填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响
通孔电镀填孔工艺研究与优化
通孔电镀填孔工艺研究与优化刘佳;陈际达;邓宏喜;陈世金;郭茂桂;何为;江俊峰【摘要】为了提高高密度互连印制电路板的导电导热性和可靠性,实现通孔与盲孔同时填孔电镀的目的,以某公司已有的电镀填盲孔工艺为参考,适当调整填盲孔电镀液各组分浓度,对通孔进行填孔电镀.运用正交试验法研究加速剂、抑制剂、整平剂、H2SO4浓度对通孔填充效果的影响,得到电镀填通孔的最优参数组合,并对其可靠性进行测试.将得到的最优电镀配方用于多层板通孔与盲孔共同填孔电镀.结果表明:电镀液各成分对通孔填充效果的影响次序是:抑制剂＞整平剂＞加速剂＞H2S04;最优配方是:加速剂浓度为0.5 ml/L,抑制剂浓度为17 ml/L,整平剂浓度为20ml/L,H2SO4浓度为30 g/L.在最优配方下,通孔填孔效果显著提高,其可靠性测试均符合IPC品质要求.该电镀配方可以实现多层板通孔与盲孔共同填孔电镀,对PCB领域具有实际应用价值.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2015(023)003【总页数】6页(P106-111)【关键词】高密度互连;电镀;通孔填充;同时填充;正交试验【作者】刘佳;陈际达;邓宏喜;陈世金;郭茂桂;何为;江俊峰【作者单位】重庆大学化学与化工学院,重庆401331;重庆大学化学与化工学院,重庆401331;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN41通孔在高密度电气互连和任意层电气互连中起重要作用。
传统的通孔孔壁金属化的孔化电镀技术需要树脂塞孔，磨板整平，层压前再次金属化过程，制作流程繁琐，而且树脂塞孔后因树脂与基板材料温度膨胀系数不同而容易导致破孔等问题。
孔壁金属化后填充导电胶技术中导电胶容易固化收缩，影响高密度互连的可靠性。
填孔电镀盲孔微蚀分界线成因浅析
填孔电镀盲孔微蚀分界线成因浅析杨智勤;张曦;陆然;倪超【摘要】随着PCB的轻、薄、小及高密互连的发展趋势,电镀铜填孔工艺已得到了广泛的应用,同时也伴随产生一些普通电镀未有之现象,本文主要介绍其中的一种,填孔电镀盲孔切片中孔内分界线的形成原因。
%Microvia filling by copper electroplating has been an important process technology in fabrication of PCB that diminished in size and circuit densities.This article introduced the demarcation in copper plating microvia filling process.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P42-43,60)【关键词】填孔电镀;分界线【作者】杨智勤;张曦;陆然;倪超【作者单位】深南电路有限公司,广东深圳518117;深南电路有限公司,广东深圳518117;深南电路有限公司,广东深圳518117;深南电路有限公司,广东深圳518117【正文语种】中文【中图分类】TN411 前言近年来，电子产品追求轻薄短小的目标，上游IC元件日趋微小化，在有限的表面上，装载更多的微型器件促使印制电路板的设计趋向高精度、高密度、小孔径方面发展，传统的过孔与导通孔互联的多层PCB板逐渐已不能满足产品需求。
同时半导体行业的元件垂直整合、直接连通，尽量减少透过电路板或封装基板来做电讯互通，这些高密度的互联技术，从上游的半导体制程到中游的封装载板制程，一直到下游的电路板制程，都需要电镀铜填孔技术，为了适应印制电路板的发展，填孔电镀工艺得到了广泛研究[1]。
实际填孔电镀生产中，发现填孔电镀过程中，盲孔内会形成一条非闪镀铜层与填孔镀铜层之间的清晰的平滑分界线，本文通过试验验证了此分界线的产生原因，期望能加深业者对填孔电镀过程的了解。
盲孔可靠性改善报告
盲孔可靠性改善报告一、前言：槽填孔过程中出现的空洞、凹陷值偏大、漏填等品质缺陷问题，对其产生原因进行深入分析，并通过组织相关测试手段及试验进行验证，试验结果表明：导电性不良，喷嘴堵塞是造成空洞、凹陷值偏大的主要原因。
漏填现象发生跟槽液中的气泡有关。
随着时尚消费类电子产品的不断更新换代，给PCB行业带来了更大的发展机遇。
该类电子产品具有轻薄化、多功能化、集成化、传输信号快、传输频率高等特点，要求其布线密度越来越大。
近年来HDI板产业因其高密度互连、高精细线路著称得到快速增长。
目前多阶HDI板的层间互连大多采用微孔叠孔及交错连接方式设计，一般是采用电镀铜填孔方式导通，如何运用好电镀填盲孔技术，确保填孔过程中品质，成为业界工作者考虑的问题。
