[发明专利]一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法

说明书

本发明涉及PCB基板封装技术领域，特别是涉及一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法，包括以下步骤：将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗，再PCB板将放置在衬板上，其中镀膜处理面朝上，将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理，再对PCB板进行镀膜处理，镀膜完成后，待PCB板冷却至室温后取出，并及时放入氮气柜进行保存。本发明主要是针对PCB板在安装芯片前进行特殊的表面镀膜处理，形成的保护层结构能有效阻隔PCB板上金属线路或焊盘之间在受到湿气、化学侵蚀和电压等多重影响下发生的金属线路的离子迁移现象。

技术领域

本发明涉及PCB基板封装技术领域，特别是涉及一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法。

背景技术

近年来，IC、MEMS及LED等芯片的封装不断向尺寸更小的方向发展，这使得封装所用的PCB基板的金属线路更加密集，布局更加复杂，相应间距更加狭小。这些封装用PCB板的新趋势，大大增加了封装电子产品产生金属离子迁移的风险，从而导致整体封装电子产品的失效。

现有阻止PCB基板上金属线路和焊盘发生金属迁移的方式主要是对PCB金属线路和焊盘进行各种化学或者电镀处理，例如化镍沉金、电镀镍金，化学镀镍钯金等，再将芯片和金属线路用封装胶进行填充，使其与外部环境隔绝。原理就是将最容易发生化学腐蚀及金属迁移的Cu或Ag进行惰性金属(如Au)覆盖，达到保护活性金属的效果。

现有的PCB基板表面处理加封装胶的工艺在线路间距较宽的的情况小能较好的保护好芯片和金属线路，但是随着金属线路越来越细，间距越来越小，现有的这些PCB板表面处理方法已经很难有效保护下层的活泼金属(如Cu)，在一些高湿高温的环境下，金属线路及焊盘很容易发生金属迁移现象。另外环境保护要求越来越严格，类似电镀和化学镀等PCB板表面处理方式越来越受到限制。

发明内容

本发明提供一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法，本发明主要是针对PCB板在安装芯片前进行特殊的表面镀膜处理，形成的保护层结构能有效阻隔PCB板上金属线路或焊盘之间在受到湿气、化学侵蚀和电压等多重影响下发生的金属线路的离子迁移现象。

本发明的技术方案为：

一种阻止PCB表面发生金属离子迁移的方法，包括以下步骤：

S1：将需镀膜处理的PCB板进行等离子清洗；

S2：将清洗后的PCB板放置在衬板上，其中镀膜处理面朝上；

S3：将衬板放进镀膜真空设备内进行抽真空处理，真空度控制在10^-3至10^-5Pa之间；

S4：对PCB板进行镀膜处理，镀膜材料为SiO₂、TiO₂、Al₂O₂、Si₃N₄、AlN中的一种或多种，镀膜工艺为电子束蒸发、磁控溅射或原子层沉积中的一种，镀膜温度控制在50-120摄氏度之间；

S5：镀膜完成后，待PCB板冷却至室温后取出，并及时放入氮气柜进行保存。

本发明在镀膜前进行抽真空处理，真空度至少要达到10^-3，否则镀膜设备腔体内的水汽或者其他杂质气体会对后续镀膜工艺产生消极影响，导致膜层致密度降低甚至产生孔洞，导致失效。真空度越高越好，但是基于真空泵的极限，所以本发明中真空度控制在10^-3至10^-5之间，使制成的膜层质量好。