[發明專利]載板填孔工藝的填充基材選型方法及載板填孔工藝

有效

• 申請號: 202110782313.7
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113543527B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 楊冠南;姚可夫;李澤波;崔成強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H05K3/42
• 分類號: H05K3/42
• 代理公司: 佛山市君創知識產權代理事務所(普通合伙) 44675
• 代理人: 杜鵬飛

本發明公開一種載板填孔工藝的填充基材選型方法及載板填孔工藝，其中的填充基材選型方法，包括以下步驟：(1)確定載板上通孔或盲孔的尺寸及所需性能情況；(2)選擇合適的填充基材類型；(3)選擇填充基材的粒徑大小；其中，填充基材的粒徑大小選擇如下：(a)小粒填充，D＝0.001～0.2d；(b)串式填充，D＝0.5d～2d；(c)單粒整體填充，D＝0.5(1.5d²h)^0.5～2(1.5d²h)^0.5；其中，上述式中D為填充料的直徑，d為載板上通孔或盲孔的直徑，h為載板上通孔或盲孔的深度。本發明的填充基材選型方法，為載板填孔技術提供填充基材選型方案，使得載板填孔工藝更加完善，且能夠針對載板通孔、盲孔的所需性能選擇合適的填充基材，有利于提高載板的線路結構性能。

技術領域

本發明涉及一種電路載板填孔技術，具體涉及載板填孔工藝的填充基材選型方法及填孔工藝。

背景技術

作為半導體與集成電路制造的核心技術之一，載板填孔技術可以獲得通孔、盲孔互連結構，具有減少延時、降低能耗、提高集成度等優點。目前，通孔、盲孔互連結構的實現，主要是采用電鍍銅填孔技術；但是，采用電鍍溶液的方式進行填孔，具有以下缺點：(1)在微孔填孔過程中，容易產生孔洞、夾口填充等缺陷；一方面影響了通孔、盲孔的導電、導熱性能，另一方面由于銅與基板材料的熱膨脹系數不匹配，容易引起應力集中，誘發裂紋并導致失效。(2) 為了避免填充缺陷的產生，電鍍銅填孔過程需要使用更低的電流，影響填充效率；對于大尺寸孔洞(10μm)而言，電鍍銅填孔效率極低。為此，申請人設計了一種基于金屬壓印的載板填孔技術，有效解決上述問題，并且具有效率高、填充效果好等優點。為進一步優化載板的填孔工藝，針對載板上的通孔或盲孔，有必要設計一種填充基材選型方法。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于金屬壓印的載板填孔工藝的填充基材選型方法，該方法為載板填孔技術提供填充基材選型方案，使得載板填孔工藝更加完善，且能夠針對載板通孔、盲孔的所需性能選擇合適的填充基材，有利于提高載板的線路結構性能。

本發明的另一目的在于提供一種包含上述選型方法的載板填孔工藝。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

載板填孔工藝的填充基材選型方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定載板上通孔或盲孔的尺寸及所需性能情況；

(2)選擇合適的填充基材類型；

(3)選擇填充基材的粒徑大小；其中，填充基材的粒徑大小選擇如下：

(a)小粒填充，D＝0.001～0.2d；

(b)串式填充，D＝0.5d～2d；

(c)單粒整體填充，D＝0.5(1.5d²h)^0.5～2(1.5d²h)^0.5；

其中，上述式中D為填充基材的粒徑直徑，d為載板上通孔或盲孔的直徑， h為載板上通孔或盲孔的深度。

本發明的一個優選方案，所述填充基材的類型包括納米金屬燒結體或金屬塊。

優選地，當填充基材為納米金屬燒結體時，填充基材的粒徑大小通過燒結的方式控制加工而成；具體地，將納米金屬顆粒放置在溫度為100～500℃、壓力為0-30MPa的條件下燒結成塊體，從而形成填充基材。

優選地，當填充基材為金屬塊時，選用以下其中一種加工方式獲取所需粒徑大小的填充基材：

(a)對金屬塊進行加熱，在趨膚效應作用下，使得金屬塊表面受熱升溫，達到再結晶溫度，獲取所需粒徑大小的金屬塊，從而形成填充基材；