毕竟电镀填孔与传统电镀有一定的差别，在工艺参数、流程设计、设备方面有着更为严格的要求。
填孔过程中的空洞、凹陷值（Dimple）、填孔药液控制稳定性等均是电镀填孔的难点。
本文将主要以实际开发应用过程中出现的填平不良（如空洞、凹陷值偏大、漏填等）缺陷进行分析，通过一系列分析和相关实验验证，得到了些改善填孔不良的思路和方法。
二、问题分析过程：1.不良现象种类：在填孔试验后通过目检发现，每块试验样板中都会出现少量盲孔填孔不良，通过对不良盲孔切片分析。
2.原因分析：通过切片确认，不良模式主要为凹陷值偏大、漏填、空洞和孔塞四种模式。
其中凹陷值值偏大、漏填比率最高，其次是空洞。
影响填孔电镀品质的因素很多，包括填孔电镀设备、电镀液组成、填孔工艺参数等各方面。
针对上述原因的分析，有重点地从以下几方面进行排查：（1）添加剂组分浓度失调：原理分析，盲孔的填孔主要是通过添加剂中各组分的协调作用、吸附差异平衡化完成，组分浓度的失控，势必造成添加剂在盲孔内吸附平衡的破坏，打破超等角填孔模式。
（2）导电性不良：每个夹头实际电流大小直接影响到该区域很大一部分盲孔的填孔效果，夹头电流大小不稳甚至夹头电流分布不均匀，势必影响到电场线在盲孔板面及孔口内分布，最终导致添加剂分布差异的失常，影响填孔效果。
一种HDI微盲孔填充用电镀铜浴及其使用方法与流程
一种HDI微盲孔填充用电镀铜浴及其使用方法与流程摘要近年来，随着高密度互连（HDI）技术在电子行业中的广泛应用，对微盲孔填充技术的需求越来越高。
本文介绍了一种HDI微盲孔填充用电镀铜浴及其使用方法与流程。
该电镀铜浴具有良好的导电性、封孔性和填充性能，可有效解决微盲孔填充过程中的困难。
详细介绍了该电镀铜浴的制备方法、使用方法以及填充流程，为HDI微盲孔填充技术的研究与应用提供了有益的参考。
1. 引言高密度互连（HDI）技术是电子行业中一种重要的技术，它能够在有限的空间内实现大量电子元件的连接。
在HDI技术中，微盲孔填充是一个关键的工艺步骤，它涉及到微小孔洞的填充与导电，直接影响到电子元件的连接质量和可靠性。
目前，传统的微盲孔填充方法存在着填充不均匀、孔洞封堵不良等问题，因此需要寻找一种具有良好填充性能的电镀铜浴来解决这些问题。
2. 电镀铜浴的制备方法本文所介绍的HDI微盲孔填充用电镀铜浴的制备方法如下：1.准备材料：含有铜离子的盐酸铜溶液、硫酸铜溶液、添加剂等。
2.准备设备：电镀槽、电源、温度控制装置等。
3.将盐酸铜溶液和硫酸铜溶液按一定比例混合，加入适量的添加剂，并充分搅拌。
4.将混合溶液倒入电镀槽中，并保持适当的温度和pH值。
5.对溶液进行过滤和除杂处理，以保证溶液的纯净度。
6.调整电镀槽中的电流密度和电镀时间，以控制电镀层的厚度。
3. 电镀铜浴的使用方法使用该电镀铜浴进行HDI微盲孔填充时，需按以下步骤进行操作：1.准备基板：将需要进行微盲孔填充的基板进行清洗、去脏和去氧化处理，确保基板表面的平整和干净。
2.将经过预处理的基板放置在电镀槽中，保持基板与电解液的充分接触。
3.控制电镀槽中的温度、电流密度和电镀时间，使电镀铜可以均匀、快速地填充微盲孔。
4.定期检查电镀层的厚度和均匀性，可采取适当的措施进行调整，以保证填充效果。
5.在填充完毕后，对基板进行清洗和除膜处理，以去除附着在基板表面的电镀剂和杂质。
电镀填孔凹陷偏大不良的改善
印制电路信息2021 No.5电镀填孔凹陷偏大不良的改善孙亮亮 席道林 万会勇（广东东硕科技有限公司，广东 广州 ５１０２８８）摘 要 电镀填盲孔技术是高密度互连（ＨＤＩ）板制作最关键、最重要的技术之一，而凹陷偏大会影响后续工艺进行甚至电路板的性能。
本文针对一种在垂直连续电镀填孔中出现的底部凹陷偏大进行深入研究，通过对设备排查及调整，最终彻底解决问题，为制程改善提供依据。
关键词 填孔电镀；凹陷；改善中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2021）05-0020-03 Improvement of hole filling dimple in electroplatingSun Liangliang Xi Daolin Wan Huiyong(GuangDong Toneset Science & Technology co.,LTD, Guanzhou,510288) Abstract Via filling plating technology is one of the most important technologies in the production of HDI boards. Large-dimple is the common problem in the via filling plating. Sometimes it can affect the subsequent processes and even the reliability of circuit