Elektrolytische Metallabscheidung
Ganzheitliches System von nasschemischer Verfahrens- und Anlagentechnik für Package-Substrate und Leiterplatten (HDI/MLB und Flex/Starrflex)
Fakten im Überblick
- Elektrolytische Metallabscheidung für höchste Anforderungen an Zuverlässigkeit und Produktivität
- Lösungen für verschiedene Anlagentypen: Uniplate® IP2, vertikale Durchlaufanlagen, Vertikal Gestell-Anlagen
- Marktführende Uniplate® IP2-Anlagen für horizontale Durchlaufproduktion
Anwendungen
- Gleichmäßige Metallabscheidung
- Füllen von Sacklochbohrungen (BMV)
- Füllen von Durchgangsbohrungen
- Vorbehandlung
- Metallresist, galvanische Bäder für Endoberflächen
Produktübersicht
Gleichmäßige Kupferabscheidung
Panel 2.4 mm thickness incl. flash copper, hole diameter 0.2 mm, aspect ratio: 12:1, throwing power: > 85%
- Gleichmäßige Metallabscheidung für die Massenproduktion mit Uniplate® InPulse 2-Anlagen: Durch die gute Metallstreuung in Sacklochbohrungen kann mit Inpulse® 2HFU eine zuverlässige Metallisierung selbst bei Bohrungsdefekten und wedge voids erfolgen. Das Verfahren ist bei der mSAP-Technologie die ideale Lösung für zuverlässiges Flash Plating. Inpulse® 2HT gewährleistet selbst in Bereichen hoher und niedriger Bohrlochdichte ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit der Metallisierung in Durchgangsbohrungen und auf der Oberfläche.
- Die neueste Version aus Atotech‘s Cupracid® TP-Serie: Cupracid® TP3. Hierbei handelt es sich um ein galvanisches Kupferbad für konventionelle Vertikal Gestell Anlagen mit Gleichstrom und löslichen Anoden. Cupracid® TP3 bietet eine hervorragende Streufähigkeit bei hohen Stromdichten. Der Elektrolyt verfügt über eine geringe Oberflächenspannung für die zuverlässige Benetzung von Sackloch- und Durchgangsbohrungen. Kupferniederschläge aus Cupracid® TP3 erzielen hervorragende Eigenschaften in Bezug auf die Zuverlässigkeit. Das Kupferbad ist äußerst robust und liefert eine stabile Plating-Performance auch nach Stillstandzeiten.
- Cupracid® AC ist ein galvanisches Kupferbad für die gleichmäßige Kupferabscheidung mit Gleichstrom und löslichen Anoden. Cupracid® AC bietet eine hervorragende Streuung in Sackloch- und Durchgangsbohrungen auch bei hohen Stromdichten und ist deshalb in einer Vielzahl von vertikalen Durchlaufanlagen mit Elektrolytbewegung durch Eduktoren sowie in Vertikal Gestell Anlagen mit Lufteinblasung einsetzbar.
- Cuprapulse® XP7 – Kupferbad für Reverse Pulse Plating in Vertikal-Anlagen mit löslichen Anoden. Kupferelektrolyte für Gleichstromanwendungen erreichen bei hohen Aspektenverhältnissen nicht annähernd die Streufähigkeit, die mit Cuprapulse® XP7 erzielt wird. Bei Standardanforderungen ermöglicht die höhere anwendbare Stromdichte eine höhere Produktivität bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung, wie beispielsweise eine bessere Oberflächenverteilung und Leiterbahnform.
- Speziell für die Anforderungen des Flex- und Starrflex- Marktes haben wir InPro® FLEX / Cupracid® FLEX entwickelt. Beide Elektrolyte bieten eine exzellente Streuung in Durchgangsbohrungen bei hohen Stromdichten. Die Kupferniederschläge beider Elektrolyte haben ein exzellentes Kristallgefüge, eine hohe Duktilität und eine sehr gute Biegefähigkeit um die höchsten Anforderungen flexibler Leiterplatten zu erfüllen. InPro® FLEX arbeitet mit unlöslichen Anoden, Cupracid® FLEX mit löslichen Kupferanoden.
