聚胺-复合材料和结节铜之间的粘附特性和增强,用于下一代微电子的应用

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 表面科学是一门学科.
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 印刷布线板 (PWB) 需要更薄,更灵活,更耐用的材料,用于高速电子和5G应用.
• 聚胺 (PI) 和铜之间不匹配的热膨胀系数 (CTE) 会导致残余应力.
• 纳米颗粒可以减少PI的CTE,但它们对粘附的影响需要研究.

研究的目的:

• 为了研究纳米颗粒对铜/聚胺层的粘附的影响.
• 评估机械互锁在增强铜/聚胺粘合中的作用.
• 开发和验证用于优化PWB处理参数的分析模型.

主要方法:

• 制造铜/聚胺/铜层材料,在聚胺中含有不同度的二氧化纳米粒子.
• 90°剥皮测试用于测量剥皮强度.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM),能量分散式X射线分析 (EDX) 和X射线光电子光谱分析故障表面分析.
• 开发和验证聚胺透和机械互锁的分析模型.

主要成果:

• 没有二氧化纳米颗粒的层层表现出大约3.75倍的剥离强度,比那些有40%的二氧化.
• 机械互锁,其中聚胺吞铜结节,被确定为关键的粘合机制.
• 增加的加工温度和压力导致由于增强的聚胺透率,皮肤强度增加了3倍.

结论:

• 纳米颗粒降低铜/聚胺层材的剥离强度,可能是通过影响机械互锁.
• 优化处理参数 (温度,压力,时间) 对于最大限度地提高机械互锁和粘附至关重要.
• 开发的方法提供了一个计算最佳加工条件的框架,以提高PWB的功能和粘附性.