boards. This paper made an intensive study of the large-dimple on bottom in the Via filling process Vertical Continuous Electroplating Line. Finally, the problem was solved by checking and adjusting the equipment, which could provide reference for process improvement.Key words Via Filling Plating; Dimple; Improvement近年来，电子产品对于轻薄小、多功能、高可靠性的需求日益迫切，对印制电路板的技术要求越来越高，从工程、工艺设计到配套设备和人员操作等都提出了更高的要求[1]。
龙门线设备进行填孔电镀工艺应用
龙门线设备进行填孔电镀工艺的应用【文章摘要】为了满足pcb 的高密度互联，诞生了填孔电镀工艺。
但是vcp 生产线及不溶性阳极生产设备的设备成本巨大，为了降低设备成本的投入，尝试了利用现有龙门线设备、普通的可溶性阳极、d 公司填孔药水进行填孔电镀工艺的可行性验证。
经过各种方案的实践，最终确定了此工艺的流程及加工参数。
最终产品完全可以满足盲孔的dimple 要求、通孔的镀铜厚度要求、各种可靠性要求，并已启用该设备进行填孔生产板的批量加工。
【关键词】填孔电镀；龙门线；成本；流程；加工参数中图分类号： v261.93+1 文献标识码： a 文章编号：一、前言随着电子产品朝高集成度方向发展，为了实现高密度互联（hdi），采用将盲孔用电镀铜填平的方法进行层间的导通。
电镀填孔技术具有高散热性、高可靠性等优点，近年来被广泛应用。
盲孔的填充的本质是镀铜在盲孔底部的电沉积速率大于盲孔表面的电沉积速率，其实现的过程主要是光亮剂的作用完成，填孔光亮剂分为光亮剂、整平剂、抑制剂，光亮剂为含硫有机物，吸附在低电位区（孔底），加速铜离子的还原，整平剂为含n 有机物，吸附在高电流区域（孔口、拐角）降低电镀速度，抑制剂为聚醇类化合物，与氯离子一起抑制电镀速度，降低高低电位区的差距，三种组分共同作用最终将盲孔填平，本文使用知名d 公司的填孔光亮剂。
龙门线配合可溶性阳极进行填孔电镀加工的成本优势非常明显，因此利用佳辉图形电镀使用的龙门线，进行填孔与通孔同时加工的工艺可行性验证，目前已验证合格，并实现批量生产，龙门设备相对于vcp 生产线节省资金达1000 万左右。
二、试验板的设计表1 试验板设计三、试验部分1.填孔工艺流程试验方案如表2表2 流程试验方案2.试验结果如表3表3 流程试验结果小结前两种方案加工后的dimple 过大。
通孔镀铜效果与普通直流电镀铜相比，深镀能力偏低5%。
分析方案1 原因为化镀铜导电性不良，且易氧化，填孔初期光亮剂的吸附不理想，加速剂吸附较少，导致起镀过慢，无法填平。
印制电路板电镀填盲孔失效分析
图1 盲孔漏填失效现象激光钻孔后的孔径、孔深、孔口悬伸量、孔底侧蚀量等对填孔效果都有一定的影响。
孔径过大需要更多的铜来填满盲孔，同时药水交换不能过于激烈，否则很难将盲孔填满；孔径过小或过深则不利于药水的交换，如果药水交换不好或电流密度过大，盲孔内极易出现漏填或空洞问题[4]。
而孔深过深会造成电镀的深镀能力不足，也会造成漏填的几率大大增加。
2.1.2 前处理不良无论是采用一次性直接电镀填盲孔还是采用闪镀后再电镀填盲孔，都需要对盲孔里面进行除氧化、气调，出现某个或某几个组分偏高许多，出现某个组分或某几个组分严重偏低许多，就不可能很好的“配合”，发挥各自应有的效应，导致漏填失效的可能性是很大的。
另外，由于镀液在生产过程中是在一直进行着物理、化学反应，必然会有副产物产生，副产物的产生会导致药液的老化或失效。
因此，液进行定期的工艺维护，除去药液中的残留物和副产物，保持药液的鲜活性和清色度。
2.2 Dimple大Dimple大与漏填有一定的相似之处，也就是说漏图2 镭射钻孔孔型×Dimple 控制在多少为宜，Dimple 大到多少就会造成失效呢？这个问题是大家最想知道的，其实Dimple 大小的控制与产品类型和设备能力等有很大的关系。
一般来说，普通的HDI 板内层Dimple 控制在20μm 以内，外层控制在25μm 以内即可，而对于高端HDI 板内层Dimple 要控制在15μm 以内，甚至是10μm 以内，外层Dimple 要控制20μm 以内。
Dimple 大主要不良影响是会造成下一层的互连困难或失效，如图4所示[7]。
2.2.1 电镀参数Dimple 过大的原因最容易想到的就是电镀参数不当，即由于电流密度过小，理论铜的沉积不足以将盲孔内填满，尚欠缺一部分镀铜厚度。
这种因素导致的Dimple 过大也比较容易解决，通常采用加大电流密度或加长电镀时间两种方式，但如采用加大电流密度的方式则要注意不能过大，过大的电流密度会造成盲孔“封镀”，出现盲孔空洞问题。