Füllen von Sacklochbohrungen (BMV) mit Kupfer
BMV filling in panel and pattern mode (Inpulse® 2HF and Inpulse® 2MSAP)
- Füllen von Sacklochbohrungen in Horizontal-Anlagen: Inpulse® 2HF bietet ein hervorragendes Füllergebnis bei Sacklochbohrungen (Superfilling®). Mit dem Superfilling®-Prozess werden sehr gute Füllergebnisse bei minimaler Kupferabscheidung auf der Oberfläche erzielt. Dadurch eignet sich der Atotech Superfilling®-Prozess, bestehend aus der Uniplate® InPulse 2-Anlage in Kombination mit der Fe-Redox-Kupferergänzung und dem Inpulse® 2HF-Kupferbad, ideal für die High-End-Massenproduktion von HDI-Leiterplatten und wird bereits vielfach dafür eingesetzt. Inpulse® 3MSAP ist die neuste Systementwicklung von Atotech. In der Kombination mit der neuen Uniplate® InPulse 3-Anlage können Sacklochbohrungen in Pattern Plating zuverlässig mit Kupfer gefüllt werden. Dieses Verfahren ist für die Anforderungen der (a)mSAP-Technologie konzipiert. Der Prozess erzeugt rechteckige Leiterbahnen und eine sehr gute Oberflächenverteilung selbst bei hohen Stromdichten.
- Füllen von Sacklochbohrungen in Vertikal-Anlagen: InPro® MVF und InPro® MVF2 sind Atotech’s Kupferelektrolyte die in VCP-Anlagen zum Füllen von Sacklochbohrungen von aktuellen und zukünftigen HDI-Leiterplattendesigns eingesetzt werden. Beide Kupferbäder sind für den Gebrauch von unlöslichen Anoden mit Gleichstrom konzipiert und haben bei geringer Schichtdicke auf der Oberfläche eine hervorragende Filling-Performance bei Sacklochbohrungen ohne „Dome-Plating“.
- Das in der Massenproduktion bewährte InPro® THF wird in VCP-Anlagen mit unlöslichen Anoden zum Füllen von Durchgangsbohrungen sowie auch zum Füllen von Sacklochbohrungen in Panel oder Pattern Plating bei hohen Stromdichten für mSAP-Anwendungen eingesetzt. Die nächste Generation – InPro® THF2 – bietet eine verbesserte Filling-Performance, bessere Oberflächenverteilung und Duktilität, welche besonders wichtig bei der amSAP-Fertigung ist.
- InPro® SAP3 ist unsere neuste Entwicklung für das Füllen von Sacklochbohrungen mit Kupfer bei IC Substraten in vertikalen Durchlaufanlagen (VCP). Dieser Prozess ermöglicht die beste Oberflächenverteilung innerhalb eines Fertigungsnutzens, dadurch kann die Produktivität durch höherer Stromdichten erhöht werden. Der Elektrolyt hat ein großes Arbeitsfenster, in dem eine gute Filling-Performance erzielt wird und gewährleistet zuverlässig hohe Fertigungsresultate bei Fine Line-Anwendungen.
- Das Füllen von Sachlochbohrungen bei flexiblen Leiterplatten, speziell wenn RA-Kupferfolien verwendet werden, ist nicht einfach. In diesem Fall ist es schwierig ein gleichmäßig gutes Füllverhalten bei einer gleichzeitig glänzenden Kupferschicht abzuscheiden. Grund dafür ist die typische Kristallstruktur des RA-Kupfers. InPro® RA bietet eine glänzende Kupferabscheidung sowie ein zuverlässiges Füllverhalten selbst bei „half etched“ RA-Kupferfolien und erfüllt dadurch die Industriestandards für Zuverlässigkeit von flexiblen Leiterplatten. InPro® RA kann sowohl in vertikalen Durchlaufanlagen (VCP), Reel-to-Reel-Durchlaufanlagen sowie in vertikalen Gestellanlagen mit inerten Anoden und Elektrolytbewegung mittels „sparger“ eingesetzt werden.
