Введение к работе
Актуальность текти. Научно-технический прогресс тесно селззн с развитием вычислительной техники и промышленной электроники, важным элементом которых являются печатные платы (ПП). Многослойные печатные платы (МІШ) позволяют увеличить плотность монтада интегральных схем за счет специализации слоев в структуре ШЛ и тем самым уменьшить временные задержки в линиях связи. Для реализации электрического контакта мезду слоями МПП служат сквозныэ отверстия, диаметр которых уменьшается параллельно с увеличением толщины платы. В связи с этим возникла проблема эффек-ИЕНсй гальванической металлизации, в частности меднения, глубоких сквозкьгх отверстий малого диаметра и обеспечения достаточной равномерности распределения покрытия по всей поверхности металлизации.
При гальваническом меднении ШІП с глубокими сквозными отверстиями малого диаметра имеют место определенные сложности, обусловленные значительным омическим падением потенциала внутри сквозных отверстий и диффузионными ограничениями. Осноеной путь улучшения распределения металла при гальванической обработке таких ШП - повышение рассеивающей способности электролита (PC), достигаемое путем соответствующего изменения концентрации основных компонентов и введения специальных добавок, споссбствущих повышении катодной поляризуемости. Наряду с введением добавок перспективны методы улучшения равномерности распределения тока и металла, основанные на использовании периодических токов. Перспективность этого направления обусловлена также возможностью применения электролитов без органических добавок, которые могут включаться в катодный осадок и изменять его свойства в нежелательном направлении.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка условий осавдения медных покрытий на МПП, обеспечивающих сочетание требуемых механических характеристик и высокую равномерность распределения покрытия на внешней поверхности плат и внутри глубоких узких отверстий.
Научная новизна. Изучено влияние реверса тока на распределение медного покрытия. Обнаружено, что применение низкочастотного реверсивного тока при меднении из электролита без добавок позволяет повысить PC с 51 % до 75 %. Установлено, ч'.'О использование низкочастотного реверсивного тока в электролите без
добавок приводит к образованию шероховатого покрытия с дендрита-ми и снижению пластичности покрытия, а введение органических добавок (ШСЫ, ЛГИ, МХТИ-І) способствует образованию темных, шерохо ватых, хрупких покрытий. Установлено, что введение в электролит неорганической добавки МХТИ-2 позволяет получить на низкочастотном реверсивном токе покрытия без дендритов, с пластичностью равной 5,5 - 6,5 %. Впервые установлено, что использоегниє высокочастотного реверсивного тока, как симметричного, так и асимметричного, резко снижает PC электролита. Показано, что уменьшение рассеивающей способности по металлу (PC ) связано со снижением поляризуемости катода после прохождения анодного импульса в результате участия в катодной реакции ионов одновалентной меди, образованных в анодный период.
Практическая ценность работы. Проведена сравнительная характеристика сернокислых электролитов с различными органическими добавками, рекомендуемых для меднения сквозных отверстий МПП. Показано, что покрытия, полученные из исследованных электролитов, не выдержали испытания на термоудар, в связи с чем не один из исследованных рекомендованных электролитов не может обеспечить надежность МПП с отношением диаметра отверстия (ci ) к толщине платы (* ) равным 1:5 и 1:8 при d = 0,5 мм.
Разработаны два электролита с органическими добавками: для меднения МПП с отношением a/Hs - 1:8 и J- = 0,5 мм и для меднения ПП с высоким отношением я/л , позволяющие получить равномерное распределение медного покрытия внутри сквозных отверстий в стационарном режиме и обеспечивагаци.е их надежность МПП.
Предложен электролит с неорганической добавкой и режим реверсирования, позволяющий получить равномерное покрытие внутри сквозных цилиндрических отверстий МПП.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференции молодых ученых ИФХ АН СССР "Короэия, электрохимия и электроосаждение" (Москва, 1989), на зональных конференциях "Теория и практика электроосаждения металлов и сплавов" и "Прогрессивные технологии и вопросы экологии в гальванотехнике (Пенза, 1989; 1990), семинара "Новое в технологии функциональных гальванических покрытий" (Ленинград, 1990) на межреспубликанской научно-технической конференции 'Прогрессивные технологии электрохимической обработки металлов и экология гальванического производства" (Волгоград,.1990), на рабочей встрече "Специальные покрытия и химические процессы
і производстве РЗА" (Москва, 1990).
П^^бликатпі. По теме диссертации f, сделано 6 публикаций.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, і глав, выводов, списка литературы из источников. Общий объем аботы страниц машинописного текста, таблиц, ри-:унков.
