[go: up one dir, main page]

CN111132466A - 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法 - Google Patents

一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111132466A
CN111132466A CN201911381624.1A CN201911381624A CN111132466A CN 111132466 A CN111132466 A CN 111132466A CN 201911381624 A CN201911381624 A CN 201911381624A CN 111132466 A CN111132466 A CN 111132466A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcb
coating
film
treatment
controlled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911381624.1A
Other languages
English (en)
Inventor
龚文
罗志军
陈海力
黄见
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Kinglight Optoelectronics Co ltd
Original Assignee
Suzhou Kinglight Optoelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Kinglight Optoelectronics Co ltd filed Critical Suzhou Kinglight Optoelectronics Co ltd
Priority to CN201911381624.1A priority Critical patent/CN111132466A/zh
Publication of CN111132466A publication Critical patent/CN111132466A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明涉及PCB基板封装技术领域,特别是涉及一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,包括以下步骤:将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗,再PCB板将放置在衬板上,其中镀膜处理面朝上,将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理,再对PCB板进行镀膜处理,镀膜完成后,待PCB板冷却至室温后取出,并及时放入氮气柜进行保存。本发明主要是针对PCB板在安装芯片前进行特殊的表面镀膜处理,形成的保护层结构能有效阻隔PCB板上金属线路或焊盘之间在受到湿气、化学侵蚀和电压等多重影响下发生的金属线路的离子迁移现象。

