近日,Nolan Johnson采访了LiloTree公司首席执行官Kunal Shah博士。Kunal Shah博士介绍了他的一篇技术论文,该论文获得了国内论文类的最高荣誉,并获得2020年IPC APEX EXPO技术研讨会 “Best of Show”奖。
Nolan Johnson:祝贺你获得2020年IPC APEX EXPO技术研讨会最佳技术论文奖!可以介绍一下这篇论文的主题吗?
Kunal Shah博士:我的论文题目是《适用于高频HDI PCB的可靠无镍表面涂层解决方案》。如果想要实现高速、高频、高密度应用的最佳性能,用于制造PCB的材料选择至关重要。表面涂层的作用对于实现最佳性能和减少信号损耗至关重要。本文讨论了一种新型的无镍方法,包括一种专有的纳米工程阻挡层,用于涂覆铜触点,然后再涂布最外层的金层。这项新方法在实现最佳性能和为电子组件提供更好的可靠性方面显示出极佳的效果。在此,我要感谢罗杰斯公司的John Coonrod和他的团队在插入损耗测试和宝贵的技术讨论方面提供的帮助。
Johnson:在你的论文中,你描述了一种纳米涂层,它可生成无镍工艺。可以详细介绍一下它的工作机理吗?
Shah:纳米工程阻挡层专用于钝化铜载板。它可以防止通过金层扩散到表面,并确保润湿性,即使在恶劣的环境条件下或通过多次回流焊周期。此外,阻挡层可防止铜原子在回流焊过程中扩散到焊料中,以确保形成薄的金属间化合物层。这使得焊点更加稳固,从而提高了电子组件的整体可靠性。
Johnson:你是怎么想到这种特殊涂层的?
Shah:我的工作经历涉及界面和材料的纳米工程。我在电子材料领域已经工作二十多年了。因为我了解电子可靠性领域面临的挑战,我们知道改善电气性能/信号完整性和提高可靠性的解决方案至关重要。几年来,在美国联邦机构国家科学基金会的支持下,我们一直致力于开发这些解决方案。看看PCB制造商、组装厂和OEM将如何采用这项技术会很有意思。
Johnson:是什么促使你做这项研究的?是你对挑战做出的反应吗?
Shah:目前,主要有两个挑战。随着电子行业整体朝着高速、高频应用(如5G、汽车、航空航天、医疗电子)的方向发展,一个挑战是随着频率的增加信号损耗会随之增加。另一个挑战是可靠性问题,特别是脆性焊点失效。我们已采用这项技术解决了这两个问题。这项技术提供了最佳的信号完整性,并实现了更好的可靠性与稳固的焊点。
Johnson:你采用了什么测试方法?
Shah:我们的测试方法包括插入损耗测试(与罗杰斯公司合作进行)、评估铜扩散的接触阻抗测试、通过剖切和电子显微镜进行焊点评估,以及评估焊点稳固性的剪切力拉力测试(依据JEDEC标准)。欢迎读者阅读本篇论文以了解更多详情。
Johnson:你认为你所发表的文章对行业最重要的影响是什么?
Shah:这项技术对高频应用有直接影响,涉及移动设备/网络(如5G、6G及以上)、汽车电子产品、射频/微波应用、航天/航空应用等。
Johnson:会开展进一步的研究吗?
Shah:是的,会开展进一步的研究。我们正在进行的研究包括微调解决方案,以满足特定的应用和行业。我们将继续探索下一代表面涂层解决方案,以改善电子组件性能,提高其可靠性,同时降低该解决方案的成本。
Johnson:Kunal,谢谢你。
Shah:谢谢。