电镀填孔工艺影响因素
科技成果：电镀填孔工艺影响因素电子产品的体积日趋轻薄短小，通盲孔上直接叠孔(viaonHole或Viaonvia)是获得高密度互连的设计方法。
要做好叠孔，首先应将孔底平坦性做好。
典型的平坦孔面的制作方法有好几种，电镀填孔(ViaFillingPlating)工艺就是其中具有代表性的一种。
电镀填孔工艺除了可以减少额外制程开发的必要性，也与现行的工艺设备兼容，有利于获得良好的可靠性。
电镀填孔有以下几方面的优点：(1)有利于设计叠孔(Stacked)和盘上孔(via.on.Pad)：(2)改善电气性能，有助于高频设计;(3)有助于散热;(4)塞孔和电气互连一步完成;(5)盲孔内用电镀铜填满，可靠性更高，导电性能比导电胶更好。
电镀填孔是目前各PCB制造商和药水商研究的热门课题。
Atotech、Shipley、奥野、伊希特化及Ebara等国外知名药水厂商都已推出自己的产品，抢占市场份额。
2电镀填孔的影响参数电镀填孔工艺虽然已经研究了很多，但真正大规模生产尚有待时日。
其中一个因素就是，电镀填孔的影响因素很多。
如图1所示，电镀填孔的影响因素基本上可以分为三类：化学影响因素、物理影响因素与基板影响因素，其中化学影响因素又可以分为无机成分与有机添加剂。
下面将就上述三种影响因素一一加以简单介绍。
2.1化学影响因素2.1.1无机化学成分无机化学成分包括铜(Cu2+)离子、硫酸和氯化物。
(1)硫酸铜。
硫酸铜是镀液中铜离子的主要来源。
镀液中铜离子通过阴极和阳极之间的库仑平衡，维持浓度不变。
通常阳极材料和镀层材料是一样的，在这里铜既是阳极也是离子源。
当然，阳极也可以采用不溶性阳极，Cu2+采用槽外溶解补加的方式，如采用纯铜角、CuO粉末、CuCO3等。
但是，需要注意的是，采用槽外补加的方式，极易混入空气气泡，在低电流区使Cu2+处于超饱和临界状态，不易析出。
值得注意的是，提高铜离子浓度对通孔分散能力有负面影响。
(2)硫酸。
1mil盲孔填孔电镀加工方案
1mil盲孔填孔电镀加工方案一、引言电镀加工是一种常用的表面处理方法，能够改善金属制品的外观和性能。
在电镀加工中，盲孔的处理一直是一个难题，特别是1mil以下的盲孔更是如此。
本文将针对1mil盲孔填孔电镀加工方案进行探讨，以解决这一难题。
二、1mil盲孔填孔电镀加工的挑战1mil以下的盲孔填孔电镀加工存在以下挑战：1. 盲孔小而深，填孔困难。
由于盲孔的尺寸较小，加之深度较大，传统的填孔方法难以满足要求。
2. 填孔材料选择受限。
填孔材料需要具备良好的导电性和耐腐蚀性，同时要能够与基材形成牢固的结合。
3. 填孔工艺控制难度大。
1mil以下的盲孔填孔需要高精度的控制，包括填孔液的浓度、温度、填孔时间等参数的精确调控。
三、1mil盲孔填孔电镀加工方案为解决1mil以下盲孔填孔电镀加工的难题，我们提出以下方案：1. 填孔液的优化选择。
根据盲孔的尺寸和要求，选择适当的填孔液。
填孔液应具备低表面张力、适度的粘度和良好的填充性能，以确保填孔液能够充分填满盲孔。
2. 填孔液的温度控制。
通过控制填孔液的温度，可以改变其粘度和流动性，从而更好地填充盲孔。
温度的选择应根据填孔液的特性和盲孔的尺寸进行合理调控。
3. 填孔液的浓度控制。
填孔液的浓度对填孔效果有重要影响。
通过精确控制填孔液的浓度，可以实现更好的填充效果。
同时，填孔液的浓度也与填孔时间相关，需要在实际操作中进行优化调整。
4. 填孔时间的控制。
填孔时间的选择应根据盲孔的尺寸、深度和填孔液的特性进行合理调控。
填孔时间过长可能导致过度填充，而填孔时间过短则可能无法完全填满盲孔。
5. 填孔材料的选择。
填孔材料应具备良好的导电性和耐腐蚀性，同时要能够与基材形成牢固的结合。
常用的填孔材料包括镍、银、金等。
根据具体情况选择合适的填孔材料。
6. 电镀工艺的优化。
在完成盲孔填孔后，需要进行电镀处理，以进一步改善表面性能。
电镀工艺的优化包括电镀液的配方、电镀时间和电流密度的控制等。
高密度互连印制板电镀填盲孔技术_陈世金
高密度互连印制板电镀填盲孔技术陈世金 罗 旭 覃 新 韩志伟 徐 缓（博敏电子股份有限公司，广东 梅州 514768）摘 要 主要介绍了电镀填盲孔的过程机理和影响填孔效果的因素，重点探讨了电镀设备、电镀参数、添加剂等对电镀填孔效果的影响，突出讲解了电镀填盲孔技术的控制重点和难点等内容。
