DE112005002358T5 - Bewertung der Mikroviabildung in einem Herstellungsverfahren für Leiterplattensubstrate - Google Patents

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Abstract

Verfahren, das folgendes umfaßt:
Bohren einer Mikrovia-Öffnung durch eine dielektrische Oberlage eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats;
Entschmieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats einschließlich der Mikrovia-Öffnung bis zu einem Capture Pad in einer Leitlage; und
Durchführen einer sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse über dem Capture Pad innerhalb der Mikrovia-Öffnung zur Ermittlung, ob in der Mikrovia-Öffnung eine Verunreinigung zu finden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsformen der Erfindung betreffen die Herstellung von Leiterplatten im Allgemeinen und spezifisch die Bewertung der Mikroviabildung im Substrat der Leiterplatte (PCB).
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Während sich die Fertigungstechnik zur Erzielung einer größeren Dichte in integrierten Schaltungen rasch geändert hat, wurde diese größere Dichte bei der Herstellung von Leiterplatten (auch unter der Bezeichnung gedruckte Verdrahtungsplatten bekannt) wesentlich langsamer erreicht. Mehrlagen-Leiterplatten mit mehr als einer Zwischenlage aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel Kupfer, sind gängig.
  • Eine technische Entwicklung in der Herstellung von Leiterplatten ist eine Mikrovia (im Folgenden mitunter kurz als μVia bezeichnet). Eine Mikrovia ist ein Loch oder eine Öffnung zur Verbindung einer äußeren Leitschicht einer Leiterplatte mit der nächsten inneren Leitschicht. Infolge des kleinen Durchmessers der Mikrovias und der Pads, mit denen sie verbunden werden, konnten die Konstrukteure die Schaltungsdichte einer Leiterplatte erhöhen. Das kann seinerseits die Größe und Kosten von elektronischen Produkten reduzieren.
  • Mikrovias haben zwar eine höhere Schaltungsdichte ermöglicht, aber auch die Herstellung von Mehrlagen-Leiterplatten so kompliziert gemacht, daß die Zuverlässigkeit einer Mikrovia heute sehr wichtig ist. Die traditionelle Zuverlässigkeitsprüfung der Mikrovia erfolgte im Rahmen der Endprüfung im Herstellungsverfahren. Das ist ggf. zu spät für Korrekturmaßnahmen an fehlerhaften Mikrovias. Wenn also bei der Endprüfung der Leiterplatte eine fehlerhafte Mikrovia vorgefunden wird, muß die Leiterplatte verschrottet werden.
  • Wenn außerdem die Substrate einem stärkeren Wärmeschock ausgesetzt werden, kann eine schwache Grenzfläche der Via rissig und aufgespaltet werden, was Leerlauf zur Folge haben kann. Die Grundursache der schwachen Grenzfläche ist gewöhnlich der Kontamination des Bodens der Via durch Harzrückstände oder die Oxidation eines Kupferpads (cu) nach dem Entschmieren zuzuschreiben.
  • Bisher wurde diese Kontamination der Vias nur in sehr begrenztem Maße überwacht, und Kontaminationsprobleme wurden kaum in Echtzeit vor dem Abschluß des Herstellungsverfahrens gelöst. Es gab also keine laufende Überwachung des Pads vor dem stromlosen ("Eless") Galvanisieren. Derzeitige Überwachungssysteme, nämlich "Via Pop" und "R-Shift", kommen im typischen Fall erst bei der Endprüfung (End of Line (EOL)) zum Einsatz, was die Berichtigung von Abweichungen (z.B. Kontaminationsproblemen) in Echtzeit erschwert. "Via Pop" ist ein System, wobei eine Mikrovia gebildet, entschmiert, galvanisiert und schließlich abgeschält wird. Wenn die Mikrovia infolge von Kontamination (d.h. fehlerhaft gebildete Mikrovia) lose an einem Capture Pad haftet, ist die Bruchgefahr höher als bei einer gut haftenden Via. "R-Shift" (Widerstandsverschiebung) ist ein Überwachungssystem, wobei das Substrat am Ende der Herstellung (EOL) unter Spannung gesetzt wird, Der Widerstand der Mikrovia wird vor und nach dieser Beanspruchung gemessen. Wenn sich der Widerstand der Mikrovia um mehr als 10% verschiebt, besteht für die Mikrovia die Gefahr des Aufspaltens und des Ausfalls beim Anbringen des Chips. Im typischen Fall dauert es vier bis fünf Wochen, bis das Leiterplattensubstrat nach der Verarbeitung der Via das Ende des Herstellungsprozesses (EOL) für die bestückte Leiterplatte erreicht. Auch entdecken die heutigen Inline-Überwachungssysteme nicht immer potentielle mit Mikrovias verbundene Probleme. Die bei der Endprüfung zur Anwendung kommenden Systeme wirken nur auf der Ebene "Fehler je Million (dpm)" und sind nicht imstande, die starke Kontamination einer Mikrovia abzufangen oder zu erkennen.
  • Die Zuverlässigkeit der Mikrovias kann ein so schwerwiegendes Problem bilden, daß eine Fertigungsstraße für Leiterplattensubstrate zur Ermittlung des Fehlers ggf. stillgelegt werden muß. Wenn außerdem nur bedingt funktionsfähige Einheiten zum Versand kommen und beim Verbraucher versagen, könnte das das Qualitätsniveau einer Firma stark beeinträchtigen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Draufsicht auf ein Beispiel einer Mehrlagen-Leiterplatte mit Mikrovias.
  • 1B ist eine aufgeschnittene Darstellung eines Beispiels einer kompakten integrierten Schaltung einschließlich eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mit Mikrovias.
  • 2A ist eine vergrößerte Draufsicht auf eine Mikrovia in einer Mehrlagen-Leiterplatte.
  • 2B ist ein vergrößerter Querschnitt durch eine Mikrovia in einer Mehrlagen-Leiterplatte.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bildung von Mikrovias gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • 4A bis 4F sind vergrößerte Querschnitte durch eine strukturelle Bildung einer Mikrovia.
  • 5 ist ein Diagramm mit Kurven, die Maße der Kupferoxidation für verschiedene Zeitspannen nach dem Entschmieren unter Anwendung der sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse (SERA) anzeigt.
  • 6 ist ein Diagramm mit einer Kurve, die eine typische Messung unter Anwendung der sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse (SERA) zum Auffinden von Kontamination anzeigt.
