Un nuevo agente adhesivo para aplicaciones de pegado de capas internas se caracteriza por una fuerza adhesiva especialmente buena.
La cartera de MKS Atotech, proveedor de productos químicos especializados y tecnología de sistemas para la industria electrónica y de acabado de superficies, incluye ahora el promotor de adherencia BondFilm HP para la producción de placas de circuito impreso. Se ha desarrollado para aplicaciones de unión de capas internas y permite la adhesión entre las capas de cobre y dieléctricas, una resistencia térmica mejorada y una reducción de la formación de partículas de hasta el 95%. El promotor de adherencia se caracteriza por su compatibilidad con una amplia gama de sustratos y líneas de sustitución de óxidos comunes.
Como último producto de una larga historia de desarrollo de su serie, BondFilm HP comprende sólo tres pasos de procesamiento necesarios:
- limpieza
- activación de la superficie
- la creación de una capa organometálica rugosa en un baño de grabado.
El baño de grabado favorece la adherencia y minimiza la posibilidad de delaminación. Un aditivo en el baño de grabado mejora la adherencia entre las capas de cobre y dieléctrica y, al mismo tiempo, reduce significativamente la formación habitual de partículas de escoria. Esto, a su vez, evita que los compuestos organo-cobre se depositen en las pistas conductoras y en el material del sustrato y ofrezcan la posibilidad de cortocircuitos de alto voltaje y crecimiento dendrítico.
BondFilm HP también mejora la fiabilidad de las placas de circuitos impresos sometidas a grandes esfuerzos. La sustitución del óxido ofrece una adhesión más fuerte y uniforme gracias a la capa de adhesión organometálica, que puede soportar altas temperaturas, humedad y otras influencias ambientales. Esto hace que BondFilm HP sea adecuado para aplicaciones en los sectores de automoción, aeroespacial y aeronáutico, por ejemplo.
Rugosidad SEM BondFilmParaintroducir el proceso sin grandes cambios en la planificación de la producción, la compatibilidad con una amplia gama de sustratos es un requisito fundamental. Por este motivo, se realizaron pruebas exhaustivas con todos los materiales MLB y HDI habituales en condiciones de producción. El resultado aclaró la hipótesis de que, además de los materiales comunes, los materiales de poliamida y BT también presentan la mejor adherencia.
Como parte de la consideración de los objetivos ESG (Environmental, Social & Governance), también se hizo hincapié en la mejora de la compatibilidad medioambiental. La profundidad de grabado ligeramente reducida, una versión concentrada y el tratamiento simplificado de las aguas residuales contribuyen a ello. Se cumplen las normativas legales vigentes en todo el mundo.
Secuencia del proceso
El primer paso del proceso BondFilm HP consiste en limpiar la placa de circuito impreso. Debe garantizarse que ningún residuo crítico tenga un impacto negativo en la activación y, en última instancia, en el grabado de la superficie de cobre. La contaminación, como la oxidación o las huellas dactilares, puede perjudicar significativamente la humectación en el baño de grabado, así como el proceso de grabado, lo que puede dar lugar a problemas estéticos o a una peor adherencia.
El proceso de limpieza consta de dos baños: un limpiador ácido opcional que elimina la oxidación moderada y un baño alcalino necesario que disuelve completamente la grasa y los residuos de película seca. Debido a la composición química, estos pasos del proceso eliminan aproximadamente 0,2 µm de cobre sin afectar negativamente a la rugosidad.
En el segundo paso se activa ahora la placa de circuito impreso para que la tensión superficial se modifique de tal forma que el baño de grabado moje uniforme y completamente todas las superficies de cobre y las pistas conductoras.
El BondFilm Activator G360, desarrollado especialmente para este fin, es apto para todos los procesos BondFilm existentes y se caracteriza por haber eliminado los componentes críticos para el medio ambiente sin comprometer el rendimiento.
En el último paso, el tratamiento de la superficie tiene lugar mediante un proceso optimizado de óxido marrón, que crea un agrandamiento de la superficie en forma de rugosidad que garantiza posteriormente la adhesión mecánica entre el cobre y la resina. Unos aditivos especialmente desarrollados confieren a BondFilm HP propiedades específicas como una elevada carga de cobre, reducción de partículas, rugosidad uniforme y la conocida cosmética marrón oscura. La carga de cobre también se ha aumentado hasta 45 g/l gracias al continuo perfeccionamiento del óxido marrón líder del mercado, lo que en última instancia supone un mayor ahorro gracias a la reducción del consumo de dosificación.
Mediante una ventana de dosificación equilibrada, la temperatura o el tiempo de permanencia en el baño, la velocidad de grabado y la rugosidad pueden controlarse con precisión según las necesidades y adaptarse a los respectivos requisitos de producción.
Rendimiento
La adhesión de la capa interna en la producción de placas de circuito impreso se evalúa principalmente por la fuerza adhesiva, medida en N/cm. Debe proporcionar una indicación de lo bien unidas que están las capas internas de la placa de circuito impreso y de lo alta o baja que es la posibilidad de deslaminación, es decir, de rotura de la unión entre el cobre y el dieléctrico. Esto es especialmente importante si la profundidad de grabado se especifica en sólo 1 µm como la óptima, en contra de los 1,2-1,4 µm habituales en la industria. Teniendo en cuenta la clara correlación entre la rugosidad y la fuerza de adherencia, esto es de especial importancia para demostrar que, a pesar de la menor profundidad de grabado, la adherencia puede compensar la menor profundidad de grabado debido a factores supuestos de reducción de partículas o al mayor aumento real de la superficie de adherencia (medido en %).
Diagrama 1: Fuerza de adhesiónParala evaluación del proceso, se seleccionaron un entorno de producción y unos dieléctricos estándar, que la experiencia ha demostrado que se utilizan con frecuencia en el mercado de HDI (interconexión de alta densidad). Se comprobó que los resultados de las mediciones cumplían o superaban claramente los requisitos del sector de aproximadamente 4 N/cm.
También se comprobó hasta qué punto el promotor de adherencia es adecuado como pretratamiento para el taladrado por láser. También se llevaron a cabo el cambio en la resistencia de aislamiento de la superficie (SIR) tras la prueba de tensión HAST (Highly Accelerated Stress Test) y mediciones de partículas del baño de grabado y en el panel tratado. Los resultados de las mediciones fueron excelentes en todos los casos.
Para que los clientes puedan comprobarlo por sí mismos, Atotech ofrece pruebas gratuitas de tratamiento de muestras, que se llevan a cabo en condiciones de producción en su TechCentre de Guanzhou, China. Como parte de este proceso también se llevan a cabo análisis superficiales y determinación de la rugosidad. De este modo se garantiza la mejor adaptación posible entre el material y el proceso.