Füllen von Durchgangsbohrungen (TH) mit Kupfer
Laser drilled , inclusion-free through hole: Diameter 100 µm, panel thickness 0.2mm, plated Cu 15 µm
- In der Kombination Uniplate® InPulse 2-Anlage mit Inpulse® 2THF ist dieses System hervorragend zum Füllen von Durchgangsbohrungen geeignet, insbesondere für Innenkerne mit weniger als 5 µm Kupferkaschierung. Das System Inpulse® 2THF wird mit Reverse-Pulse-Plating betrieben und füllt die Durchgangsbohrungen zuverlässig und ohne Einschlüsse (inclusion-free). Dabei wird unser patentierter X-Plating-Prozess mit dem Superfilling®-Prozess kombiniert, um eine möglichst geringe Schichtdicke auf der Oberfläche abzuscheiden.
- InPro® THF wird weltweit in VCP-Anlagen mit Gleichstrom zum Füllen von lasergebohrten Durchgangslöchern (LTH) bei der Massenproduktion von IC-Substraten eingesetzt. InPro® THF2 ist die nächste Elektrolyte-Generation und bietet eine verbesserte Filling-Performance und Oberflächenverteilung. Beide Elektrolyte können auch zum Füllen in Pattern Plating mit hohen Stromdichten für die (a)mSAP-Technologie verwendet werden.
Galvanische Endoberflächen
SolderFill for filling of smallest SRO’s
- Nikotron®: Weiche, duktile und spannungsarme Nickelschichten. Eigenspannung und Härtegrad sind einstellbar.
- Aurotron®: Galvanische Goldbäder für Drahtbonden und Löten sowie Hartgoldanwendungen.
- Pallatron: Galvanische Palladiumabscheidung für hohe Zuverlässigkeit und reduzierte Prozesskosten bei Ni/Pd/Au-Anwendungen.
- SolderFill®: Prozess für die Highspeed-Abscheidung von Zinn für Löt-Depot-Anwendungen. Dieser Prozess kann eingesetzt werden, wenn der Lötpastendruck und das Platzieren von Micro-balls an ihre Grenzen stossen.
- StannoBond®: Galvanisches Zinnbad für Lötanwendungen auf Copper Pillars und für sogenanntes Thermo Compression Bonding.
RDL- und Pillar-Plating
- Die Produktfamilie Innolyte® wurde für die MultiPlate®-Anlagen entwickelt. Für die Innolyte®-Kupferelektrolyte zur Beschichtung von RDL-Strukturen und Pillars bei hohen Stromdichten und einer herausragenden Oberflächenverteilung werden Chemikalien mit hohem Reinheitsgrad verwendet. Das aufgebrachte Kupfer ist hochrein, um beste Materialeigenschaften für höchste Zuverlässigkeit zu erzeugen.
Vorbehandlung
Cleaning for 3 min at 35 °C: no attack and no dry film lift off
- CupraPro® S8: Biologisch abbaubarer Reiniger für Panel- und Pattern-Plating in Vertikal Gestell-Anlagen. CupraPro® S8 hat eine sehr geringe dynamische Oberflächenspannung und erzielt dadurch beste Benetzungs- und Reinigungsergebnisse bei reduzierter Ausschleppung.
- CupraPro® MV: Biologisch abbaubarer Reiniger für Panel- und Pattern-Plating bei der Beschichtung von IC-Substraten, insbesondere in Vertikal Gestell-Anlagen. CupraPro® MV enthält kein NPE und ermöglicht dank seiner geringen Oberflächenspannung eine schnelle und effektive Benetzung.
