计算机硬盘基板及其CMP技术分析研究

随着计算机硬盘容量的增大、转速的提高、磁头与盘片间距离的降低,对硬盘基板材料选择及改善基板表面平整度提出了更高的要求.综述了硬盘基板材料的发展状况,指出了基板化学机械抛光(CMP)中亟待解决的问题和解决的途径,分析研究了影响硬盘基板CMP技术的因素及如何控制基板抛光后的表面质量.     

多层板层压流胶和变形的原因与改善

主要通过对印制电路板层压的研究,探讨一些单层多张PP结构的PCB板,在压合后产生大量流胶及芯板局部变形后导致钻孔孔偏等问题的影响因素。包括对PCB板的结构设计、半固化片的裁切尺寸、压合前的排板方式、压板过程的升温速率及半固化片的凝胶时间等影响因素的对比试验,统计各可能因素的不良率。结果表明：半固化片的凝胶时间是影响流胶大及局部孔偏的主要因素。     

LTCC基板共烧平整度工艺研究

LTCC共烧工艺是基板加工的重要环节,有很多因素会影响产品加工进程。一般来说,从设计上要预先充分考虑,以避免负面因素影响基板共烧效果。介绍了LTCC基板/低温共烧陶瓷基板技术及共烧致密化技术的机理,阐述了LTCC平整度重要性及改善基板表面平整度工艺的优化过程。通过综合比较版图优化前后的内层金属含量、不同尺寸样品加工、结构设计等因素,经过多重试验验证,结果表明,版图优化措施切实可行,可有效提高LTCC基板共烧平整度。     

基于mSAP技术的精细线路间渗镀短路改善研究

随着封装基板及类基板产量越来越大,m SAP工艺应用也越来越广泛。在生产过程中,时常出现线路间渗镀短路问题,该问题一直为行业难点。同样,在本厂开发WB-BGA封装基板产品过程中,精细线路间渗镀问题为攻关难点之一,其渗镀位置主要在线路间,线路拐弯处,以及孔隔离环。本文以精细线路间渗镀短路问题为研究对象,以压膜温度及压力、曝光能量、曝光后二压、显影压力以及等离子处理时间为影响因子,且设置混合水平进行DOE实验;最终分析产生原因及制定改善措施,有效减少渗镀短路不良率,成功开发出WB-BGA封装基板产品。     

铜CMP中温度与质量传递对速率均匀性的影响

随着集成电路布线层数的增加以及特征尺寸的减小,对材料表面平整度的要求越来越高,如何保证化学机械平坦化(CMP)过程中的速率均匀性是实现高平整的关键。温度和质量传递是影响化学反应速率的主要因素,CMP过程中晶圆表面的温度分布和反应物及产物的质量传递不均匀,会导致去除速率分布不均匀。通过分析抛光速率分布随环境温度的变化规律,来研究晶圆表面温度与质量传递之间的关系,给出了调整CMP均匀性的方法。研究结果表明,环境温度为24℃,工作压力为103 mdaN/cm2(1 kPa=10 mdaN/cm2),背压为93 mdaN/cm2时,片内非均匀性为3.28%,抛光速率为709.8 nm/min,满足工业应用要求。     

LTCC互连基板金属化孔工艺研究

LTCC基板互连金属化孔工艺技术是低温共烧陶瓷工艺过程中的关键技术,它直接影响陶瓷基板的成品率和可靠性。文章从影响互连金属化孔的因素出发,介绍了金属化通孔填充工艺及控制技术、金属化通孔材料热应力的影响、金属化通孔材料收缩率的控制等三方面技术,并给出了如下的解决方案。采用合适的通孔填充工艺技术和工艺参数;合理设计控制通孔浆料的收缩率和热膨胀系数,使通孔填充浆料与生瓷带的收缩尽量一致,以便降低材料的热应力;金属化通孔烧结收缩率的控制可以通过导体层的厚度、烧结曲线与基板烧结收缩率的关系、叠片热压的温度和压力等方面来实现。     

