封装基板材料结合铜柱法可实现最优的散热效果,对应的封装载板产品的热扩散系数和热导率较传统的封装基板材料分别提升60%和2.6倍,在未来芯片和模组封装热管理中具备显著的优势和潜力。 展开更多
关键词 封装基板 铜柱法 导热率 热扩散系数 热管理
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