光華科技技術(shù)開(kāi)發(fā)工程師杜工

隨著(zhù)5G技術(shù)快速發(fā)展和大規模商用，電子電路行業(yè)再一次迎來(lái)黃金發(fā)展時(shí)期。5G具有高頻高速傳輸特性，對傳輸過(guò)程中信號完整性提出更嚴苛的要求。在PCB設計與產(chǎn)品檢測/可靠性的技術(shù)交流分會(huì )場(chǎng)，光華科技研究院杜工程師作為第一位技術(shù)演講嘉賓，分享他在銅表面輪廓有序調控及其在高頻高速PCB的應用的一些研究成果。

杜工演講現場(chǎng)

對于高速PCB，影響信號完整性因素主要包括介質(zhì)損耗和導體損耗（設計除外）。介質(zhì)損耗取決于材料本身介電常數（Dk）和介電損耗因子（Df），Dk和Df越低，介質(zhì)損耗越小。導體損耗主要是由導體電阻造成，由于趨膚效應影響，頻率越高電流會(huì )越趨近于導體表面傳輸，使得源于電阻的損耗增加。為了滿(mǎn)足高頻高速信號完整性要求，低粗糙度、高結合力和高可靠性正成為高頻高速板材壓合前處理技術(shù)的發(fā)展方向。

在傳統PCB制造工藝中，內層壓合前處理主要通過(guò)化學(xué)方法蝕刻銅面形成粗糙結構，增大銅面比表面積，提高銅面和樹(shù)脂之間結合力。為了滿(mǎn)足高速信號傳輸完整性要求，必須對銅表面形貌和粗糙度進(jìn)行控制。

為此，光華科技研究團隊從棕化原理出發(fā)，優(yōu)化緩蝕劑結構，提升緩蝕劑對銅面保護作用，降低雙氧水對銅面咬蝕程度，成功開(kāi)發(fā)出一系列不同微觀(guān)形貌和粗糙度等級的棕化液，實(shí)現了銅表面輪廓微觀(guān)形貌和粗糙度控制，采用不同高速板材制造印制電路，可以滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景可靠性和信號損耗要求。

銅面經(jīng)過(guò)不同棕化液處理后的SEM和粗糙度對比（M7GE）

不同棕化液處理銅面后的插入損耗對比（M7GE）

薄鎳型化學(xué)鎳鈀金板可靠性測試

光華科技技術(shù)開(kāi)發(fā)工程師黃工

 隨著(zhù)信號傳輸的高頻化和高速數字化發(fā)展，PCB板中信號傳輸速度的完整性問(wèn)題已引起了業(yè)界的重視。在各種PCB板的最終表面處理技術(shù)中，傳統的厚鎳型化學(xué)鎳鈀金工藝（鎳厚5-10μm）在保持信號完整性方面存在著(zhù)缺陷，這是因為鎳的電阻率是銅的四倍，且鎳為磁性材料，會(huì )影響高速信號的傳輸，因此通過(guò)降低鎳層厚度來(lái)制得薄鎳型鎳鈀金制層成為今后PCB最終表面處理的一個(gè)可能研究方向。

在電鍍與涂覆技術(shù)交流分論壇，光華科技研究院黃工與現場(chǎng)專(zhuān)業(yè)聽(tīng)眾，探討了鎳厚降低對鎳鈀金表面制程可靠性方面的影響。在研究中，黃工設計了不同鎳厚的化鎳鈀金板并分別進(jìn)行了相關(guān)可靠性測試，包括鎳腐蝕、邦定拉力測試、焊點(diǎn)剪切力等測試，探究了薄鎳鈀金鍍層的各項可靠性性能。發(fā)現薄鎳鈀金鍍層在鎳腐蝕、焊點(diǎn)剪切力、錫擴散方面表現出了與傳統厚鎳鈀金接近的性能，但在邦定拉力和IMC層老化測試中，薄鎳鈀金鍍層與傳統的厚鎳鈀金鍍層相比還有所差距。

黃工演講現場(chǎng)

黃工指出，薄鎳鈀金鍍層在部分可靠性測試方面展現出了與傳統厚鎳鈀金接近的水平?？紤]到PCB信號傳輸的高頻化和線(xiàn)路逐漸高度精密化的未來(lái)需求，使得薄鎳鈀金鍍層成為一種可能的PCB最終表面處理方法。雖然在邦定拉力和IMC層老化測試中，薄鎳鈀金鍍層與傳統的厚鎳鈀金鍍層相比還有差距，但相信在不久的未來(lái)經(jīng)過(guò)PCB工程師們的系統性改善和性能的優(yōu)化，薄鎳鈀金工藝也有希望應用于PCB最終表面處理制程中。

不同鎳厚鎳鈀金鍍層表面和切片SEM圖

不同鎳厚鎳鈀金鍍層老化前后焊點(diǎn)剪切力對比

近年來(lái)，隨著(zhù)國內PCB市場(chǎng)的需求愈加多樣，實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新，加速?lài)a(chǎn)替代，已成為當下國家與企業(yè)一同思考的重要議題。此次技術(shù)交流會(huì )，匯聚了全國行業(yè)的技術(shù)精英，內容豐富的演講與緊跟行業(yè)的討論，精彩紛呈，為PCB技術(shù)人員提供了良好的學(xué)習交流平臺，進(jìn)一步拓展了技術(shù)創(chuàng )新思維，促進(jìn)了技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的融合，對提升行業(yè)整體技術(shù)水平具有重要意義。

現場(chǎng)聽(tīng)眾從不同角度出發(fā)一同討論學(xué)習

創(chuàng )新，是光華科技的發(fā)展基石。技術(shù)研究和公司生產(chǎn)結合起來(lái)，以市場(chǎng)需求為導向，以技術(shù)創(chuàng )新賦能生產(chǎn)，最終為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值，是光華科技的傳統。此次，光華科技以論文和演講的形式與業(yè)內的專(zhuān)家學(xué)者們一同分享討論了自己的科研成果，這也是光科技技術(shù)中心的特色工作。希望未來(lái)，通過(guò)類(lèi)似CPCA國際技術(shù)論壇的方式，光華科技的研發(fā)工程師們，能為PCB信息行業(yè)帶來(lái)更多的技術(shù)研發(fā)成果和創(chuàng )新發(fā)展思維，助力行業(yè)高質(zhì)量創(chuàng )新發(fā)展。