- CupraPro® VC: Ist ein neuer saurer Reiniger für Panel- und Pattern-Plating in Vertikal Durchlaufanlagen (VCP). Der Reiniger zeichnet sich durch eine geringe Schaumbildung selbst bei stark turbulenter Strömung aus und sorgt für eine schnelle und effektive Benetzung insbesondere bei Durchgangs- und Sacklochbohrungen mit hohem Aspektenverhältnis.
High Tech Platingtechnologie von Atotech
InPro® THF / InPro® THF2
Panel/pattern via filling mit unlöslichen Anoden in vertikalen Durchlaufanlagen (VCP) für (a)mSAP Technologie
InPro® MVF / InPro® MVF2
Exzellente Fülleigenschaften bei Sacklochbohrungen der nächsten Generation von HDI Schaltungen, Flex und Automobil Anforderungen.
Inpulse® 2THF
Füllen von Durchgangsbohrungen ohne Einschlüsse in Verbindung mit dem Horizontal – Plater Uniplate IP® 2
Cupracid® AC
Kupferelektrolyt mit hoher Streuung Oberfläche / Bohrung für die Produktion von HDI Schaltungen und Mulilayern
Uniplate® InPulse 2
Das führende, ganzheitliches System für die galvanische Kupferabscheidung in Horizontal Durchlaufanlagen
Die Uniplate® InPulse 2-Anlagen und -Prozesse erfüllen alle Anforderungen für die High-End-Produktion von Leiterplatten bei hohen Stromdichten mit Reverse Pulse Plating und unlöslichen Anoden.
- Inpulse® 2HF – Atotechs SuperFilling®-Prozess für eine zuverlässige HDI-Produktion mit Stacked-Via-Technologie
- Inpulse® 3MSAP – Das erste horizontale Pattern Plating-Verfahren zum Füllen von Sacklochbohrungen für die (a)mSAP-Produktion
- Inpulse® 2THF – einzigartiges Verfahren für einschlußfreies Füllen von Durchgangsbohrung bei minimaler Kupferschichtdicke
- Inpulse® 2HFU – optimale Vorbereitung von Sacklochbohrungen für die nachfolgenden Strukturierung und BMV Filling beim mSAP-Produktionsprozess
MultiPlate® P
Die Lösung von Atotech für die Packaging-Technologien der nächsten Generation
- MultiPlate® ist das ECD-System, das die Vielseitigkeit und Multifunktionalität bietet, die notwendig ist, um aktuelle und zukünftige Herausforderungen für eine optimale Performance hochentwickelter Packaging-Technologien zu bewältigen. Das MultiPlate® P-System ist für Panel-Level-Packaging konzipiert und kann Panels bis zu einer Größe von 650 × 610 mm verarbeiten.
- Innolyte® PLP – Der RDL- und Via-Filling-Prozess bietet eine sehr gute Oberflächenverteilung und Via-Filling-Performance und zugleich rechteckig abgeschiedene Leiterbahnen.
- Innolyte® P – Für Copper-Pillar-Plating für eine hochreine Abscheidung bei Stromdichten von bis zu 20 A/dm² ohne Einschlüsse in IMC und bester Gleichmäßigkeit.
“We offer cost-efficient solutions to the PCB and FOPLP industry with the full spectrum of applications for electrolytic plating of Cu, Sn, Ni, Pd, Au and suitable pre-treatments. Our portfolio comprises of processes for all types of equipment from horizontal to VCP and hoist type systems.“
Bert Reents
Global Product Director Electrolytic Plating at Atotech Germany
Aktuelle Veröffentlichungen
Das Füllen von Sackloch- und Durchgangsbohrungen mit galvanisch Kupfer-Prozessen – Aktueller Stand und Ausblick
Dieser Artikel wurde in Zusammenarbeit mit der GreenSource Fabrication LLC. USA erstellt und erstmals auf der IPC APEX EXPO 2019 präsentiert. In dem Artikel werden die Gründe für die Entwicklung von Via-Filling mit galvanischen Kupferprozessen beschrieben und beinhaltet eine Roadmap für das Füllen von Durchgangs- und Sacklochbohrungen mit Bezug auf ihre Dimensionen. Zudem werden Aspekte anderer kupferbeschichteter Strukturen auf Leiterplatten thematisiert. Darüber hinaus sind Machbarkeitsstudien für zukünftige Anwendungen wie zum Beispiel Copper-Pillar-Plating bei IC-Substraten enthalten.
