教育培训

引线框架电镀及失效分析技术第三期高级培训研讨班在上海举行电子电镀技术是当前微电子制造中不可缺少的关键技术之一。从芯片上的大马士革铜互连电镀技术,IC封装中电极凸点电镀技术,引线框架的电镀表面处理到印制线路板、接插件的各种功能电镀,电子电镀技术已渗     

图书推荐

表面及特种表面加工 该书系统地阐述了表面工程技术的基础理论,各种实用表面工程技术的基本原理、特点、工艺和应用,以及表面分析和检测技术的内容与方法。阐述了电镀技术及特种电镀加工、表面化学处理技术、热喷涂及其喷涂加工技术、表面沉积技术、金属电化学加工和表面形变强化等基本理论,特别对纳米复合电镀,铬的电刷镀,化学表面处理中的合金比控制,     

[例17]工程塑料表面连续镀膜技术的应用

工程塑料表面连续镀膜技术,是利用真空物理气相沉积/化学气相沉积(PVD/CVD)方法,通过等离子体表面预处理及连续镀膜沉积的工艺方式,在工程塑料表面制备优良功能性装饰膜层的技术,它是一种取代传统塑料电镀的绿色清洁生产技术.     

碳纤维表面沉积铜工艺及其参数影响机理研究

碳纤维增强铝基复合材料因具备碳纤维与铝的优良性能,高比强度、比模量,良好的热稳定性及性能与功能的可设计性等特点,在光机结构、航空航天结构件等方面具有广阔的应用前景。为了改善碳纤维与铝基体的界面润湿性能和抑制基体与纤维的界面反应,需要在碳纤维表面沉积铜界面层。本文通过对传统电镀装置的改进,采用了超声振荡分散的电镀装置在碳纤维表面沉积了铜界面层,通过对电镀前碳纤维的预处理、电镀液成分的优选调配,解决了碳纤维铜界面层沉积过程中因纤维束丝难以分散而出现的“夹心”问题(束丝内部纤维难以沉积或不能均匀沉积);在此基础上,详细研究了电镀液添加剂、电镀液PH值、电镀时间等工艺参数对铜界面层的微观结构、铜界面层质量及影响机制,为制备碳纤维增强铝基复合材料提供了一定的技术支持。     

铜基体预沉积铜-金刚石复合过渡层金刚石膜的制备与表征（英文）

在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层,采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒,最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明:金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成,细颗粒填充在粗颗粒之间,形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒,而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。     

用于模具制造的表面工程技术的进展

模具材料是模具工业的基础,但即使是新型模具材料仍难以满足模具的较高综合性能的要求,采用表面工程技术可在一定程度上弥补模具材料的不足。可用于模具制造的表面工程技术十分广泛,既包括传统的表面淬火技术、热扩渗技术、堆焊技术和电镀硬铬技术,又包括近20年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉积技术、化学气相沉积技术、离子注入技术、热喷涂技术、热喷焊技术、复合电镀技术、     

基于有限元的电感器线圈镀铜工艺仿真分析

目的优化电感器线圈电镀工艺,研究电感线圈电镀过程中电流、电解质电势和镀层厚度分布规律。方法采用计算机仿真技术,基于电镀动力学、电化学理论、法拉第定理和移动网格理论,建立电感线圈匝数参数化的三维电感器线圈电镀模型。结果电感线圈外部的铜离子浓度较高,大约为309mol/m3。电感线圈最外圈的电镀厚度最厚,约7.3141μm。线圈外部较大的电流导致电镀线圈外侧出现较大的沉积速率。结论电解的铜离子的质量传递是影响电镀动力学的最主要因素,线圈电镀层厚度与电镀活性面上的电流分布相互作用。该电镀模型可用于分析线圈匝数对电镀工艺的影响,优化设计类似电镀工艺,研究电镀机理。     

关于加速我国芯片电子电镀发展的几点思考

一、加强芯片电子电镀基础研究,刻不容缓. 从1997年IBM公司推出大马士革铜互联工艺起,电子电镀已成为芯片制造的核心工艺技术,成为不可替代的铜互连工艺.该工艺中最核心的材料是3个有机添加剂:抑制剂、加速剂、整平剂;使用量很少,但效果神奇,保证能在纳米级高深宽比(5-10)的沟槽中,均匀镀上优质的纯铜,至今国内无备胎.     