材料形貌对碲镉汞红外焦平面器件性能的影响

碲镉汞材料表面的粗糙度对钝化膜层的质量、接触孔的光刻与刻蚀都有着显著的影响,研究其表面的粗糙度对器件性能的影响具有重要意义。在本文中,我们分别研究了碲镉汞的小平面形貌和台阶形貌对器件性能的影响,以及不同表面粗糙度的碲镉汞材料对器件制备工艺和最终性能的影响。研究表明,随着材料表面粗糙度的增加,钝化层的质量下降,接触孔的均匀性下降,且接触孔的形貌变差,I-V性能下降,最终导致器件的响应非均匀性增加,盲元数增加。     

CdTe薄膜的红外光学特性研究

用干涉法研究了热蒸发（ＰＶＤ）方法制备的ＣｄＴｅ薄膜材料的红外光学特性，通过对不同基板温度和不同薄膜厚度ＣｄＴｅ薄膜样品的研究，确定了在薄膜沉积过程中基板温度和膜厚对ＣｄＴｅ薄膜红外光学特性的影响，发现ＣｄＴｅ薄膜具有一定的非均匀性，其折射率随着薄膜厚度的增加而减小，在１２０－２００℃范围内，基板温度对ＣｄＴｅ薄膜红外光学特性的影响不大。     

LCCC封装器件焊点可靠性研究

LCCC封装器件具有体积小和电性能好的特点,因此应用越来越广泛。但是,由于其无引线特点,以及本体材料与基板FR-4材料的热膨胀系数不匹配,在温度变化过程中焊点应力集中,容易导致疲劳失效。在分析LCCC封装器件高可靠焊接要求和影响焊点可靠性寿命因素的基础上,分别选择28引脚、44引脚和64引脚三种LCCC封装器件进行焊接试验,并通过温度循环试验验证焊点的可靠性,最终得出验证结果。     

硅基HgCdTe面阵焦平面器件结构热应力分析

红外焦平面器件是一个多层结构,包含外延衬底、HgCdTe芯片、Si读出电路、互连In柱、粘结胶以及引线基板等,由于各层材料之间的热膨胀系数不同导致焦平面器件在工作中承受很大的热应力,热应力是导致红外焦平面器件失效的重要因素之一。本文运用一维模型以及有限元分析方法对硅基HgCdTe320×240焦平面器件结构进行热应力分析,结果表明,改变Si衬底厚度、粘结胶的杨氏模量以及基板的热膨胀系数,都会不同程度地影响HgCdTe薄膜上的受力,其中基板的热膨胀系数对HgCdTe薄膜所受的应力影响最大。通过选用合适的基板可以有效降低HgCdTe薄膜所受的应力,从而降低器件失效率。     

基于COSMOSWORKS有限元分析的HDI板热应力仿真

电子产品的高电气性能发展趋势要求了PCB制造的高密度化与芯片设计的大规模集成化。当大功率芯片无法快速散热时,PCB基体将发生温度分布不均匀现象,并且温度分布不均匀产生的热应力又会影响PCB的可靠性。本文以热分布不均匀的HDI刚挠结合板为研究对象,通过有限元数值模拟方法建立了HDI板结构模型,采用热生成加载的方式给HDI板施加热量,模拟计算出在均匀温度场中HDI板因材料热膨胀系数差异产生的层间热应力。仿真结果表明了界面热应力的大小、分布和HDI板材料的热膨胀系数、温度载荷密切相关,并且能快速观察到引起HDI板失效的层间热应力趋势,为优化HDI板结构设计、提高HDI板可靠性提供了理论依据。     

定位孔缘破孔的研究

主要介绍孔缘破孔(在碱性蚀刻流程中发生的干膜流胶入孔致孔中开路)的影响因素。对定位孔缘破孔的形成机理进行分析及试验模拟,得出定位孔缘破孔的原因为:特殊结构特征板件在贴膜后板件板面局部温度较高,在没有散热完全情况下被收板放置在一起,导致定位区域干膜继续流胶入孔。通过提高贴膜后板件散热效果,最终杜绝定位孔缘破孔的产生。     

阻焊入孔问题的分析和改善

阻焊入孔问题是PCB制作中较为棘手的问题之一,问题可能导致后续焊锡不良,影响客户端的使用。本文通过正交试验,对网板目数、丝印速度、丝印挡点大小、曝光能量等12个影响因素进行研究,总结处理了阻焊入孔问题产生的原因,并提出了相应的改善方案。     