关键词 印制电路板；电镀填孔；添加剂；阳极；填充率中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2013）07-0041-08Research on blind via fi lling plating technologyfor HDI in PCB manufacturingCHEN Shi-jin LUO Xu QIN Xin HAN Zhi-wei XU HuanAbstract In this article, the mechanism of blind via filling plating, the effecting factors to copper fi lling result were introduced, such as plating equipment, parameters, additive effect to the via fi lling plating. The main control process and the dif fi culties points of the blind via fi lling plating were specially illustrated.Key words Printed Circuit Board; Via Filling Plating; Additive; Anode; Filling Power1 前言随着智能手机、平板电脑等消费类电子产品不断向轻便化、小型化的趋势发展，这将推动PCB 不断向更高、更密集化布局方向发展。
填孔覆盖电镀的盖帽位漏镀失效分析
填孔覆盖电镀的盖帽位漏镀失效分析陈正清 丁 琪 曹大福 宋祥群（生益电子股份有限公司，广东 东莞 ５２３１２７）摘 要 针对在使用垂直连续电镀进行填孔覆盖电镀过程中，盖帽树脂镀铜所发生的漏镀问题进行了研究。
借助金相显微镜和３Ｄ显微镜对漏树脂位置及周边镀层进行了对比，同时结合ＰＯＦＶ工艺流程对漏镀失效影响因素进行分析，可以得出，盖帽漏镀铜是由于电镀前树脂表面化学铜层被氧化破坏，在电镀过程中导通不良或者无法导通所致，而电镀前处理段药水槽的高强度喷淋是造成化学铜层被破坏的根本原因。
关键词 垂直连续电镀；填孔覆盖电镀；盖帽位漏镀；电镀前处理；强烈对喷中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2021）06-0040-05Failure Analysis of the plate failed in caps of platingover filled viaChen Zhengqing Ding Qi Cao Dafu Song Xiangqun（SHENGYI Electronics CO., LTD Guangdong Dongguan 523127）Abstract A research was conducted to investigate the defect of plate failed in resin surface of the copper plating process of Plating over Filled Via using Vertical Continuous Plating. The position of plate failed and the surrounding plating layer were compared and analyzed with the help of metallographic microscope and 3D microscope. At the same time, the author analyzed the influencing factors of plate failed in combination with the process flow of Plating over Filled Via. It can be concluded that the plate failure of resin caps was due to the oxidation and destruction of the copper deposition layer on the resin surface before plating, which caused poor or unable to conduct during the process of plating. And the high-intensity spray of the bath of the electroplating pretreatment section was the root cause of the destruction of the copper deposition layer.Key words Vertical Continuous Plate; POFV; Plate Failed in Caps; Pretreatment of Plating; High Intensity Spray0 引言随着电子通信产品的飞速发展，产品设计需求传输信息量大、速度快和损耗小等特点，对于被称之为“电子产品字母”[1][2]的印制电路板（PCB）提出了更高的要求。
填孔电镀品质可靠性的研究和探讨.
