光华科技技术开发工程师杜工

随着5G技术快速发展和大规模商用，电子电路行业再一次迎来黄金发展时期。5G具有高频高速传输特性，对传输过程中信号完整性提出更严苛的要求。在PCB设计与产品检测/可靠性的技术交流分会场，光华科技研究院杜工程师作为第一位技术演讲嘉宾，分享他在铜表面轮廓有序调控及其在高频高速PCB的应用的一些研究成果。

杜工演讲现场

对于高速PCB，影响信号完整性因素主要包括介质损耗和导体损耗（设计除外）。介质损耗取决于材料本身介电常数（Dk）和介电损耗因子（Df），Dk和Df越低，介质损耗越小。导体损耗主要是由导体电阻造成，由于趋肤效应影响，频率越高电流会越趋近于导体表面传输，使得源于电阻的损耗增加。为了满足高频高速信号完整性要求，低粗糙度、高结合力和高可靠性正成为高频高速板材压合前处理技术的发展方向。

在传统PCB制造工艺中，内层压合前处理主要通过化学方法蚀刻铜面形成粗糙结构，增大铜面比表面积，提高铜面和树脂之间结合力。为了满足高速信号传输完整性要求，必须对铜表面形貌和粗糙度进行控制。

为此，光华科技研究团队从棕化原理出发，优化缓蚀剂结构，提升缓蚀剂对铜面保护作用，降低双氧水对铜面咬蚀程度，成功开发出一系列不同微观形貌和粗糙度等级的棕化液，实现了铜表面轮廓微观形貌和粗糙度控制，采用不同高速板材制造印制电路，可以满足不同应用场景可靠性和信号损耗要求。

铜面经过不同棕化液处理后的SEM和粗糙度对比（M7GE）

不同棕化液处理铜面后的插入损耗对比（M7GE）

薄镍型化学镍钯金板可靠性测试

光华科技技术开发工程师黄工

 随着信号传输的高频化和高速数字化发展，PCB板中信号传输速度的完整性问题已引起了业界的重视。在各种PCB板的最终表面处理技术中，传统的厚镍型化学镍钯金工艺（镍厚5-10μm）在保持信号完整性方面存在着缺陷，这是因为镍的电阻率是铜的四倍，且镍为磁性材料，会影响高速信号的传输，因此通过降低镍层厚度来制得薄镍型镍钯金制层成为今后PCB最终表面处理的一个可能研究方向。

在电镀与涂覆技术交流分论坛，光华科技研究院黄工与现场专业听众，探讨了镍厚降低对镍钯金表面制程可靠性方面的影响。在研究中，黄工设计了不同镍厚的化镍钯金板并分别进行了相关可靠性测试，包括镍腐蚀、邦定拉力测试、焊点剪切力等测试，探究了薄镍钯金镀层的各项可靠性性能。发现薄镍钯金镀层在镍腐蚀、焊点剪切力、锡扩散方面表现出了与传统厚镍钯金接近的性能，但在邦定拉力和IMC层老化测试中，薄镍钯金镀层与传统的厚镍钯金镀层相比还有所差距。

黄工演讲现场

黄工指出，薄镍钯金镀层在部分可靠性测试方面展现出了与传统厚镍钯金接近的水平。考虑到PCB信号传输的高频化和线路逐渐高度精密化的未来需求，使得薄镍钯金镀层成为一种可能的PCB最终表面处理方法。虽然在邦定拉力和IMC层老化测试中，薄镍钯金镀层与传统的厚镍钯金镀层相比还有差距，但相信在不久的未来经过PCB工程师们的系统性改善和性能的优化，薄镍钯金工艺也有希望应用于PCB最终表面处理制程中。

不同镍厚镍钯金镀层表面和切片SEM图

不同镍厚镍钯金镀层老化前后焊点剪切力对比

近年来，随着国内PCB市场的需求愈加多样，实现技术创新，加速国产替代，已成为当下国家与企业一同思考的重要议题。此次技术交流会，汇聚了全国行业的技术精英，内容丰富的演讲与紧跟行业的讨论，精彩纷呈，为PCB技术人员提供了良好的学习交流平台，进一步拓展了技术创新思维，促进了技术与产业的融合，对提升行业整体技术水平具有重要意义。

现场听众从不同角度出发一同讨论学习

创新，是光华科技的发展基石。技术研究和公司生产结合起来，以市场需求为导向，以技术创新赋能生产，最终为客户创造价值，是光华科技的传统。此次，光华科技以论文和演讲的形式与业内的专家学者们一同分享讨论了自己的科研成果，这也是光科技技术中心的特色工作。希望未来，通过类似CPCA国际技术论坛的方式，光华科技的研发工程师们，能为PCB信息行业带来更多的技术研发成果和创新发展思维，助力行业高质量创新发展。