Description

一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法
技术领域
本发明涉及PCB基板封装技术领域,特别是涉及一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法。
背景技术
近年来,IC、MEMS及LED等芯片的封装不断向尺寸更小的方向发展,这使得封装所用的PCB基板的金属线路更加密集,布局更加复杂,相应间距更加狭小。这些封装用PCB板的新趋势,大大增加了封装电子产品产生金属离子迁移的风险,从而导致整体封装电子产品的失效。
现有阻止PCB基板上金属线路和焊盘发生金属迁移的方式主要是对PCB金属线路和焊盘进行各种化学或者电镀处理,例如化镍沉金、电镀镍金,化学镀镍钯金等,再将芯片和金属线路用封装胶进行填充,使其与外部环境隔绝。原理就是将最容易发生化学腐蚀及金属迁移的Cu或Ag进行惰性金属(如Au)覆盖,达到保护活性金属的效果。
现有的PCB基板表面处理加封装胶的工艺在线路间距较宽的的情况小能较好的保护好芯片和金属线路,但是随着金属线路越来越细,间距越来越小,现有的这些PCB板表面处理方法已经很难有效保护下层的活泼金属(如Cu),在一些高湿高温的环境下,金属线路及焊盘很容易发生金属迁移现象。另外环境保护要求越来越严格,类似电镀和化学镀等PCB板表面处理方式越来越受到限制。
发明内容
本发明提供一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,本发明主要是针对PCB板在安装芯片前进行特殊的表面镀膜处理,形成的保护层结构能有效阻隔PCB板上金属线路或焊盘之间在受到湿气、化学侵蚀和电压等多重影响下发生的金属线路的离子迁移现象。
本发明的技术方案为:
一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,包括以下步骤:
S1:将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗;
S2:将清洗后的PCB板放置在衬板上,其中镀膜处理面朝上;
S3:将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理,真空度控制在10-3至10-5Pa之间;
S4:对PCB板进行镀膜处理,镀膜材料为SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN中的一种或多种,镀膜工艺为电子束蒸发、磁控溅射或原子层沉积中的一种,镀膜温度控制在50-120摄氏度之间;
S5:镀膜完成后,待PCB板冷却至室温后取出,并及时放入氮气柜进行保存。
本发明在镀膜前进行抽真空处理,真空度至少要达到10-3,否则镀膜设备腔体内的水汽或者其他杂质气体会对后续镀膜工艺产生消极影响,导致膜层致密度降低甚至产生孔洞,导致失效。真空度越高越好,但是基于真空泵的极限,所以本发明中真空度控制在10-3至10-5之间,使制成的膜层质量好。
本发明的镀膜温度也对镀膜膜层的质量和致密性有着至关重要的影响,镀膜温度不宜超过120摄氏度,否则会对PCB板材料造成损伤或烧黑,基于镀膜方式的不同及上述SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN等镀膜材料的活性,镀膜温度在50摄氏度以上能满足各种镀膜材料的成膜质量和致密性,所以镀膜温度控制在50-120摄氏度之间,确保PCB板不变形和不受热损伤的同时,有效保证成膜质量和致密性。
进一步,镀膜厚度控制在10-1000nm之间。根据不同的客户需求,可制定不同厚度的镀膜,而一般常规的厚度在10-1000nm之间。
进一步,真空度优选控制在10-4Pa。
进一步,镀膜材料优选采用SiO2
进一步,镀膜工艺优选采用磁控溅射。
进一步,镀膜温度优选为100摄氏度。
本发明的方法保证PCB板镀膜前等离子清洗,提高PCB板镀膜面的膜层附着性,从而提高由上述惰性镀膜材料形成的惰性保护层的可靠性;镀膜前的真空度需要达到指定范围,镀膜温度需要严格控制,合适的真空度及温度能有效保证惰性保护层的膜层质量和致密性;镀膜温度不能太高,确保PCB板不变形和不受热损伤;确保镀膜完成后的PCB板的氮气保存,以确保惰性保护层的致密效果和质量。
本发明的有益效果:
本发明可以作为芯片封装前对PCB板的表面前处理,在保证不影响现有封装流程的基础上,通过实施本发明,可以大大提高封装的气密性,同时从根本上阻止PCB板表面金属发生离子迁移,从而提高封装器件的可靠性;
本发明还具有一定的环保性,其可以作为PCB板厂对现有PCB板表面处理(包括化学镀和电镀惰性金属)的一种潜在的有效替代,从而使PCB板的制作中在保证后段封装使用功能的同时更少地污染环境。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
实施例1:
如图1所示,本发明主要涉及到的是真空镀膜工艺,利用真空镀膜工艺,确保在低温和无尘的环境状态下均匀地制备出所需要的惰性保护层。
制备方法如下:
S1:将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗;
S2:将清洗后的PCB板放置在衬板上,其中镀膜处理面朝上;
S3:将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理,真空度控制在10-3至10-5Pa之间;
S4:对PCB板进行镀膜处理,镀膜材料为SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN中的一种或多种,镀膜工艺为电子束蒸发、磁控溅射或原子层沉积中的一种,镀膜温度控制在50-120摄氏度之间;
S5:镀膜完成后,待PCB板冷却至室温后取出,并及时放入氮气柜进行保存。
本发明在镀膜前进行抽真空处理,真空度至少要达到10-3,否则镀膜设备腔体内的水汽或者其他杂质气体会对后续镀膜工艺产生消极影响,导致膜层致密度降低甚至产生孔洞,导致失效。真空度越高越好,但是基于真空泵的极限,所以本发明中真空度控制在10-3至10-5之间,使制成的膜层质量好。
在本实施例中,真空度优选控制在10-4Pa。
本发明的镀膜温度也对镀膜膜层的质量和致密性有着至关重要的影响,镀膜温度不宜超过120摄氏度,否则会对PCB板材料造成损伤或烧黑,基于镀膜方式的不同及上述SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN等镀膜材料的活性,镀膜温度在50摄氏度以上能满足各种镀膜材料的成膜质量和致密性,所以镀膜温度控制在50-120摄氏度之间,确保PCB板不变形和不受热损伤的同时,有效保证成膜质量和致密性。
在本实施例中,镀膜材料优选采用SiO2,镀膜温度优选为100摄氏度,镀膜工艺优选采用磁控溅射。
在本实施例中,镀膜厚度控制在10-1000nm之间。根据不同的客户需求,可制定不同厚度的镀膜,而一般常规的厚度在10-1000nm之间。
本方法在PCB板表面利用镀膜工艺镀上一层或者多层由SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN等惰性材料形成的惰性保护层,相距很近的金属线路和焊盘都被一层或者多层的惰性保护层给阻隔开,同时也整体将它们与外界环境给阻隔开,这一层或多层惰性保护层完全切断了PCB板表面金属发生电化学反应的可能性。
本发明的方法保证PCB板镀膜前等离子清洗,提高PCB板镀膜面的膜层附着性,从而提高惰性保护层的可靠性;镀膜前的真空度需要达到指定范围,镀膜温度需要严格控制,合适的真空度及温度能有效保证惰性保护层的膜层质量和致密性;镀膜温度不能太高,确保PCB板不变形和不受热损伤;确保镀膜完成后的PCB板的氮气保存,以确保惰性保护层的致密效果和质量。
本发明能很好的保护间距极小、尺寸极细的金属线路和焊盘,且这种镀膜处理可以在现有PCB板表面处理的基础上镀上去,也可以直接在不经过表面处理的PCB板上进行制备,不影响现有的PCB板制备工艺和芯片封装工艺。利用本发明的方法,确保在低温和无尘的环境状态下均匀地制备出所需要的惰性保护层。
本发明可以作为芯片封装前对PCB板的表面前处理,在保证不影响现有封装流程的基础上,通过实施本发明,可以大大提高封装的气密性,同时从根本上阻止PCB板表面金属发生离子迁移,从而提高封装器件的可靠性;
本发明还具有一定的环保性,其可以作为PCB板厂对现有PCB板表面处理(包括化学镀和电镀惰性金属)的一种潜在的有效替代,从而使PCB板的制作中在保证后段封装使用功能的同时更少地污染环境。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗;
S2:将清洗后的PCB板放置在衬板上,其中镀膜处理面朝上;
S3:将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理,真空度控制在10-3至10-5Pa之间;
S4:对PCB板进行镀膜处理,镀膜材料为SiO2、TiO2、Al2O2、Si3N4、AlN中的一种或多种,镀膜工艺为电子束蒸发、磁控溅射或原子层沉积中的一种,镀膜温度控制在50-120摄氏度之间;
S5:镀膜完成后,待PCB板冷却至室温后取出,并及时放入氮气柜进行保存。
2.根据权利要求1所述的一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,镀膜厚度控制在10-1000nm之间。
3.根据权利要求1所述的一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,真空度控制在10-4Pa。
4.根据权利要求1所述的一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,镀膜材料采用SiO2
5.根据权利要求1所述的一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,镀膜工艺采用磁控溅射。
6.根据权利要求1所述的一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法,其特征在于,镀膜温度为100摄氏度。
CN201911381624.1A 2019-12-27 2019-12-27 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法 Pending CN111132466A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911381624.1A CN111132466A (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911381624.1A CN111132466A (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111132466A true CN111132466A (zh) 2020-05-08