2011秋季国际PcB技术/信息论坛孔化与电镀Hole Processing and Plating填孔电镀品质可靠性的研究和探讨Paper Code:S-021彭涛田维丰刘晨姜雪飞彭卫红刘东深圳崇达多层线路板有限公司摘要填孔电镀是满足PCB高密度化、更小化、更便宜的一种重要途径。
随着电子行业和PCB行业的高速发展,填孔电镀的需求量增长迅速,填孔电镀的应用也日广泛,填孔电镀的生产难度也相应增加。
填孔电镀是一种新工艺流程,相对普通电镀铜而言,其反应机理复杂,过程控制更难监控,品质可靠性低。
本文主要讲述填孔电镀反应机理,并通过DOE试验来探讨如何提升填孔电镀工艺能力和品质可靠性。
关键词填孔电镀i填充率中图分类号:TN41文献标识码:A 文章编号:1009—0096(2011增刊-0153-06The research and investigation of fillingplating quality and reliabilityPENG Tao TIAN Wei-feng L1UChert JIANGXue-fei PENG Wei-hong L1UDongAbstract In the process of PCB jointing brigade,the via air ladder Call bring on the jointing solder air andit will debase the jointing intension and quailty dependability,because of above.more and more customers requirethe via ofHDl circuitry board should be done by filling・in plating.In the relafiv9ly ofnormal plating,the reaction mechanism offilling—in plating is more complex,the process control is moFe difficult to be watched,and the quailty dependability is worse.The letterpress tell of the reaction mechanism of filling—in plating,discuss the way how tostep up the technical ability offilling—in plating by DOE experiment and quailty dependability.Key words filling plating;filling ratio1为什么需要填孔1.1PCB高密度化、高精细化的发展趋势随着电子产业的高密度、高精细化,HDI板焊盘直径和间距的逐渐减小,使盲孔孑L径也逐渐减小,盲孔厚径比随之加大,普通的电镀药水和传统的电镀工艺不能达到盲孔镀铜的效果,为保证盲孔d6质的可靠性,更多生产厂家选择专用盲孔电镀药水或增加填孔流程。
电镀填孔
RD-CM-WI01S1A
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技术中心技术报告会讲义
RD-CM-WI01S1A
1.电镀填孔概况
电镀填孔目的
由于手机、数码相机、数码摄像机、笔记本电脑、汽车导航系统和IC封 装的应用，HDI板市场迅速发展。
电子产品的微型化、高集成化程度越来越高，IC元器件封装由QFP、 TCP向BGA、CSP转变，同时向更高阶的FC发展 。
为什么整板电镀？不镀孔？
PTH+板镀+镀孔填孔
为什么不PTH后直接填孔？而需 先板镀？
PTH+板镀+负片填孔
PTH+电镀填孔
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技术中心技术报告会讲义
RD-CM-WI01S1A
我司填孔电镀能力
盲孔深径比≤ 1:1；Ф4-6mil（Depth≤6mil）
(能力参数请参考ERP能力参数323、324、325、326条，超出时需要提交评审单；需要通孔 树脂塞孔的要评审)
整平剂：含氮有机物，吸附在高电流密度区(凸起区或转角 处)，使该处的电镀速度趋缓 。
光亮剂：含硫有机物 ，铜离子加速在阴极还原，使铜层结 构变得更细致。
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技术中心技术报告会讲义
2.3物理影响因素
RD-CM-WI01S1A
阳极类型 ：可溶性阳极和不溶性阳极 阴阳极间距 ： 搅拌 ：机械摇摆、电震动、气震动、空气搅拌和射流 电流密度与温度 ： 其他 ：整流器—脉冲、直流电镀
填孔工艺流程
(镭射钻孔→除胶渣→PTH→板镀)上板→除油→ 水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→浸酸→填孔 电镀→水洗→上下挂 关键点: (1)PTH后板镀，再填孔；(2)保证除油、 微蚀效果，确保铜面清洁，无氧化
药水控制
通孔电镀铜填孔浅析