  • 7 ist ein Diagramm mit zwei Kurven, die Messungen einer verunreinigten und einer nicht verunreinigten Mikrovia unter Anwendung der sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse (SERA) anzeigt.
  • 8 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Systems für sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) zum Auffinden von Kontamination in einer Mikrovia.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung werden zahlreiche spezifische Angaben zum gründlichen Verständnis der Erfindung angeboten. Dem Fachmann wird jedoch klar sein, daß die Ausführungsformen der Erfindung auch ohne diese spezifischen Detailangaben zur Anwendung kommen können. Andererseits wurden bekannte Methoden, Verfahren, Bauteile und Schaltungen nicht ausführlich beschrieben, um keine Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung unnötigerweise zu unklar zu machen.
  • Allgemein gesagt kommt bei den Ausführungsformen der Erfindung eine sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) zur Überwachung der Zuverlässigkeit von Mikrovias bei der Herstellung eines Substrats für Mehrlagen-Leiterplatten zur Anwendung. SERA ist ein elektrochemischer Prozeß, der im typischen Fall zur Ermittlung von diversen Beschichtungsparametern eingesetzt wird, welche die Lötbarkeit der Oberflächenkontakte und Durchgangsbohrungen von Leiterplatten sowie die Eignung zum Drahtbonden an die Drahtbondinsel einer integrierten Schaltung andeuten können. Im typischen Fall wird ein kleiner, genau definierter Bereich auf einem Prüfling isoliert und zur Oxidation einer Oberflächenart unter Strom gesetzt. Aus der Aufzeichnung des Potentials über der Zeit ergibt sich eine Reihe von dem Auftreten der Oxidation entsprechenden Plateaus. Die Spannungswerte identifizieren die vorhandene Art, und der Zeitpunkt der einzelnen Werte mißt die vorhandene Menge. Aus der grafischen Darstellung der Spannungswerte über der Zeit lassen sich ggf. die Kontamination der Beschichtung, Kontaminationsdickenprobleme, die Porosität der Beschichtung oder Zusammensetzungsprobleme erkennen. Traditionell wurde die SERA Meßtechnik als ein Werkzeug der Oberflächenanalyse betrachtet, das Redoxreaktionen (Reduktion-Oxidation) zum quantitativen Nachweis von Oberflächenzuständen wie zum Beispiel Oxiden, Sulfiden, Harzrückständen etc. einsetzt. Die Anwendung von SERA zum Nachweis von organischer Kontamination und Kupferoxiden (cu) (sowohl Kupferoxid CuO als auch Dikupferoxid (Cu2O) ist bekannt. Heute kann SERA als zerstörendes oder zerstörungsfreies Verfahren der Inline-Meßtechnik bei der Prüfung der Zuverlässigkeit von Mikrovias zur Anwendung kommen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren, welches das Bohren einer Mikrovia-Öffnung durch eine dielektrische Oberlage eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats; das Entschmieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats einschließlich der Mikrovia-Öffnung bis zu einem Capture Pad in einer Leitlage; und die Durchführung einer sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse über dem Capture Pad innerhalb der Mikrovia-Öffnung umfaßt, um ggf. in der Mikrovia-Öffnung vorhandene Kontamination ausfindig zu machen. Wenn Verunreinigungen vorgefunden werden, umfaßt das Verfahren ggf. außerdem die Unterbrechung der Herstellung des Leiterplattensubstrats, Maßnahmen zur Korrektur des Herstellungsverfahrens und den erneuten Start der Herstellung des Leiterplattensubstrats. Wenn Verunreinigungen vorgefunden werden, kann das Verfahren außerdem noch die Verschrottung des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats umfassen. Wenn in der Mikrovia-Öffnung keine Verunreinigungen gefunden werden, kann das Verfahren außerdem das stromlose Galvanisieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mit einer Kristallkeimlage und das Aufbringen eines galvanischen Überzugs auf dieser umfassen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mit einer zwischen einer dielektrischen Ober- und Unterlage angeordneten inneren Leitlage, die ein Capture Pad für eine Mikrovia enthält; das Bohren einer Mikrovia/Öffnung durch die dielektrische Oberlage über dem Capture Pad; das Entschmieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats einschließlich der Mikrovia-Öffnung bis zum Capture Pad; die Durchführung einer sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse innerhalb der Mikrovia-Öffnung; und die Ermittlung, ob die Herstellung des Leiterplattensubstrats zur Fertigstellung der Mikrovia unter Beachtung der sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse fortgesetzt werden kann. Wenn sich herausstellt, daß die Herstellung des Leiterplattensubstrats nicht fortgesetzt werden darf, kann das Verfahren außerdem die Unterbrechung der Herstellung des Leiterplattensubstrats, Maßnahmen zur Korrektur des Herstellungsverfahrens und den erneuten Start der Herstellung des Leiterplattensubstrats umfassen. Wenn Verunreinigungen vorgefunden werden, kann das Verfahren außerdem noch die Verschrottung des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats umfassen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein aus einem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat und einem Gerät für sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) bestehendes System. Das Mehrlagen-Leiterplattensubstrat weist eine Mikrovia-Öffnung in einer dielektrischen Lage über einem Capture Pad in einer Leitlage auf. Das SERA-Gerät dient zur Bewertung der Kontamination in der Mikrovia-Öffnung über dem Capture Pad und besteht aus einem Behälter, einem O-Ring, einer Reduktionslösung im Behälter, einer Bezugselektrode, einer Arbeitselektrode und einem Analysator. Der Behälter hat eine Öffnung, die mit dem die Mikrovia-Öffnung umgebenden Mehrlagen-Leiterplattensubstrat verbunden wird. Der O-Ring verbindet den Rand der Öffnung mit dem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat und dichtet gegen Flüssigkeit ab. Die Reduktionslösung im Behälter ist über dem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat in Kontakt mit dem Capture Pad in der Mikrovia-Öffnung. Ein Ende der Bezugselektrode taucht in die Reduktionslösung ein. Ein Ende der Arbeitselektrode taucht ebenfalls in die Reduktionslösung ein. Der Analysator ist elektrisch mit dem Capture Pad, der Bezugs- und der Arbeitselektrode verbunden. Er erzeugt einen Prüfstrom in einem Stromkreis, der sich vom Analysator durch die Arbeitselektrode, die Reduktionslösung, das Capture Pad und zurück zum Analysator erstreckt. Der Analysator mißt und verzeichnet das Elektrodenpotential zwischen Capture Pad und Bezugselektrode in der Zeitspanne, in welcher der Prüfstrom fließt. Der Prüfstrom veranlaßt eine sequentielle elektrochemische Reduktion der Verunreinigungen am Capture Pad. Diese liegen in der Form von oxidiertem Kupfer einschließlich von Kupfer(II)-oxid, Dikupferoxid und/oder Kupfer(I)-sulfid vor. Die Reduktionslösung kann eine Kaliumchlorid-(KCl), eine Natriumchlorid-(NaCl) oder eine andere Reduktionslösung sein.
