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解鎖 AI 電路板質量密碼——蔡司聚焦離子束技術,從失效分析到工藝優(yōu)化

ainet.cn   2025年05月09日

在人工智能(AI)技術日新月異的時代,其強大的發(fā)展勢能對 PCB 板(印制電路板)的質量提出了更高的要求。作為 AI服務器硬件架構的關鍵組成部分,PCB 板的性能與可靠性直接關系到 AI 系統(tǒng)的運行效率。隨著AI服務器對數(shù)據(jù)處理速度和精度的要求不斷提高, PCB 板的應用愈發(fā)廣泛。然而,疊孔缺陷、銅殘留等微觀結構問題成為了阻礙其可靠性提升的關鍵因素。

HDI板的疊孔挑戰(zhàn)

多層高階HDI板雖具備高密度布線、超低損耗材料及熱管理優(yōu)勢,但其復雜的疊孔工藝仍存在質量風險。

使用工藝

采用盲孔與盲孔堆疊的方式來實現(xiàn)層與層之間的導通和互連。疊孔設計,內層的盲孔必須要做一次填孔電鍍。

所遇挑戰(zhàn)

由于底層銅和電鍍銅的晶粒尺寸差異較大,容易出現(xiàn)連接缺陷,影響產品可靠性。

解決方案

采用FIB技術實現(xiàn)精準定位與分析,這種“邊切邊看”的實時分析模式,大幅縮短了從缺陷發(fā)現(xiàn)到機理驗證的周期,快速完成疊孔缺陷檢查。

▲ 采用FIB技術鎖定盲孔底部ICD缺陷位置

SLP板的銅殘留檢測

SLP板具有高密度、高集成度的特點。SLP需要填充盲孔,以便后續(xù)堆疊和安裝電子元件,容易出現(xiàn)線路均勻性不佳的問題。

使用工藝

采用MSAP工藝,在圖形電鍍下填充盲孔。

所遇挑戰(zhàn)

線路中過厚的銅區(qū)域會導致夾膜,圖形間的干膜無法完全去除,閃蝕后的殘留的銅會造成短路。

解決方案

可使用蔡司Crossbeam Laser, 集成了飛秒激光、鎵離子束和場發(fā)射掃描電鏡,將飛秒激光與 FIB-SEM相結合,以實現(xiàn)快速高效的工作流程,精確定位內部缺陷位置。

方案優(yōu)勢

通過飛秒激光在真空環(huán)境中對樣品進行加工,有效避免損傷及熱影響區(qū),且激光加工在獨立的腔室內完成,不會污染FIB-SEM主腔室和探測。

蔡司聚焦離子束掃描電鏡Crossbeam FIB技術賦能高效分析

01、高束流精度

100nA的束流控制能力,既可實現(xiàn)快速樣品切割,又能保持高精度,避免傳統(tǒng)離子束的過刻蝕問題。

02、高分辨率

高成像分辨率,確保切割過程中實時監(jiān)測微觀結構變化,滿足PCB微孔等精密場景的加工需求與FIB清晰成像。

03、柔性電壓調控

500V-30kV寬范圍離子束加速電壓,減少樣品非晶化損傷。

04、避免磁場干擾設計

搭載ZEISS Gemini電子鏡筒,物鏡無泄漏設計,電子束和離子束可同時工作,實現(xiàn)比安切邊。

欲了解更多方案與應用,歡迎報名蔡司光學系統(tǒng)電子行業(yè)失效分析研討會。蔡司工業(yè)質量解決方案將于5月22日在上海外高橋舉辦蔡司光學系統(tǒng)電子行業(yè)失效分析研討會。

研討方式: 理論經驗分享+上機演示

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(來源:蔡司)

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