通孔电镀铜填孔浅析杨智勤;欧阳小平;张曦;陆然;林健【摘要】The electronic products toward the trend oflighter,thinner,faster,so the printed circuit boards have challenges in the high density interconnect technology.Stacking the micro-hole technology is a kind of method for making high-density interconnect.Now,there are main three kinds of plugging process in through-hole,they are plugging conductive paste,resin and filling copper in through pare these three filling patterns,filling the through-hole technology by copper electroplating can reduce the number of overall process and have higher reliability.This thesis introduces the mechanism in copper through-hole filling,and it also discusses the advantages of copper electroplating through-hole filling.%电子产品朝更轻、更薄、更快方向发展的趋势,使印制电路板在高密度互连技术上面面临挑战。
微堆叠孔技术是一种用来产生高密度互连的方法。
通孔的填充介质目前主要有三种,分别为导电膏、树脂、纯铜。
电镀填孔影响因素分析
电镀填孔影响因素分析张伟东【摘要】现有的HDI和IC基板的芯层填通孔方法是一个基于在已敷形的通孔的金属化与整平后,用环氧树脂进行机械填充,及在随后附加介质层积层之前形成一层铜涂覆层的多步流程。
新的填通孔技术消除了填充,整平和封装步骤的分离,缩短了电路板制造的流程。
讨论了对于一系列基板厚度和孔径的铜通孔填充性能随化学参数,工艺变量和电镀设备设计的变化进行了透析。
%Established methods for filling through holes in core layers of HDI and IC substrates are multistep processes that rely on mechanical filling with epoxy or paste after conformal through hole metallization,planarization,and a cap layer of electrodeposited copper before subsequent build-up of additional dielectric layers.The novel pattern-plate technology for filling core layer through holes eliminates the separate filling,planarization and capping steps,shortening the circuit board manufacturing process.Copper through hole fill performance for a variety of substrate thicknesses and hole diameters as a function of chemical parameters,processing variables and electroplating equipment designs is discussed.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P29-32)【关键词】通孔填充;电镀;影响因素【作者】张伟东【作者单位】博敏电子股份有限公司,广东梅州514000【正文语种】中文【中图分类】TN411 引言消费类电子产品的小型化和便携性驱使现今印制电路设计的电路密度不断地上升。
BEOL通孔蚀刻工艺中的PID效应及其对逻辑电路产品良率的影响的开题报告
BEOL通孔蚀刻工艺中的PID效应及其对逻辑电路
产品良率的影响的开题报告
本报告旨在介绍BEOL通孔蚀刻工艺中的PID效应及其对逻辑电路产品良率的影响。
BEOL（Back-end-of-line）是工艺流程中的后段制作工艺，主要完成电路板的连线、封装和测试等过程。
在BEOL制作过程中，通孔蚀刻是一项关键步骤，其目的是将各层电路板连接起来，形成通路。
通孔蚀刻过程中，通孔孔径的精度对于产品的良率和性能具有重要影响。
因此，通孔蚀刻过程需要进行PID控制，以确保通孔孔径的精度和一致性。
然而，通孔蚀刻过程中会出现PID效应。
PID效应是指在PID控制系统中，由于控制器对输入信号的处理方式不同，导致输出信号与输入信号存在误差的现象。
在通孔蚀刻过程中，PID效应会导致通孔孔径的精度和一致性受到影响，进而影响产品的良率和性能。
因此，研究BEOL通孔蚀刻工艺中的PID效应及其对逻辑电路产品良率的影响具有重要意义。
本报告将深入探讨此问题，并提出相应的解决方案，以提高产品的良率和性能。
具体研究内容包括：
1. 分析BEOL通孔蚀刻工艺中的PID控制系统，并探讨其控制参数的选择和设置原则。
2. 分析PID效应在通孔蚀刻过程中的产生原因，并评估其对通孔孔径的影响。
3. 通过实验验证PID效应对通孔孔径的影响，并分析其对逻辑电路产品良率的影响。
4. 提出针对PID效应的解决方案，以提高通孔蚀刻过程的精度和一致性，提高产品的良率和性能。
本报告的研究结果将为BEOL通孔蚀刻工艺的优化和提高产品的制造质量提供重要参考。
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填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响
2009-10-22 作者: 陈文德、陈臣