  • 1A ist eine Draufsicht auf eine Mehrlagen-Leiterplatte 100A. Die Leiterplatte 100A weist Mikrovias 102A102I (allgemein als Mikrovias 102 bezeichnet) und Schaltungskomponenten 104A104C auf. Bei den Schaltungskomponenten 104A104C kann es sich um integrierte Schaltungen, Widerstände, Kondensatoren, Drosseln, Transformatoren oder andere passive/aktive elektrische Schaltungskomponenten handeln. Die Mikrovias 102A102I können wie zum Beispiel 102A, 102B, 102D und 102G102I minimale Abmessungen für Metallverbindungen haben. Diese Mikrovias können auch als Verbindungs-Mikrovias bezeichnet werden.
  • Eine oder mehr der Mikrovias können größer sein als die Verbindungs-Mikrovias und können daher für Prüfung und Überwachung verwendet werden; zu diesen gehören 102C, 102E und 102F in 1A. Diese Mikrovias können auch als Prüf-Mikrovias bezeichnet werden. Die Prüf-Mikrovias können an verschiedenen Stellen auf der Leiterplatte 100A angeordnet sein, um die Zuverlässigkeit der Mikrovias an verschiedenen Stellen zu ermitteln. Mikrovia 102E ist zum Beispiel in der Mitte der Leiterplatte 100A zu finden, während Mikrovias 102F und 102C an den Ecken der Leiterplatte 100A angeordnet sind. Infolge der größeren Abmessungen der Prüf-Mikrovias können die minimalen Abmessungen der Verbindungs- Mikrovias im Rahmen des technisch Zulässigen noch weiter reduziert werden. Die größeren Mikrovias (d.h. die Prüf-Mikrovias) können also weiterhin für SERA-Prüfungen verwendet werden, während die Größe der Verbindungs-Mikrovias reduziert wird. Außerdem kann eine typische Leiterplatte eine Vielzahl von Mikrovias aufweisen. Eine kleine Zahl von Prüf-Mikrovias kann als Stichprobe geprüft werden und die Zuverlässigkeit aller Mikrovias der ganzen Leiterplatte andeuten.
  • 1B zeigt eine kompakte (packaged) integrierte Schaltung 110. Die kompakte integrierte Schaltung 110 enthält eine Mehrlagen-Leiterplatte 100B mit einer Verbindungs-Mikrovia 112A und einer Prüf-Mikrovia 112B (allgemein als Mikrovias 102 bezeichnet). Die Prüf-Mikrovia 112B kann größer sein als die Verbindungs-Mikrovia 112A. Die kompakte integrierte Schaltung 110 kann ferner den Chip 114, Löthöcker 115 zwischen der integrierten Schaltung 114 und der Leiterplatte 100B sowie Lötkugeln 116 zur Verbindung mit einer größeren Leiterplatte, wie zum Beispiel der Leiterplatte 100A, aufweisen. Die kompakte integrierte Schaltung 110 kann eine der oben mit Bezugnahme auf 1A beschriebenen Komponenten 104A104C bilden. Die kompakte integrierte Schaltung 110 kann außerdem ein Füllmaterial 117 (z.B. Epoxidharz) zwischen der integrierten Schaltung 114 und der Leiterplatte 100B sowie eine Vergußmasse 118 zum Schutz der integrierten Schaltung 114 und der Leiterplatte 100B gegen Beschädigung aufweisen.
  • Die Leiterplatte 100B kann auch als Substrat oder Leiterplattensubstrat bezeichnet werden. Auf jeden Fall hat die Leiterplatte 100B eine Oberseite und eine dieser gegenüberliegende Unterseite. Zusätzlich zu den die Leitlagen verbindenden Mikrovias kann das Substrat 100B auch auf einer oder mehreren Lagen Führungsspuren, Stromversorgungs- und Masseebenen etc. aufweisen.
  • Die integrierte Schaltung 114 kann mittels der Vielzahl von Löthöckern 115 auf der Oberseite des Substrats 100B befestigt sein. Die Löthöcker 115 können in einem zweidimensionalen Array über die integrierte Schaltung 114 und das Substrat 100B verteilt sein, wobei ein üblicherweise als Controlled Collapse Chip Connection (C4 – Chipverbindung mit gesteuertem Kollaps) bezeichnetes Verfahren zur Anwendung kommt. Die leitfähigen Löthöcker 115 können elektrischen Strom zwischen der integrierten Schaltung 114 und dem Substrat 100B führen.
  • Die Vielzahl der Lötkugeln 116 ist auf der Unterseite des Substrats 100B angeordnet. Zur Befestigung der Einheit 110 an einer anderen Leiterplatte, wie zum Beispiel der Leiterplatte 100A, können die Lötkugeln 116 aufgeschmelzt werden. Zusätzlich zu den die Leitlagen verbindenden Mikrovias kann das Substrat 100B auch Führungsspuren, Stromversorgungs- und Masseebenen etc. aufweisen, die eine elektrische Verbindung zwischen den Löthöckern 115 auf der Oberseite des Substrats und den Lötkugeln 116 auf der Unterseite des Substrats 100B herstellen. Wenn die Löthöcker 115 elektrisch mit der integrierten Schaltung 114 verbunden sind, kann die integrierte Schaltung 114 über die Führungsspuren, Stromversorgungs- und Masseebenen oder Mikrovias der Lagen des Leiterplattensubstrats 100B elektrisch mit den Lötkugeln 116 auf der Unterseite des Substrats 100B verbunden werden.
  • Die Mikrovias 102 in den Leiterplatten 100A und 100B wurden gemäß den Ausführungsformen der Erfindung analysiert und daher zuverlässig gebildet.
  • 2A ist eine vergrößerte Draufsicht auf eine Mikrovia 102. Von oben aus betrachtet. kann die Mikrovia 102 in der Zeichnung in zwei Dimensionen eine quadratische oder rechteckige Form haben. Bei der Herstellung kann die Mikrovia in zwei Dimensionen eher rund oder oval aussehen und von oben aus betrachtet abgerundete Ecken aufweisen.