文献资源 专利集锦

塑料电镀专用活化剂及电镀工艺，镁合金上作为化学镀镍中间过渡层的两步电镀锌方法，塑料电镀用铜置换溶液及电镀工艺，用于测量电镀溶液的化学浓度的系统和方法，复合电镀产品及其制造方法     

浅述钢结构镀覆和热喷涂的优缺点

我国现有镀覆的方法主要有:化学气相沉积、物理气相沉积、化学钝化、化学氧化、阳极氧化、化学镀(自催化镀)、激光电镀、闪镀、电镀、机械镀、浸镀、电铸、叠加电流电镀、光亮电镀、合金电镀、多层电镀、冲击镀、金属电沉积、刷镀、     

21世纪的表面处理新技术(待续)

表面处理技术不仅是产品的美容术,也是许多产品的制造技术,产品性能的改良技术和高科技的最新纳米材料的制造技术.面对21世纪环境保护新法规的出台以及高新技术发展的新需求,表面处理将如何适应这种新需求呢?评述了适应新环保新法规要求的印制板无铅表面终饰技术,如化学镀镍/置换镀金、置换镀银、置换镀锡、有机保焊剂(OSP)以及电镀镍/电镀金等工艺的优缺点.电镀、化学镀和复合镀是获得纳米膜层的最简便方法,介绍了许多纳米新镀层的性质、晶粒尺寸大小的控制以及纳米镀层在表面处理上的应用.还介绍了信息产业的表面处理新技术,如芯片铜线路的湿法工艺,印制板的二阶盲孔镀铜、细线芯片的单槽镀铜系统以及超细线挠性印制板的置换镀银和置换镀锡.最后还介绍了21世纪最新的超临界流体(SCF)表面处理新技术的特点及其在信息和印制板产业上的应用.     

增材制造金属零件抛光加工技术研究进展

金属增材制造在航空航天、医用植入等领域有良好的应用前景,但成型表面质量差,未经后处理加工无法满足高使役性要求,抛光加工是高性能金属增材制造技术链中的关键环节。概述了增材制造金属零件应用现状和生长过程固有的阶梯效应、球化效应、粉末粘附等特性,以及成型表面高粗糙度等形貌特征。在此基础上,重点综述了增材制造金属零件抛光加工中应用较广的电化学、激光、磨料流三种抛光技术的研究进展,以不同制造工艺、不同金属粉末材质、不同结构形式(多孔结构、高长径比流道等)的增材制造样件为主线,通过表面粗糙度、材料去除、表层残余应力、廓形精度保持性等技术指标,对增材制造金属零件抛光加工研究成果进行了归纳总结。最后展望了增材制造金属零件抛光技术的发展方向。     

Study of microvia filling process based on multi-physical coupling

The microvia filling process used in the high-density interconnect printed circuit board manufacturing industry was investigated by multi-physical coupling technology. To achieve a perfect filling, SPS (bis-(sodium-sulphopropyl)-disulphide), EO/PO (ethylene oxide and propylene oxide block co-polymers) and PEOPI (polyethylene oxide-polyimide) were used. Furthermore, electrochemical behaviours of electrodeposition were investigated by cyclic voltammetry, galvanostatic potential transient measurement and dynamic potential polarisation technology. Through numerical simulation, the relationship between coverage of additive, concentration of additive, rotating speed of rotating disc electrode, exchange current density and curve slope was fitted. Based on multi-physical coupling to copper electrodeposition, a mathematical model of microvia filling was built to simulate the filling process by a finite element method, and a systematic analysis of the whole filling process was carried out. The void-free microvia filling and filling process with different shapes were finally achieved in acid copper electroplating solutions consisting of 0.3?M CuSO₄·5H₂O, 0.2?M H₂SO₄ and 80?mg?L^?1 Cl^? (virgin make-up solution) plus additives SPS, EO/PO and PEOPI. Subsequently, from images of the microvia filling experiment at different times, shape evolution of the microvia filling and variation of electrodeposition rate at the bottom of the microvia and surface were analysed. The modelling result was compared with the measured data and showed good agreement with the experiment. The results showed that a process model was an excellent tool for quickly and cheaply studying the process behaviour greatly reduced need to execute time-consuming and costly experiments.     