电镀均匀性影响因素探究及改善

通过研究电镀过程中浮架、钛篮、液位对电镀均匀性影响,合理布局电镀铜缸体,改善电镀均匀性。同时找出影响均匀性能力主要影响因素,为均匀性提升提供改善依据。并提出可行性建议,给整个电镀能力提升提供思路及方向。     

有限元分析印制电路板钻孔热效应

机械钻孔然后孔金属化是印制电路多层电气连接实现的主要方法。机械钻孔过程中,钻刀的温度高达200℃。钻刀在切屑过程中通过热量传导及应力挤压影响孔壁的形状。本文将使用有限元分析双面印制板钻孔过程中孔壁周围温度分布,根据材料的性质讨论钻孔过程温度分布与孔壁形成之间的关系,并通过该分析结果扩展讨论刚挠结合板分析成孔原因。     

刚挠板挠性基材压合尺寸稳定性分析与控制

挠性基材尺寸的稳定性控制一直是刚挠板生产过程中的技术难点,而层压是造成挠性基材涨缩差异最大和最难控制的过程,文章通过应力应变关系式分析了层压过程中压力及温度两个关键因素对涨缩差异的影响机理,总结出了挠性基材压合涨缩差异的根源在于压力分布不均匀及经受温度不均匀。在此基础上提出了通过优化层压过程中的压合方式以针对性改善压力均匀性及温度均匀性的措施,从而减小涨缩差异,为刚挠板生产中的挠性基材尺寸稳定一致性的控制提供指导。     

含胶量对介质厚度均匀性及阻抗控制的影响

层压时,板边溢胶会导致板边介质层厚度较板中间薄、介电常数较板中间高。板边与板中间介质层厚度差异受半固化片含胶量影响,含胶量越高,板边与板中间厚度差越大,且板边与板中间介质层厚度差异还会导致板边介电常数高于板中间的。板边介质层厚度、介电常数偏差均会对阻抗造成影响,通过软件模拟计算得出:板边与板中间阻抗线阻抗值差异随含胶量增加而增大,且介质层厚度差异对外层阻抗线的影响要高于内层的。     

玻纤裂纹分析及其对PCB耐CAF性能的影响

灯芯是PCB制程控制的常规控制项目,一般定义铜渗入玻纤的部分为灯芯,通常在金相显微镜明场下观察。但随着产品绝缘可靠性要求越来越高,只能在金相显微镜暗场下观察到的玻纤裂纹(玻纤发亮区域)需引起材料和PCB生产厂商更多的重视,因为其对后续产品的绝缘性能有关键影响。文章通过实验考察了材料、钻孔等因素对玻纤裂纹长度的影响,并分析了其对PCB耐CAF性能的影响。通过修正后的CACLE模型,结合玻纤裂纹长度,推算不同孔壁间距下的耐CAF性能,为后续的相关研究提供了理论依据和试验基础。     

挠性导热绝缘环氧胶的制备及性能

制备了一种挠性导热绝缘环氧胶,讨论了改性填料添加量对材料综合性能的影响,并探讨了最佳固化条件。随着填料填充量的增加,材料的热导率大幅提高,粘接力、耐折性及介电性能有所下降。通过实验确定了材料在固化温度为170℃,固化时间为60min的条件下能完全固化,剥离强度最佳。在最佳配方及最佳固化工艺下,所得胶片的热导率为2.31 W/m K、介电常数为4.87、介电损耗为0.058,所制挠性覆铜板的剥离强度为2.20 N/mm,挠曲性能优良。所制备的挠性导热绝缘环氧胶综合性能良好,能满足FCCL的生产要求,可解决电子元器件的散热问题。     

酸性减成法图形制作时线宽与铜厚关系研究

主要阐述了随着PCB单板信号传送性能的提升对PCB线宽制作提出更高要求,即内外层图形需要更高精度。本文对内层图形成型过程中酸性蚀刻之蚀刻均匀性对线宽的影响进行定量研究,独创性将蚀刻均匀性同线宽公差进行关联分析并发现了单位量铜厚波动与线宽波动的线性关系及线性系数。以此为理论基础计算出不同铜厚制作时线宽公差的极限能力以及外层减成法来板铜厚极差对应的线宽公差极限,同时指明了提升线宽精度能力的方向-提升蚀刻均匀性。