  • Die Mikrovia 102 hat eine Abmessung D in der Größenordnung von 200 bis 300 Mikron. Weitere technische Verbesserungen können auch eine kleinere Abmessung D ermöglichen. Als Prüf-Mikrovia kann eine Mikrovia mit größerem Durchmesser verwendet werden, so daß derzeitige SERA-Geräte auch bei den kleineren Verbindungs-Mikrovias zur Anwendung kommen können. Eine Prüf-Mikrovia kann zum Beispiel 250 Mikron groß sein, während eine Verbindungs-Mikrovia ggf. nur 50 Mikron messen kann. Abgesehen von diesen Maßunterschieden sind die Prüf- und die Verbindungs-Mikrovia im Aufbau gleichartig.
  • 2B ist ein Querschnitt durch die Leiterplatte 100 mit Mikrovia 102. Die Leiterplatte 100 enthält eine Vielzahl von Verbindungslagen 202A202N. Bei der Bildung einer Mikrovia kommen mindestens zwei Verbindungslagen zur Anwendung. Zwischen den Verbindungslagen 202A202N können dielektrische Lagen 204A204N vorgesehen sein. Die Verbindungslagen 202A202N können aus einem leitfähigen Material wie zum Beispiel einem Metall oder einem anderen Leiter hergestellt werden. Im typischen Fall kommt bei der Bildung der Verbindungslagen Kupfer zum Einsatz. Die dielektrischen Lagen 204A204M können aus einem ABF (Ajinomoto Buildup Film)-Dielektrikum (z.B. ABF-SH; ABF-GX3 und ABF-GX13) von Ajinomoto in Japan oder aus einem anderen Dielektrikum hergestellt werden.
  • Der Aufbau der Mikrovia umfaßt ein Capture Pad 212 und eine äußere Kontaktlage 210. Während die Abmessungen der Mikrovia vom Druckmesser D bestimmt werden, werden die Abmessungen des Capture Pads 212 vom Durchmesser L bestimmt, der größer sein kann als der Durchmesser D. Das Capture Pad 212 wird aus dem selben Material hergestellt wie die Leitlage 202B. Vor dem Legen der die Kontaktlage 210 der Mikrovia 102 bildenden Leitlage 202A wird die Oberfläche des Capture Pads 212 mittels SERA gemäß den Ausführungsformen der Erfindung analysiert.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bildung von Mikrovias 102 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei Block 302 beginnt die Bildung der Mikrovia mit dem Bohren einer Öffnung in einem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat bis zu einer das Capture Pad bildenden Leitlage. Die Öffnung kann mittels Laser oder mittels Ionenätzung gebohrt werden.
  • 4A4B veranschaulichen den Prozeß des Laserbohrens. Eine laminierte dielektrische Lage (ABF) 402 auf einem Capture Pad 404 aus Kupfer wird mittels Laserstrahl 410 gebohrt. Das Capture Pad 404 aus Kupfer wird von der darunter liegenden ABF-Lage 406 getragen.
  • Nach dem Laserbohren bleiben gemäß Block 304 Schmiere und Harzrückstände auf den Metallkontakten zurück, die vor dem darauf folgenden Metallisieren entfernt werden müssen. Dabei kommt eine Vorbehandlung mit der Bezeichnung Entschmieren (Desmear) zur Anwendung. Dabei handelt es sich einfach um ein Verfahren zum Entfernen von Epoxidharz (einschließlich Schmiere) und Glasfasern aus der Mikrovia-Öffnung, um eine größere Kupferfläche freizulegen und die spätere Metallverbindung zu verbessern. Leiterplattensubstrate können mit speziellen Entschmiergeräten, wie zum Beispiel Geräten für Plasma- oder chemisches Ätzen, entschmiert werden. Das Ergebnis des Entschmierverfahrens ist in 4C4E zu sehen.
  • In 4C bleibt nach dem Laserbohren ein Harz-/ABF-Rückstand 412 zurück. Nach dem Laserbohren einer Mikrovia muß deren Boden einschließlich des Capture Pads vor dem Aufbringen der stromlosen Kupferlage unbedingt gereinigt werden. Wenn Kontamination nicht vor dem stromlosen Galvanisieren vom Boden der Mikrovia entfernt wird, kann eine schwache Grenzfläche den Ausfall der Mikrovia zur Folge haben. Die Kupferoxidation muß in der Mikrovia ebenfalls auf das Minimum beschränkt werden.
  • In 4D wurde bereits ein erheblicher Anteil des Harz-/ABF-Rückstandes 412 entfernt, und es verbleiben nur noch oberflächliche Verunreinigungen 414, die bereits beim Laserbohren vorhanden waren.
  • Wie 4E zeigt, wurde die Mikrovia-Öffnung 416 durch Entschmieren bis zum Capture Pad 404 hinunter im Wesentlichen gereinigt.
  • Bei Block 308 wird die Mikrovia einer Qualitätsanalyse durch Inline-Überwachung unterworfen. Nach dem Entschmieren bei Block 304 erfolgt eine Oberflächen-/Kontaminationsanalyse der Mikrovia gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Im Allgemeinen kommt bei der Oberflächen-/Kontaminationsanalyse der Mikrovia bei Block 308 die sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) zum Einsatz. Je nach der Aussetzungszeit der Mikrovias des Leiterplattensubstrats kann ihre Bodenfläche, wie in 4D gezeigt, oxidiert werden. In diesem Fall kann die Oberflächen-/Kontaminationsanalyse der Mikrovia bei Block 308 oberflächliche Verunreinigungen nachweisen und entscheiden, ob die Herstellung des Leiterplattensubstrats und der darin befindlichen Mikrovias fortgesetzt werden soll oder nicht.
  • Beim Entscheidungsblock 309 wird dann ermittelt, ob bei der Zuverlässigkeitsanalyse bei Block 308 oberflächliche Verunreinigungen vorgefunden wurden. Wenn beim Entscheidungsblock 309 keine Verunreinigungen vorgefunden werden, wird der Prozeß bei Block 311 fortgesetzt, wo die äußere Kontaktlage stromlos galvanisiert wird. Beim stromlosen Galvanisieren wird eine Kristallkeimlage für einen darauffolgenden galvanischen Überzug aufgetragen.