2019, PDF, 540 KB
Vergrößerung des Fertigungsformats für die Verkupferung bei FOPLP (Fan Out Panel Level Packaging) zur Senkung der Herstellungskosten
Die ständig wachsende Nachfrage nach leistungsfähigeren, kostengünstigeren und dünneren Endgeräten wie Smartphones erfordert intensive Entwicklungen und Innovationen in allen Bereichen der Entwicklung elektronischer Komponenten, einschließlich des Substrat- und Chip-Packagings. Neue Fertigungstechnologien wie z.B. Fan-Out-Wafer-Level-Packaging und andere Hightech-Substrate werden kontinuierlich weiterentwickelt und versprechen ein entscheidendes Element bei der Erfüllung dieser Anforderungen zu sein. In dem Artikel werden die neuesten Studien und Schlussfolgerungen in kritischen Leistungsbereichen des Beschichtungsprozesses vorgestellt, wie z. B. die Elektrolytbewegung, Einfluss des Anodenauslegung, Reverse Pulse Plating und neu entwickelte Elektrolyte für Panelgrößen von bis zu 600 mm.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der IMAPS 2018 in Pasadena veröffentlicht.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der IMAPS 2018 in Pasadena veröffentlicht.
2018, PDF, 900 KB
Steigerung der Produktivität bei der Herstellung von IC-Substraten durch die Verwendung eines neuartigen Kupferelektrolyten für die Semi Additive Plating
Das Semi-Additivverfahren (SAP) hat in den letzten Jahren an Attraktivität gewonnen, weil es sehr geringe Leiterbahnbreiten und -abstände bei der Herstellung von IC-Substraten ermöglicht. Bei Leiterbahnbreiten und -abständen (L/S) von 10/10 μm und weniger ist die Varianz der Kupferschichtdicke einer der entscheidenden Parameter, die in einem engen Bereich eingehalten werden muss, um Probleme bei der Bestückung oder während der Nutzungsdauer zu vermeiden. Diese Abhandlung enthält die Ergebnisse der Untersuchungen der Autoren zu Atotech‘s neuesten Via-Filling Prozess für IC-Substrate in Bezug auf die Varianz der Kupferschichtdicken (WUD), Dimple-Ergebnisse, Filling-Performance und Schliffbilder.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der EPTC 2018 in Singapur veröffentlicht.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der EPTC 2018 in Singapur veröffentlicht.
2018, PDF, 320 KB
Fine-Line-TH-Copper Filling in VCP-Anlagen für die nächste Packaging-Generation
In diesem Artikel wird das Füllen von Durchgangsbohrungen mit galvanisch abgeschiedenen Kupfer bei den Kernen für die IC-Package-Produktion vorgestellt, insbesondere für FC-BGA- und FC-CSP- Anwendungen. Detailliert wird der Einfluss der Elektrolytbewegung, Stromdichte, anorganischen und organischen Konzentrationen auf das Füllverhalten beschrieben und diskutiert. Das Ergebnis unserer Untersuchungen ist ein Prozess mit verbesserter Filling-Performance bei Durchgangsbohrungen mit einer geringsten Auftrittswahrscheinlichkeit von Einschlüssen und hervorragender Oberflächenverteilung.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der SMTA 2017 in Chicago veröffentlicht.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf der SMTA 2017 in Chicago veröffentlicht.
2017, PDF, 510 KB