摘要：文章主要介绍填孔电镀的发展与填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响及其相关检测设备的应用对填孔电镀品质的作用。
关键词：盲孔；填孔电镀；Dimple；Smear；IC；BGA；BallPitch；BallArray；
一、引言：
HDI 板市场的迅速发展，主要来自于手机、IC 封装以及笔记本电脑的应用。
目前，国内HDI 的主要用途是手机、笔记本电脑和其他数码产品，三者比例为90% 、5% 、5% 。
根据高阶HDI 板件的用途---3G板或IC载板，它的未来增长非常迅速：未来几年全球3G手机增长将超过30% ，我国发放3G 牌照；它代表PCB的技术发展方向，3G手机的高速传输、多功能、高集成，必须具有提供强大的传输运行载体。
为解决高速传输、多功能、高集成发展带来的高密度布线与高频传输，开创了盲孔填铜工艺，以增强传输信号的高保真与增大BGA区BallArray 的排列密度（BallPitch 减小）。
二、HDI 高密度的发展趋势：
电子产品的小型化给元器件制造和印制板加工业带来了一系列的挑战：产品越小，元器件集成程度就越大，对于元器件生产商来说，解决办法就是大幅度增加单位面积上的引脚数，IC 元器件封装由QFP 、TCP ( tapecarrier package) 向BGA 、CSP 转变，同时朝向更高阶的FC 发展（其线宽/ 间距达到60nm/ 60 nm ）。
与之相适应，HDI 线宽/ 间距也由4mil /4mil (100um/ 100um ) 大小变为3 mil /3 mil ( 75um/ 75 um) ，乃至于目前的60um/ 60 um ；其内部结构与加工技术也在不断变化以满足其更薄、更密、更小的要求。
HDI 发展为实现表面BGA 区BallArray 的高密度排列，进而采用了积层的方式来将表面走线引入内层，HDI 孔的加工经历着从简单的盲埋孔板到目前的高阶填孔板，在小孔加工与处理技术上，先后产生了VOP（ViaOn Pad ）、StaggerVia 、StepVia 、SkipVia 、StackVia 、ELIC（EveryLayer Interconnection ）等设计，以用来解决HDI 中BGA 区域BallArray 的高密度排列，部分设计叠构参见图2。
以下为部分高端HDI 微孔的叠构图：
StaggerVia 、StepVia 、SkipVia 、StackVia 在四种设计上BallPitch 依次递减，而StackVia 在设计所占空间要比StaggerVia 小一半，如下图3。
在高端电子产品向微型化发展的今天，
StackVia 叠构的设计已是发展的方向，同时StackVia 中的盲孔填铜，为3G 产品的高频信号传输提供了更高的可靠性。
各种微孔的制作设计，为解决IC高速发展带来的HDI 板表面贴装BGA区域Ball Array的高密度排列与高频信号传输之难题；填孔电镀工艺的开发为高密度布线、高频传输向多积层化发展提供了有利条件。
三、Dimple 对填孔电镀的重要性
为解决电子产品微型化给HDI 板制造带来的高密度、高集成，HDI 制造业开创了盲孔填铜工艺。
盲孔填孔的关键品质点在于填孔的Dimple 值，Dimple 指的就是填孔后的凹陷值，如下图3 所示。
在盲孔填铜（FilledVia 简称FV ）系列产品制作中，Dimple 越小越好（一般以小于15um 为标准），当Dimple 过大时，在进行第二次盲孔加工时，因Dimple 位置在外层压合时被树脂填充，Dimple 位置的介质厚度要比其它位置大15um 以上，在盲孔加工时盲孔位置激光无法完全烧蚀掉盲孔底部的树脂，进而造成Smear ，影响填孔的可靠性；如图4
Stack 盲孔底部殘留的Smear 是填孔HDI 板制造的最可怕的隐形杀手，在叠孔连接位置殘留的Smear 在进行电性测试时很难测出，但经过锡炉的高温焊接后受内应力影响会出现开裂，导电性急剧下降，影响手机成品电信号传输。
珠海方正科技多层电路板公司富山分公司在盲孔填铜工艺上，现已实现了可以将Dimple 控制在10um 内。
我们生产的二阶填孔HDI 板品质状况良好，信赖性测试符合IPC6012
/IPC6016 标准。
珠海方正科技多层电路板公司富山分公司在盲孔填铜工艺上已经可以进行大批量生产，工艺技术达到国内领先水帄。
四、填孔Dimple 品质的检测
目前对于盲孔填铜电镀的Dimple 检测国内制造工厂都是对填孔板取制切片进行分析，此种检测只能应用抽样的原理去做推测到板内的Dimple 情况，对Panel 内整体填铜分布情况无法量化分析。
针对此问题，业内已有自动光学检测设备制造商开发出了用于填孔Dimple 定量检测，即3D填铜深度检查机，如图6。
目前在日本一些先进的HDI 制造厂（IBDEN、MEIKO）已有运用3D 填铜深度检查机对盲孔填铜Dimple 进行定量分析检查。
3D是利用光学设备，对检测位置分割进行逐点量测出厚度，再通过系统软体计算出Dimple 的深度，其原理图解如下（图7）：
3D填铜深度检查机的开发运用，可为我们定量研究盲孔填铜的Dimple大小与Dimple区域分布提供精确的数据分析。
可精确的检查分析出Panel内各点盲孔填铜的状况，为我们层别分析Dimple形成的原因，可作为制作参数的精确修正依据，3D填铜深度检查机的应用，将会促使盲孔填铜工艺的快速发展。
五、结论
在填孔电镀中，Dimple 是衡量填孔电镀品质的首要指标，Dimple 的大小直接影响填孔电镀产品的信赖性。
在国内众多HDI 制造企业，因填孔电镀技术不佳，填孔Dimple 过大，在填孔电镀产品上存在技术壁垒，难以进军高阶市场。
3D 填铜深度检查技术的开发及运用，为我们在量产中检测填孔电镀品质提供充足数据证明；促使填孔电镀获得有效管控，同时为二阶一次填孔板转向三阶二次填孔板、ELIC 奠定良好基础。