  • 4F veranschaulicht die Bildung der Kontaktlage 418 zur Verbindung der äußeren Lage mit der inneren Lage des Capture Pads 404. Nach der Bildung der Mikrovia 102 im Mehrlagen-Leiterplattensubstrat kann dieses weiteren Verfahren unterzogen werden.
  • Wenn bei Block 309 Verunreinigungen vorgefunden werden, geht der Prozeßablauf zu Block 313 über, wo die Herstellung des Leiterplattensubstrats unterbrochen wird. Bei Block 315 erfolgen Korrekturmaßnahmen am Verfahren zur Vermeidung der Kontamination. Bei Block 317 können die in Verarbeitung befindlichen (Work-in-progress (WIP)) verunreinigten Leiterplattensubstrate verschrottet werden. Nach der Korrektur des Verfahrens bei Block 315 kann die Herstellung der Leiterplattensubstrate erneut beginnen. Gewisse Leiterplattensubstrate können sich in unterschiedlichen Verarbeitungsstufen (WIP) befinden und an einer früheren Stelle der Fertigungsstraße beginnen als andere.
  • Im Diagramm 500 von 5 sind Kurven 502, 504, 506 und 508 zu sehen. Kurven 502505 zeigen verschiedene Zeitspannen, während derer eine Leiterplatte nach dem Entschmieren bei Block 304, wie in 3 gezeigt, innerhalb des Herstellungsprozesses warten kann. Kurve 502 veranschaulicht eine SERA-Analyse der Bildung von Kupferoxiden nach zwei Stunden. Kurve 503 veranschaulicht eine SERA-Analyse der Kupferoxidation nach vierundzwanzig Stunden. Kurve 504 veranschaulicht eine SERA-Analyse der Kupferoxidation nach achtundvierzig Stunden. Kurve 505 veranschaulicht eine SERA Analyse der Kupferoxidation nach sechzig Stunden. Kurven 502505 zeigen, daß die Kupferoxidation und die oberflächlichen Verunreinigungen am Capture Pad umso stärker sind, je länger die Leiterplatte nach dem Entschmieren bei Block 304 warten muß (d.h. je länger die Zeit nach dem Entschmieren ist). Je länger also unfertige Mikrovias mit offenen Capture Pads warten müssen, desto stärker wird die Zuverlässigkeit der fertigen Mikrovia 102 beeinträchtigt. Nach Möglichkeit ist die schnelle Bildung der Mikrovia nach dem Entschmieren vorzuziehen.
  • Ein Diagramm 600 in 6 veranschaulicht eine typische SERA-Analyse anhand einer Kurve 601. Bei zunehmender Zeit entlang der X-Achse wird das elektrische Potential bzw. die Spannung gemessen. Die Erhöhung des absoluten Spannungswerts deutet einen erhöhten Widerstand über eine gegebene Zeitspanne an. Das ist der Verringerung der Dicke eines Metallleiters durch Metallverbrauch zuzuschreiben. Die Verringerung im Querschnitt des Metalls verursacht den erhöhten Widerstand. Wenn der absolute Spannungswert jedoch über eine gegebene Zeitspanne ziemlich konstant bleibt, wie die Plateaus in der Kurve 600 andeuten, deutet das eine mögliche Verringerung der Verunreinigung an, da der Widerstand des Metalls nicht zunimmt.
  • Bei Punkt 602 der Kurve 601 beginnt eine Reaktion mit einem Reaktionspartner. Auf dem Plateau bei 604 an der Kurve 601 erfolgt ein Reduktionsprozeß in einer Verunreinigung während einer Übergangszeit. Bei 606 an der Kurve 601 wird mit zunehmender Spannung das Ende des Reaktionsprozesses erreicht und weiteres Metall verbraucht. Bei letztem Plateau bei 608 entlang der Kurve 601 entwickelt sich Wasserstoff, da kein weiteres Metall zum Verbrauch zur Verfügung steht.
  • Ein Diagramm 700 in 7 zeigt die Kurven 701A und 701B. Die Kurven 701A und 701B verlaufen anfänglich gleich wie die Spannungsmessung mittels SERA-Analyse. Anfänglich wird bei beiden Kurven am Plateau bei 704 entlang das Kupfer(I)-oxid reduziert. Darauf folgt weitere Ausdehnung bei zunehmendem spezifischem Widerstand bis zu ca. 0,6 Volt, wo die Kurven auseinander gehen.
  • Kurve 701A der SERA Analyse deutet eine zuverlässige Mikrovia ohne Verunreinigung durch Kupfer(II)-oxid und Kupfer(I)-sulfid an, Kurve 701B eine fehlerhafte Mikrovia, die nicht zuverlässig sein würde, da sie starke Verunreinigungen durch Kupfer(II)-oxid und Kupfer(I)-sulfid aufweist.
  • Von der Teilung an nimmt der Widerstand bei Kurve 701A ohne Plateau weiter zu, bis nach ca. 100 Sekunden das Plateau der Wasserstoffentwicklung erreicht ist. Von da an entwickelt sich Wasserstoff entlang dem Plateau 710.
  • Kurve 701B unterliegt bei der Teilung einem Plateau, das bei 706 starke Verunreinigung durch Kupfer(II)-oxid andeutet. Dann ist bei Kurve 701B ein weiterer Anstieg im spezifischen Widerstand bis zu 0,8 Volt zu verzeichnen, bis ein Plateau von ca. 0,9 Volt erreicht wird, wo bei 708 eine starke Verunreinigung durch Kupfer(I)-sulfid reduziert wird. Daraufhin dehnt sich Kurve 701B unter Erhöhung des spezifischen Widerstandes bis zu ca. 300 Sekunden weiter aus, wo sich am Plateau 710 Wasserstoff entwickelt und die Kurven 701A und 701B wieder zusammen fallen. Aus dem Diagramm 700 läßt sich auf der Basis der Unterschiede zwischen den Kurven 701A und 701B leicht erkennen, ob eine gegebene Mikrovia zuverlässig gebildet wurde.
  • 8 zeigt ein Beispiel für ein System zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Mikrovias 102. Das System besteht aus einem SERA-Gerät 800, wie zum Beispiel dem von ECI Technology hergestellten Qualitätskontrollgerät Modell QC-100 SURFACESCAN, zur Analyse des Leiterplattensubstrats 100. Das SERA-Gerät 800 ist ein relativ kostengünstiges Gerät, das sich beim Inline-Messen der Zuverlässigkeit von Mikrovias ausgezeichnet bewährt.