离子束表面工程技术的进展*

综述了离子束表面工程技术近期研究进展,重点讨论了等离子体浸没离子注入(PIII)、强流脉冲离子束技术(HIPIB)、等离子体喷涂物理气相沉积(PS-PVD)、电子回旋共振(ECR)等离子体和磁过滤阴极真空弧沉积等表面工程技术;介绍了离子束表面工程在替代传统电镀技术、航空航天材料表面改性、太阳能利用中材料的表面改性、生物医学材料的表面改性等领域的应用。指出了离子束表面工程技术的未来研究方向,即深入研究离子束与材料表面的作用机理,开发高性能结构涂层和功能涂层,发展新的离子束复合表面技术。     

抗冲蚀磨损涂层制备技术及机理的研究进展

在油气开采作业过程中,高压流动介质中固体颗粒对结构件的冲蚀磨损而引起综合表面性能下降,造成了基材损坏,严重影响了关键设备的使用寿命。冲蚀最先被破坏损伤的是材料表面,表面沉积涂层处理技术是改善特定应用中裸漏零部件特性的有效方法。提高表面涂层性能是设备抗冲蚀常用的手段,正越来越多地用于石油和天然气行业中。根据材料本身的物理特性,文中从塑性材料和脆性材料的分类评述了其各自冲蚀机理,综述了利用热喷涂技术、激光熔覆技术、电镀技术及气相沉积等技术制备抗冲蚀磨损涂层的研究现状和进展,介绍了这些技术在制备涂层过程和使用的主要仪器设备。提出了应用多种工艺技术交叉来制备抗冲蚀磨损涂层的方法和以后研究的重点。并对涂层抗冲蚀磨损领域未来的研究方向进行了展望,为固液或气固等多相流动介质的高压石油装备抗冲蚀设计提供参考。     

芯片制程中金属互连工艺及其相关理论研究进展

随着芯片制程中互连线尺寸的不断减小,集成电路技术已经从以晶体管为中心的时代发展到以互连为中心的时代.传统的互连金属——铝、铜,在互连线性能和可靠性方面渐渐无法满足人们的需求.钴在微纳尺度下因具有更好的电性能,有可能取代铜而成为新的互连线金属,现已受到广泛关注.首先对芯片金属互连技术的历史和发展进行了综述,分别介绍了铝互连、铜互连的优点、存在的缺陷与改进方法,并对新一代钴互连技术进行了介绍,同时对潜在的互连材料,如钌、金、纳米碳材料等进行了总结.之后论述了超填充铜和超填充钴的相关机理,如铜的扩散-吸附整平机理、曲率增强加速剂覆盖机制(CEAC)以及钴的氢诱导失活机制、电压性依赖抑制机制、S型负微分电阻机制(S-NDR)、差动电流效率填充机制等.最后对铜超填充和钴超填充过程中的形核和生长过程的研究现状进行了分析,对不同镀液体系、基底材料、电镀工艺等对铜和钴的形核和生长的影响进行了归纳总结,以期对未来钴互连的研究提供帮助.     

金属材料表面纳米化研究与进展

大多数金属材料的失效都是从其表面开始的,进而影响整个材料的整体性能。研究表明,在金属材料表面制备纳米晶,实现表面纳米化,可以提升材料的表面性能,延长其使用寿命。金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化,材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层,分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层,这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。根据国内外表面纳米化的研究成果,首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,阐述了各自优缺点,总结了表面自纳米化技术的优势,在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用,提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系,对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳;阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势,主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术,对未来的研究工作进行了展望,并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等...     

