孫林*,劉玉根,程凱,謝新根
(中國(guó)電子科技集團(tuán)第五十五研究所,江蘇 南京 210016)
薄膜電路是利用濺射、光刻、干濕法刻蝕、電鍍等工藝在陶瓷基板上制得的一種互連電路結(jié)構(gòu),具有互連密度高、線條精度高等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)小孔金屬化,被用于制備集成電阻、電容、電感等無(wú)源元件以及高功率電路,整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)級(jí)功能的突出特點(diǎn),在機(jī)載、星載、航天領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用[1-2]。薄膜電路除了要具備合格的電性能外,還應(yīng)滿足后道組裝工藝的技術(shù)要求,因此在薄膜電路制備過(guò)程中需選取合適的金屬膜層來(lái)滿足相應(yīng)的性能要求。薄膜電路的金屬膜層結(jié)構(gòu)可分為底層濺射薄膜與上層電鍍加厚層。底層濺射薄膜主要用于增強(qiáng)電路金屬層與基底材料的表面結(jié)合力,一般較薄。上層電鍍加厚層是薄膜電路的重要膜層,選擇的金屬種類將直接決定薄膜電路的微波性能。金屬銅具有電阻率低,可靠性高,互連線尺寸小,密度高,以及抗遷移能力高等特點(diǎn)[3-5],其電阻系數(shù)與金、鎳等薄膜電路常用的金屬相比更小,作為薄膜電路的主體層時(shí)電路損耗很小,且生產(chǎn)成本較低,因此銅是薄膜電路上層鍍層中非常重要的一種金屬。銅層的質(zhì)量會(huì)直接影響到薄膜電路的整體性能。選擇最佳的電鍍銅工藝條件,以便沉積得到高質(zhì)量的銅層,對(duì)制備高性能薄膜電路有著十分重要的意義。
鍍銅工藝可分為氰化物鍍銅和無(wú)氰鍍銅兩種。氰化物鍍銅具有工藝成熟穩(wěn)定,鍍層結(jié)合力好、結(jié)晶細(xì)致、孔隙率小的優(yōu)點(diǎn),但是由于含有氰化物,鍍液具有很強(qiáng)的毒性,會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染,因此已逐漸被禁止使用。……