  • Das Leiterplattensubstrat 100 wird nach dem Entschmieren und vor dem stromlosen Galvanisieren bei Block 308 in 3 analysiert, wobei sich die Mikrovia wie in 4E gezeigt, im Herstellungsprozeß befindet. Die Bezugszahlen auf dem Leiterplattensubstrat in 8 entsprechen denen in 4E. Bei dem in 8 gezeigten Leiterplattensubstrat 100 führt die Mikrovia-Öffnung 416 zum Capture Pad 404 in der Leitlage 202B. Bei dieser Mikrovia kann es sich um eine Prüf-Mikrovia handeln, die zu einem Kontakt 802 des Leiterplattensubstrats 100 führt, an welchen das SERA-Gerät 800 angeschlossen werden kann.
  • Das SERA-Gerät 800 kann einen Behälter 804 mit offenem Boden und einem O-Ring 806 am Bodenrand aufweisen, der dichtend am Leiterplattensubstrat 100 anliegen kann. Der Behälter 804 kann ferner eine mit ihm verbundene Kammer 820 mit poröser Glasfritte 822 zum teilweisen Isolieren der Bezugselektrode 804 aufweisen. Der Behälter 804 wird so rund um die Mikrovia-Öffnung 416 auf das Leiterplattensubstrat 100 gestellt, daß der O-Ring 806 ihn ringsherum abdichten kann. Der Behälter 804 kann sicher am Leiterplattensubstrat 100 befestigt werden, so daß der O-Ring 806 die Mikrovia-Öffnung 416 bei der SERA-Analyse gut abdichten kann. Nach Herstellung dieser Flüssigkeitsdichtung kann eine Reduktionslösung 808 durch die Öffnung 810 in den Behälter 804 gegossen werden.
  • Bei der Reduktionslösung 808 kann es sich um einen Elektrolyt handeln, der sich mit dem Lötsystem verträgt, wie zum Beispiel eine Pufferlösung (zum Beispiel 9,55 g/l Natriumborat und 6,18 g/l Borsäure mit einem pH-Wert von 8,4), die für ein Cu-Sn-Pb-System geeignet ist. Zahlreiche andere Elektrolyte (z.B. Borate, Zitrate, Sulfate, Nitrate etc.) erzielen ebenfalls annehmbare Ergebnisse. Elektrolyte mit neutralem oder alkalischem pH-Wert, von welchen starke Metallkomplexbildner (z.B. Chlorid, Bromid etc.) ausgeschlossen wurden, können jedoch die genauesten Messungen ergeben. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als Reduktionslösung 808 Kaliumchlorid (KCl) eingesetzt, und in einer weiteren kommt als Reduktionslösung 808 Natriumchlorid (NaCl) zur Anwendung.
  • Jetzt wird die Öffnung 810 verschlossen und ein Inertgas 812 in den Behälter 804 eingeführt. Das Inertgas 812 kann aus einer Gasquelle 814 durch den Schlauch 816 eingeführt werden. Die Ventile 817818 werden geöffnet, so daß das Inertgas 812 aus der Gasquelle 814 die Luft im Behälter 804 durch den Schlauch 819 verdrängen kann. Das Inertgas 812 verdrängt die Luft aus dem Behälter 804, um verfälschte elektrochemische Reduktionsdaten infolge der Anwesenheit von Sauerstoff zu vermeiden. Die Gasquelle 814 kann eine (nicht gezeigte) Pumpe aufweisen, die das Gas auf einen den Atmosphärendruck übersteigenden Druck bringt, um die Luft richtig aus dem Behälter 804 auszutreiben. Bei dem Inertgas kann es sich um Argon (Ar) oder Stickstoff (N2) handeln.
  • Das System 800 kann drei Elektroden zur SERA-Analyse einsetzen. Das Capture Pad 404 in der Mikrovia-Öffnung 416 wirkt als erste Elektrode. Das SERA-Gerät 800 selbst verfügt über eine inerte Gegenelektrode 829, die auch als Arbeitselektrode bezeichnet wird, und eine Bezugselektrode 824. In einigen Fällen kann das SERA-Gerät 800 auch eine (nicht gezeigte) Zusatzelektrode aufweisen, die zusätzliche Messungen ermöglicht und ggf. die Genauigkeit verbessert. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Bezugselektrode 824 eine gesättigte Kalomelelektrode (SCE) sein. Die Bezugselektrode 824 taucht in die Reduktionslösung 808 ein. Die inerte Gegenelektrode 828 kann in einer Ausführungsform der Erfindung eine Platinelektrode sein. Die inerte Gegenelektrode 828 taucht in die Reduktionslösung 808 ein.
  • Das Kernstück des Systems 800 ist ein Prüf- und Meßanalysator 850. Der Prüf- und Meßanalysator 850 steuert die Prüfung und führt Messungen zum Liefern von Ergebnissen der SERA-Analyse durch. Der Prüf- und Meßanalysator 850 enthält eine Stromquelle und eine an die Elektroden 824, 828 und das Capture Pad der Mikrovia angeschlossenes Voltmeter. Der Prüf- und Meßanalysator 850 enthält ferner ein Schreibgerät zur Aufzeichnung der Strom- und Spannungswerte über eine gegebene Zeitspanne.
  • Der Prüf- und Meßanalysator 850 liefert einen Prüfstrom für die elektrochemische Reduktion von Metalloxiden und, sofern vorhanden, anderen Verunreinigungen am Capture Pad 404. Der Prüfstrom hat eine relativ geringe Stromdichte in der Größenordnung von 10–1000 Mikroampere je Quadratzentimeter Prüffläche. Eine höhere Stromdichte kann die SERA-Analyse auf Kosten der Genauigkeit beschleunigen. Eine geringere Stromdichte andererseits kann die SERA-Analyse genauer machen, wobei jedoch mehr Zeit gebraucht wird. Der Prüfstrom ist ein Negativstrom, der zwischen dem Capture Pad 404 der Mikrovia und der Arbeitselektrode 828 fließt, während das Potential zwischen dem Capture Pad 404 der Mikrovia und der Bezugselektrode 824 als Funktion der Zeit registriert wird. Wenn die Arbeitselektrode 828 eine stabile Spannung bei niedrigen Stromwerten aufweist, kann die Arbeitselektrode 828 auch als Bezugselektrode eingesetzt werden, und die separate Bezugselektrode 824 erübrigt sich.