不同密度研磨介质球对机械研磨电镀铜镀层耐蚀性能影响

目的：利用垂直冲击电镀装置制备机械研磨电镀铜镀层。方法在普通酸性镀铜液中分别加入玻璃球、铜球、铅球,在垂直冲击电镀装置振幅为4 mm、频率为12 Hz的情况下制备30μm的铜镀层,利用电子扫描电镜（SEM）观察镀层表面微观形貌,研究不同密度研磨介质球对镀层晶胞大小的影响;利用恒电位仪测量机械研磨电镀过程中的阴极极化程度,研究机械研磨电镀晶胞细化机制;利用失重法测试镀层在3.5%（质量分数）的 NaCl 溶液中的腐蚀速度,研究介质球密度与铜镀层腐蚀速度之间的关系;利用电化学测试技术验证介质球密度与铜镀层腐蚀速度之间关系的一致性。结果与普通铜镀层相比,机械研磨铜镀层晶胞细小,耐蚀性较好;铅球机械研磨铜镀层晶胞最小,耐蚀性最好;铜球机械研磨铜镀层晶胞次之,耐蚀性次之;玻璃球机械研磨铜镀层晶胞最大,耐蚀性最差。结论介质球密度为(2～12.3)×103 kg/m3时,随着介质球密度的增大,铜镀层晶胞减小,耐蚀性提高。     

激光辅助涂层技术和表面改性质量的研究概述

激光辅助涂层技术的目的是保护暴露的工业产品或易受化学损伤的部件和结构.概述了想要在材料表面的高性能和昂贵部件中权衡制造成本,主体部件可由更便宜的材料制成,通过涂覆技术以达到成本设计的最优化.重点综述了近年来激光辅助技术的研究进展.使用激光作为热源制造机械零件的一组革命性工艺,包括采用基于激光的工艺在所选区域上产生材料沉积以提供保护层和增强基材的耐腐蚀和耐磨性、传热和机械性能.迄今为止,已经引入和研究了多种激光辅助工艺,包括增材制造(AM)、激光表面合金化(LSA)、激光表面熔覆(LSC)、激光辅助等离子体喷涂(LPS)、激光化学气相沉积(LCVD)及其他多种激光辅助涂覆技术.重点归纳了涂覆过程中每种工艺的优势及限制其应用的缺点.对激光辅助涂层方法进行了分类,归纳了激光辅助涂覆方法,并对其进行了比较研究,用以提供更清晰的图片和选择合适的涂层技术,从而根据实际应用获得最理想的涂层设计方案.最后展望了通过发展更先进的技术和材料,可能会获得更高质量的保护性能.     

The polishing mechanism of electrochemical mechanical polishing technology

In this paper, the polishing mechanism of the electrochemical mechanical polishing (ECMP) technology for tooling steel SKD11 was investigated. Suitable electrochemical process parameters were evaluated. The electrochemical characteristics of a material such as active, passive and trans-passive (dissolution) can be revealed from its I–V curve. The characteristics of passive and trans-passive have great effects on the ECMP polishing mechanism. Experimental procedures included qualitative, quantitative and surface quality analyses. Qualitative analyses utilized potentiostat to study the I–V curves of a specific specimen in various electrolytes and electrolytic concentrations, and to find out the voltages at each electrochemical state. In quantitative analyses, the electrochemical polishing processes of the ECMP technology were conducted. From the measured and theoretical weight losses, each process state can be verified whether or not it followed the Faraday’s law. Finally, the surface roughness was measured by a surface profiler. The scanning electron microscopy (SEM) was used to observe the surface profile. The energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis was employed to analyze the metallurgical compositions of the surface. In summary, the proposed mechanism and analyses were a good methodology in finding suitable electrochemical process parameters for ECMP technology.