Neue Methode zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Kupferschicht von Durchkontaktierungen in mehrlagigen Leiterplatten mittels Zugversuch

摘要

Durchkontaktierungen in mehrlagigen Leiterplatten werden hohen thermischen Belastungen im Fer-tigungsprozess und im Feldeinsatz ausgesetzt. Die Ursache hierfur ist ein, im Vergleich zu Kupfer, signifikant grosserer thermischer Ausdehnungskoeffizient des Epoxidharzbasismaterials in Dickenrichtung. Fur die Bewertung der Zuverlassigkeit der Durchkontak-tierung ist die Kenntnis der Materialeigenschaften der galvanisch abgeschiedenen Kupferschicht von grosster Bedeutung. In diesem Artikel wird die Lang-lochprobentechnik als neue Herstellungsmethode von Zugversuchsproben vorgestellt. Mit der einfachen und kostengunstigen Methode werden erstmalig Spannungs-Dehnungs-Kurven von Kupferschichten generiert, die ahnliche Abscheideverhaltnisse und Rauheitsprofile aufweisen wie die Schichten innerhalb der Durchkontaktierung. Die Methode ist ohne zusatzlichen Material- und Kostenaufwand in die Leiterplattenserienfertigung integrierbar und eignet sich besonders zur Inline-Prozesskontrolle der Galvaniken. An den folienartigen Proben wurden Zugversuche im Temperaturbereich von 20 °C bis 140 °C erfolgreich durchgefuhrt. Die Materialdaten werden mit Zugproben, die auf der Oberflache eines FR4-Substrats abgeschieden wurden, verglichen.