  • Der Prüfstrom aus dem Analysator 850 fließt durch den Draht 826 und die inerte Gegenelektrode 828 in die Reduktionslösung 808, zum Capture Pad 404, zum Kontakt 802, und durch den Draht 830 zurück zum Analysator 850. Dieser mißt und verzeichnet Änderungen im Prüfstrom während der Zeit der SERA-Analyse. Der Analysator 850 mißt und verzeichnet auch das Elektrodenpotential zwischen dem Capture Pad 404 und der Bezugselektrode 824 als Funktion der Zeit während der elektrochemischen Reduktion der Metalloxide am Capture Pad 404. Das geschieht in dem Stromkreis, der den Analysator 850 den Draht 832, die Bezugselektrode 824, die Reduktionslösung 808 und das Capture Pad 404 zum Kontakt 802 und den Draht 803 zurück zum Analysator 850 enthält. Die Bezugselektrode 824 kann in der Kammer 820 oder an anderer Stelle im Behälter 804 angeordnet sein. In einigen Fällen kann die Bezugselektrode 824 auch entfallen, da die Elektrode 828 unter gewissen Umständen ihre Aufgabe übernehmen kann.
  • Im Betrieb liefert der Analysator 850 einen konstanten Prüfstrom auf niedriger Ebene. Dieser Strom verursacht die sequentielle elektrochemische Reduktion der Oxide auf dem nackten Kupfer des Capture Pads. Während er den konstanten Prüfstrom liefert, mißt und verzeichnet der Analysator das Elektrodenpotential zwischen Capture Pad und Bezugselektrode als Funktion der Zeit. Mittels des Zeitfaktors kann die Stromdichte durch Multiplizieren mit der abgelaufenen Zeit in eine Ladungsdichte umgesetzt werden. Das Maß des Elektrodenpotentials im Verhältnis zur Ladungsdichte (bzw. Zeit) ergibt eine Reihe von Wendepunkten oder Plateaus, welche die in Reduktion begriffenen Oxide sowie die Dicke der diversen Oxidlagen andeuten. Zur Ermittlung der am Capture Pad befindlichen spezifischen Oxide können die Ergebnisse mit Bezugsdaten verglichen werden.
  • Wie bereits unter Bezugnahme auf 7 beschrieben, kann die Aufzeichnung des Elektrodenpotentials im Verhältnis zur Zeit zur Bestimmung der Annehmbarkeit eines Capture Pads einer Mikrovia verglichen werden, und wenn das Capture Pad nicht annehmbar ist, kann ermittelt werden, welche Oxide oder Verunreinigungen in der Mikrovia-Öffnung 416 und am Capture Pad 404 vorhanden sind. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Mikrovia im Voraus nachgewiesen werden, so daß vor der Fertigstellung der Mikrovia die nötigen Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden können.
  • Die in der vorliegenden Patentschrift offenbarte SERA-Meßtechnik leistet einen Beitrag zum Erkennen von starker Kontamination im Herstellungsverfahren (d.h. inline) bei in Herstellung befindlichen Produkten vor dem Ende der Fertigungsstraße. Im Gegensatz zum Erkennen von unzuverlässigen Mikrovias bei der Endprüfung, wenn es für Reparaturen zu spät ist, entdecken die Ausführungsformen der Erfindung etwaige Zuverlässigkeitsprobleme schon inline während der Herstellung.
  • Traditionelle Überwachungsgeräte in Fertigungsanlagen für Leiterplatten setzen die Fertigstellung des Leiterplattensubstrats voraus und können auch nicht die Grundursache des Ausfalls der Mikrovia ermitteln. Mit Hilfe der SERA-Meßtechnik werden Abweichungen infolge von unerwünschtem Material in Echtzeit während der Herstellung an in Herstellung befindlichen Produkten erkannt. Kontaminationen am Kupferboden der Mikrovia infolge von Harzrückständen und/oder oxidiertem Cu werden mittels der hierin geoffenbarten SERA-Meßtechnik in Echtzeit erkannt. Schlechtes Material wird inline ohne weitere Herstellungskosten aufgehalten und nicht erst vier bis fünf Wochen später bei der Endprüfung erkannt.
  • Der Einsatz von SERA zum Nachweis der Zuverlässigkeit der Mikrovia vor dem stromlosen Galvanisieren kann Fertigungslose von Leiterplattensubstraten mit potentiellen Zuverlässigkeitsproblemen der Mikrovias abfangen. Die bei der Analyse für verunreinigt befundenen Fertigungslose, die den potentiellen Ausfall von Mikrovias zur Folge haben könnten, werden im typischen Fall verschrottet, ohne durch den ganzen Herstellungsprozeß für Leiterplattensubstrate zu gehen. Durch rechtzeitiges Abfangen von potentiell fehlerhaften Mikrovias werden die zusätzlichen Kosten der Fertigstellung eines Leiterplattensubstrats, dessen Mikrovias sich bei der Endprüfung höchstwahrscheinlich als fehlerhaft erweisen würden, vermieden.
  • Obwohl hier gewisse Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt wurden, versteht sich, daß diese reines Anschauungsmaterial sind und die Erfindung im weiteren Sinn nicht einschränken, und daß sich die Erfindung nicht auf die spezifisch gezeigten und beschriebenen Strukturen und Anordnungen beschränkt, da dem Fachmann auch diverse andere Modifikationen einfallen können.
  • Zusammenfassung
  • Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen Verfahren und Systeme zur Bewertung der Mikroviabildung in einem Herstellungsverfahren für Substrate. In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Mikrovia-Öffnung durch eine dielektrische Oberlage eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats gebohrt, das Substrat einschließlich der Mikrovia-Öffnung wird bis zu einem Capture Pad in einer Leitlage entschmiert; und über dem Capture Pad wird innerhalb der Mikrovia-Öffnung eine sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse durchgeführt, um ggf. im Boden der Mikrovia-Öffnung vorhandene Kontamination ausfindig zu machen. Wenn eine Kontamination vorgefunden wird, wird die Herstellung unterbrochen und die Kontaminationsquelle durch geeignete Maßnahmen ermittelt. Wenn keine Kontamination gefunden wird, werden die Mikrovias zusammen mit den übrigen Schaltungen des Leiterplattensubstrats stromlos mit einer Keimlage galvanisiert und dann mit einem galvanischen Überzug versehen.