Family

ID=70504981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911381624.1A Pending CN111132466A (zh) 2019-12-27 2019-12-27 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111132466A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115493780A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 苏州晶台光电有限公司 一种检测led产品气密性的方法
CN117286478A (zh) * 2023-09-22 2023-12-26 天津博瑞德思科技有限公司 一种基于pecvd法的表面镀膜方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020093109A1 (en) * 2001-01-12 2002-07-18 Kline Eric Vance Composition and method for containing metal ions in electronic devices
CN102686034A (zh) * 2012-04-27 2012-09-19 杨白 电子线路板的覆膜方法
CN104123564A (zh) * 2014-07-23 2014-10-29 上海思立微电子科技有限公司 带有镀膜保护层的指纹识别器件及指纹识别组件
CN104233228A (zh) * 2014-07-18 2014-12-24 许昌学院 一种全自动非接触式真空镀膜方法与设备
CN106480414A (zh) * 2016-09-15 2017-03-08 广东思泉新材料股份有限公司 一种防水电子产品的制造方法
CN109072430A (zh) * 2016-04-12 2018-12-21 皮考逊公司 通过ald进行涂覆以用于抑制金属晶须
CN208422947U (zh) * 2018-05-03 2019-01-22 深圳市丽晶光电科技股份有限公司 一种镀膜的led封装结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020093109A1 (en) * 2001-01-12 2002-07-18 Kline Eric Vance Composition and method for containing metal ions in electronic devices
CN102686034A (zh) * 2012-04-27 2012-09-19 杨白 电子线路板的覆膜方法
CN104233228A (zh) * 2014-07-18 2014-12-24 许昌学院 一种全自动非接触式真空镀膜方法与设备
CN104123564A (zh) * 2014-07-23 2014-10-29 上海思立微电子科技有限公司 带有镀膜保护层的指纹识别器件及指纹识别组件
CN109072430A (zh) * 2016-04-12 2018-12-21 皮考逊公司 通过ald进行涂覆以用于抑制金属晶须
CN106480414A (zh) * 2016-09-15 2017-03-08 广东思泉新材料股份有限公司 一种防水电子产品的制造方法
CN208422947U (zh) * 2018-05-03 2019-01-22 深圳市丽晶光电科技股份有限公司 一种镀膜的led封装结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115493780A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 苏州晶台光电有限公司 一种检测led产品气密性的方法
CN117286478A (zh) * 2023-09-22 2023-12-26 天津博瑞德思科技有限公司 一种基于pecvd法的表面镀膜方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3220417B1 (en) Wiring circuit board, semiconductor device, wiring circuit board manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP5402939B2 (ja) 銅の表面処理方法及び銅
US4720401A (en) Enhanced adhesion between metals and polymers
US9040832B2 (en) Wiring substrate and method of manufacturing the same
CN107369668B (zh) 用于制造半导体封装元件的半导体结构
US20210310124A1 (en) Coating by ald for suppressing metallic whiskers
CN1891018A (zh) 印刷电路板、其制造方法以及电路装置
CN111132466A (zh) 一种阻止pcb表面发生金属离子迁移的方法
EP0187706B1 (en) A method of coating an organic substrate with a metal
US20110083885A1 (en) Metal wiring structure comprising electroless nickel plating layer and method of fabricating the same
JP6601778B2 (ja) はんだ粒子
CN119725265A (zh) 一种基于金刚石陶瓷层的绝缘基板及其制备方法
JP2017220647A (ja) パッケージ用基板
CN119725233A (zh) 一种基于双面覆铝的碳化硅绝缘基板及其制备方法
JP2016119396A (ja) レジストパターンの製造方法、配線パターンの製造方法及び配線基板
US9363900B2 (en) Mounting device and method of manufacturing the same
JP2015138222A (ja) レジストパターンの製造方法、配線パターンの製造方法及び配線基板
CN114828436B (zh) 一种解决因电池效应引起的pcb板固定位置跳镀的方法
JP5691527B2 (ja) 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板
JP4463442B2 (ja) プリント配線板材料
JP7518881B2 (ja) 基板の保護
CN102958336A (zh) 电磁屏蔽方法及制品
CN116709659A (zh) 柔性线路板的制备方法
WO2025047976A1 (ja) 貫通電極基板及び貫通電極基板の製造方法
KR20060122591A (ko) 금속층과의 접착력 향상을 위한 연성필름 및 이를 이용한연성금속 적층판

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200508