铜箔与聚酰亚胺材料“粘结”用镍铬连接镀层

文章摘要： A表示上部分的范围是被破坏聚酰亚胺的表示.这充分显示了优良的粘结性能.在A低的部分范围表示不滑的表面,显示了粘结力很小,没有粘结能力.相类似的特征就是B范围内1/8英寸宽导线侧蚀现象.电镀后故障底切现象明显.金电镀液的组成对铜与聚酰亚胺-铜的交界面受到镀液的浸蚀.浸蚀是从导线边缘和随时间向内部发展.样品在这种条件下,没有连接层,大约电镀时间13分钟后,底切约近200μm.当浸蚀后其粘结力变小,甚至无粘结性能.所以,采用没有连接层其特征要比400μm宽还小,而还有可能彻底分层.而采用较大宽度的导线以保持材料的粘结力,但所显示出来的剥离强度很小.这就是为什么采用导线宽度为8μm面导致分层,

铜箔与聚酰亚胺材料“粘结”用镍铬连接镀层,标签：镀层技术,涂覆工艺,http://www.88dzw.com

    A表示上部分的范围是被破坏聚酰亚胺的表示.这充分显示了优良的粘结性能.在A低的部分范围表示不滑的表面,显示了粘结力很小,没有粘结能力.相类似的特征就是B范围内1/8英寸宽导线侧蚀现象.电镀后故障底切现象明显.金电镀液的组成对铜与聚酰亚胺-铜的交界面受到镀液的浸蚀.浸蚀是从导线边缘和随时间向内部发展.样品在这种条件下,没有连接层,大约电镀时间13分钟后,底切约近200μm.当浸蚀后其粘结力变小,甚至无粘结性能.所以,采用没有连接层其特征要比400μm宽还小,而还有可能彻底分层.而采用较大宽度的导线以保持材料的粘结力,但所显示出来的剥离强度很小.这就是为什么采用导线宽度为8μm面导致分层,而当采用1/8英寸导线宽度,在样品板没有采用连接层还能保持.

        使有SEM显微镜对采用蒙乃尔连接层样品板背面剥离进行分析结果,见图4表示.样品板经过曝露到电镀金后,再一次显示A范围表示曝露的聚酰亚胺的表面,则B范围表示背面剥离有金属特征的交界面.通过SEM显微镜分析确定小量的底切,大约10μm,经观察发现底切在导线的两边缘.这种类型的底切比观察到的没有连接层样品和说明其剥离强度有改善的非常小.它也说明了介于8mil和1/8英剥离不同性能的样品.20μm的底切(10μm在另一边)是8μm(200μm)的10%,与大的1/8英寸导线比较是轻微的.

       使用SEM分析电镀金表面50A镍铬连接层背面剥离的样品.经观察发现仅有3μm的底切比观察到的蒙乃尔连接层样品更小.从减少底切说明,采用镍铬连接层样品和用蒙乃尔连接层样品的比较,更具有优良的剥离强度.

        样品剥离强度减小是经过电镀金后,从样品的铜导线底切分析,它在中性金氰化钾镀液内铜与聚酰亚胺交界面受到镀液成分的浸蚀的结果.镍铬和铬连接层提供了抵抗浸蚀的能力.蒙乃尔连接层也提供了防止镀液浸蚀的能力,但不如镍铬连接层有效.精细导线的特征就更容易受到浸蚀的影响.甚至粘结力减小,从底切分析也比较大.

加工和应用的例子:

       在早期的研究文章(Ref.12)中,加工所使用的材料为无粘结剂的挠性材料,连接层使用蒙乃尔和铬为基础的讨论.一般加工的特点就是采用镍铬为基础材料是相同的.使用蒙乃尔,镍铬也能在简单的氯化铜蚀刻液工艺进行蚀刻.所以,镍铬连接层与蒙乃尔比较稍为减小而快速地蚀刻.调节和保持稍微高的酸浓度,建议采用大约60g/L的盐酸(HCl).

       镍铬连接层的优点经过观察,应用的环境最好是精密的医疗设施.该和类型的加工具有挑战性,它涉及到有高温负载到激光钻微孔制造以及中性金氰化钾镀液内电镀金等应用.蒙乃尔连接层材料的选择到电路制造应用.所以,观察到的低的粘结力和分层现象.因此,采用工艺对策控制来完成产品性能的改善,但也不排除争论.转换到镍铬连接层以排除导致粘结力的损失,并且能成功的制造相关部分.因此,镍铬层能提供成功地抵抗电镀金后粘结力的减少是以上讨论的关键原因.

摘要和结论:

        铜在聚酰亚胺材料表面上使用镍-铬连接层是研究的主要特点.通过热老化,压力锅试验,以及曝露在电镀金过程后,剥离强度的测定和结果与其它连接层结构的比较.

        镍铬连接层的作用是介于铜和聚酰亚胺之间的阻挡层和经过加热老化与无连接层的比较,以减少粘结力的损失.镍铬连接层比铬连接层更有效,其粘结力损失是轻微的,但是比采用蒙乃尔连接层损失很小,而更有效.镍铬连接层的厚度比50A大,长期曝露时间内可以提供一些优势.

        镍铬连接层也可以减少,经过在121℃,2个大气压力,100%RH压力锅试验后剥离强度减小的.同时镍铬连接层与铬连接层更有效,产生轻微损失   .在这种情况下,镍铬和蒙乃尔性能上的是有可比较性的,如提高镍铬连接层厚度是不利的.

        镍铬连接层有效的改善,样品在中性金氰化钾镀液电镀后粘结能力.从样品采用铬连接层的性能上的可比性,它比采用蒙乃尔连接层有更好的效果.从电镀金后铜导线的底切分析,其剥离强度减小是由于电镀液的对聚酰亚胺-铜的交界面浸蚀的结果造成的.

        而采用镍铬连接能有效地使镀液的浸蚀结果最小.精细导线的特征需要较高的粘结性能,到底切比较大的粘结能力减小.具有高性能的镍铬连接层通过电镀金和环境曝露试验后,通过成功制造精细导线电路的产品证明,它是能减少粘结力的损失的.通过观察低的粘结力和分层的层压板制成的电路多数发生所采用的是蒙乃尔连接层.因此,加工条件的挑战包含有提高温度和电镀金工艺.转换到镍铬连接层上就能排除粘结力的减小和能成功地制造所需要的部分.

[本文已被作者于2006-12-6 9:06:49编辑过]

上一页  [1] [2] [3] [4]