Claims (24)

  1. Verfahren, das folgendes umfaßt: Bohren einer Mikrovia-Öffnung durch eine dielektrische Oberlage eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats; Entschmieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats einschließlich der Mikrovia-Öffnung bis zu einem Capture Pad in einer Leitlage; und Durchführen einer sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse über dem Capture Pad innerhalb der Mikrovia-Öffnung zur Ermittlung, ob in der Mikrovia-Öffnung eine Verunreinigung zu finden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Ermittlung eine Verunreinigung in der Mikrovia-Öffnung gefunden wird und das Verfahren ferner Folgendes umfaßt: Unterbrechen der Herstellung von Leiterplattensubstraten, Eingreifen von Maßnahmen zur Korrektur des Herstellungsverfahrens für Leiterplattensubstrate, und den erneuten Start der Herstellung von Leiterplattensubstraten.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Ermittlung keine Verunreinigung in der Mikrovia-Öffnung gefunden wird und das Verfahren ferner Folgendes umfaßt: stromloses Galvanisieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mittels Kristallkeimlage.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verunreinigung der Gruppe Kupfer(II)-oxid, Dikupferoxid und Kupfer(I)-sulfid angehört.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrovia-Öffnung zu einer Prüf-Mikrovia gehört und einen größeren Durchmesser hat als eine Öffnung für eine Verbindungs-Mikrovia.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Capture Pad für die Prüf-Mikrovia bestimmt ist und eine größere Fläche hat als ein Capture Pad für die Verbindungs-Mikrovia.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bohrvorgang zur Bildung der Mikrovia-Öffnung auf der Anwendung eines Lasers beruht.
  8. Verfahren, das Folgendes umfaßt: Herstellung eines Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mit einer inneren Leitlage zwischen einer dielektrischen Ober- und einer dielektrischen Unterlage, wobei die innere Leitlage ein Capture Pad für eine Mikrovia enthält; Bohren einer Mikrovia-Öffnung durch die dielektrische Oberlage über dem Capture Pad; Entschmieren des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats einschließlich der Mikrovia-Öffnung bis zum Capture Pad; Durchführen einer sequentiellen elektrochemischen Analyse innerhalb der Mikrovia-Öffnung; und Entscheiden, ob die Herstellung der Leiterplattensubstrate zur Fertigstellung der Mikrovia fortgesetzt werden kann, auf der Basis der sequentiellen elektrochemischen Reduktionsanalyse.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ermittelt wird, ob eine Verunreinigung am Capture Pad in der Mikrovia-Öffnung vorhanden ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verunreinigung der Gruppe Kupfer(II)-oxid, Dikupferoxid und Kupfer(I)-sulfid angehört.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei entschieden wird, daß die Herstellung der Leiterplattensubstrate zur Fertigstellung der Mikrovia fortgesetzt werden kann und das Verfahren ferner Folgendes umfaßt: Galvanisieren der Mikrovia-Öffnung mit einer stromlosen Kristallkeimlage und Auftragen eines galvanischen Überzugs auf die stromlose Kristallkeimlage.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei entschieden wird, daß die Herstellung der Leiterplattensubstrate nicht fortgesetzt werden kann und das Verfahren ferner Folgendes umfaßt: Unterbrechen der Herstellung von Leiterplattensubstraten, Maßnahmen zur Korrektur des Herstellungsverfahrens für Leiterplattensubstrate, und den erneuten Start der Herstellung von Leiterplattensubstraten.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner Folgendes umfaßt: Verschrotten des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Bohrvorgang zur Bildung der Mikrovia-Öffnung auf der Anwendung eines Lasers beruht.
  15. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfaßt: Montage einer integrierten Schaltung mit Löthöckern auf einer Oberseite des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats; und Verbinden von Lötkugeln mit einer Unterseite des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner Folgendes umfaßt: Unterfüllen der integrierten Schaltung mit einem Füllmaterial zwischen der integrierten Schaltung und der Oberseite des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner Folgendes umfaßt: Einkapseln der integrierten Schaltung und des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats mittels Einkapselung auf der Oberseite der integrierten Schaltung und des Mehrlagen-Leiterplattensubstrats.
  18. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Mikrovia eine Prüf-Mikrovia ist und ihre Öffnung und das Capture Pad größer sind als die einer Verbindungs-Mikrovia.
  19. System, das Folgendes umfaßt: ein Mehrlagen-Leiterplattensubstrat mit einer Mikrovia-Öffnung in einer dielektrischen Lage über einem Capture Pad in einer Leitlage; und ein Gerät für sequentielle elektrochemische Reduktionsanalyse (SERA) zur Bewertung der Kontamination in der Mikrovia-Öffnung am Capture Pad, wobei das SERA-Gerät aus folgenden Teilen besteht: einem Behälter mit einer mit dem die Mikrovia-Öffnung umgebenden Mehrlagen-Leiterplattensubstrat verbundenen Öffnung, einem zwischen einem Rand der Öffnung und dem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat angeordneten und als Flüssigkeitsdichtung dienenden O-Ring, einer Reduktionslösung im Behälter über dem Mehrlagen-Leiterplattensubstrat in Kontakt mit dem Capture Pad, einer Bezugselektrode mit einem in die Reduktionslösung eintauchenden Ende, einer Arbeitselektrode mit einem in die Reduktionslösung eintauchenden Ende, und einem elektrisch mit dem Capture Pad, der Bezugselektrode und der Arbeitselektrode verbundenen Analysator zur Erzeugung eines Prüfstroms in einem vom Analysator durch die Arbeitselektrode, die Reduktionslösung und das Capture Pad zurück zum Analysator führenden Stromkreis, wobei der Analysator ferner zur Messung und Aufzeichnung des Elektrodenpotentials zwischen dem Capture Pad und der Bezugselektrode während der Zeit des Prüfstromflusses dient.
  20. System nach Anspruch 19, wobei der Prüfstrom eine sequentielle elektrochemische Reduktion der Verunreinigungen am Capture Pad verursacht.
  21. System nach Anspruch 20, wobei die Verunreinigungen in der Form von oxidiertem Kupfer aus der Gruppe Kupfer(II)-oxid, Dikupferoxid und Kupfer(I)-sulfid vorliegen.
  22. System nach Anspruch 19, wobei der Analysator eine Stromquelle zur Erzeugung des Prüfstroms und ein Voltmeter zur Messung des Elektrodenpotentials zwischen dem Capture Pad und der Bezugselektrode umfaßt.
  23. System nach Anspruch 19, wobei die Reduktionslösung eine Kaliumchloridlösung (KCl) ist.
  24. System nach Anspruch 19, wobei die Reduktionslösung eine Natriumchloridlösung (NaCl) ist.
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