电镀铜填充微通孔的关键因素研究

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随着5G技术的发展,数据传输带宽要求更高,电子元件的功率更大,因此带来封装体的散热负担更重。采用电镀铜填充微通孔在封装载板内形成铜柱阵列散热通道,是一种提高芯片散热效率的常用方式。而在没有优化的电流密度、对流强度和添加剂等各因素条件下电镀微通孔很容易在孔内留下空洞,造成可靠性问题,因此研究各种因素对电镀填孔的影响意义重大。文章通过建立电镀铜填充微通孔的数理模型,并采用多物理场耦合方法分析了微通孔填充的过程和边界条件,得出通孔内电流密度分布情况,实现了对填孔过程的实时模拟。使用电化学工作站对不同种类的添加剂进行恒电流和循环伏安测试,得到不同对流强度下各种类添加剂电化学特性;分析了不同添加剂在孔内调控铜沉积的作用,并给出各添加剂在微通孔处的极化/去极化作用模型。最后,通过哈林槽中测试板电镀研究了电流密度、对流强度、添加剂种类和浓度等重要因素对通孔填充过程的影响和作用,优化出满足工业生产需求的配方及其工艺条件
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