提高印刷电路板的可靠性

消费电子产品、飞机和大量其他技术的功能取决于正确构造的印刷电路板。这些设备将电气部件固定在一起并确保正确的电气连接。

微孔是提供这些电气连接的小型组件，对于高级电子产品的便携性和功能性至关重要的高密度电路尤其重要。这种电路出现故障的一个常见原因是微孔老化。制造微孔的改进方法将提高现代电子设备的可靠性。

现在，在最近发表在2021年表面贴装技术协会国际虚拟会议和2022年设备封装国际会议上的一项研究中，大阪大学的研究人员研究了一种称为FLET的方法，它消除了印刷电路常见原因的空隙空间板故障。这项研究将提高一项技术的可靠性，这项技术对家庭、医疗和许多其他技术的长寿命至关重要。

铜微孔通过简单的化学反应制造：通过在基体中使用甲醛将铜离子还原为铜金属(即镀铜)。“这里的问题是产生氢气，这是镀铜过程中的一种化学副产品，”资深作者KatsuakiSuganuma解释说。“氢积累会导致气泡、纳米级空隙，这会削弱微通孔的机械性能——尤其是在热应力下。”

为了帮助防止形成微孔，FLET对标准微孔制造协议进行了两项更改。一个变化是将微孔沉积在其上的铜表面的表面粗糙度降低20倍。另一个变化是不使用镍还原剂。显微成像为FLET的成功提供了明确的证据。传统方法在新形成的铜-铜界面处存在明显的纳米级空隙，显微组织不规则。通过FLET，纳米级空隙不明显，微观结构是连续的。

“这是明确的证据表明，通过FLET，氢气泡不会破坏铜-铜界面的完整性，并且沉积是外延的，”郑说。“换句话说，分层、开裂和其他故障的可能性较小。”然而，FLET促进的改进的确切机制需要进一步研究。

这项研究报告了一种直接改进高密度电路中的电气互连的方法，其方式不会显着改变完善的、受信任的协议。因此，Zheng及其同事的结果应该有助于FLET获得工业界的认可，以提高标准和专用电子设备的使用寿命。