填孔镀铜配方组成,工艺流程及技术研究进展
PCB盲孔镀铜填孔添加剂研究进展
稳 定性。文章介 绍 了盲孔 电镀 工艺中常用的四种 添加剂 ，并对 国内外填铜添加剂的研究进展进行 了概述。
中图 分 类 号 ：Ｔ ４ Ｎ １
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｄｄ ｔｖｅ ｅ ｏ ｉ ｄ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆａ ｉｉ ｓｕｓ ｄ ｆ ｒｂｌｎ ｖｉ ｕｐｅ ｌｉ ｎ ＰＣＢ ａ ｕｆ ｃ ｕｒｎｇ ａｓ ｒｆ ｌｎｇ ｉ ｉ ｍ ｎ ａｔ ｉ
该 类添 加 剂 的分 子 内含 有 共 轭 结 构 ， 这增 强 了它 在 阴 极表 面 的吸 附 强 度 ，所 以该 类 分 子 可 以有 效抑 制
（ Ｓ ＭＰ ），加 速 剂 单 独 使用 不 能在 盲 孔 底 部起 到加 速 的 作用 ，反 而 会 阻化 金 属 铜 的沉 积 ，只有 在 复 合 添加 剂 中才 能起 到加 速盲 孔 底部 沉铜 的 作用 。黄 令 等 以Ｓ Ｓ 研究 对象 ，运 用循 环 伏 安法和 计 时 安培法 Ｐ为 研 究 了Ｓ Ｓ 为添 加剂对 铜 电沉 积 的影 响 ，他们 发现 Ｐ作 Ｓ Ｓ 整个 体 系 的扩散 系数 降低 ，阻化 了铜 的电沉 积 Ｐ使 过程 。Ｓ Ｓ Ｐ 的加 入 有利 于 晶核 的形 成 ，使 晶核 分布 更 加 致 密 ，促 使镀 铜 层 变 得 更 加 平 滑 并 得 以反 光 ，故 该 类化 合物 又 被称 为光 亮剂 。钟琴 口 过研 究指 出 等通
铜 离 子 在 阴 极 的还 原 。 常 用 的 整 平 剂 有 詹 纳 斯 绿 （Ｇ ）和苯 并三氮 唑等 。 ＪＢ 李 亚冰 过 电化学 测试 法 、质谱 法和 液体 核 磁 通
共 振法 对Ｊ 在 电镀 过程 中的作用 进行 了研 究 ，他 们 ＧＢ 指 出Ｊ 在 较低 的 阴极 极化 电位下 会通 过 加氢 还原 断 ＧＢ 开． Ｎ 键 ，得 到产 物Ａ，Ａ的 结构 图 如 图１ Ｎ＝ 双 所示 ， 在该 过程 中Ｊ ＧＢ从 电极 表 面脱 附 。产 物Ａ比较 稳 定 ，
电镀填盲孔薄面铜化技术研究
（电子科技 大学 电子 与 固体 学院 ，四 川 成 都 ６ １ ０ ０ ５ ４）
摘
要
为满足 印制 电路精 细线路 的设计 ，对 制作设备 、材料和工艺技术等提 出了更高的要求 ，
尤其是Ｈ Ｄ Ｉ 印制板 的薄 面铜化 工艺技 术，对精 细线路的制作有着十分 重要 的意义。丈
技术 和 板材 涨缩 控制 技 术等 。 精 细线 路制 作 技术 最 关键 是 要 保 持 蚀 刻 线 路 的
薄 型 化 ， 即所 需要 蚀 刻 的面 铜 厚 度 越 薄 越 容 易得 到
海 ”， 早 前 已向 欧 亚 市 场 发起 强 大进 攻 ，现 已经 将 火 力对 准 了美 国市场 … 。尽 管有 预 ￣ ］ ｉ ２ ０ １ ５ 年 中 国智 能
ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ＰＣＢ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｏ ｐ ｐｅ ｒ ｉ ｎ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｖ ｉ ａ ｉｌ ｆ ｌ ｉ ｎ ｇ
ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ．Ｉ ｔ ｄ ｒ ａ ｗ ａ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｂｙ ｅ ｎｓ ｕ ｒ ｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｖ ｉ ａ ｄ ｉ ｍ ｐｌ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ １ ５ ￣ ｔ ｍ ，ｍ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ
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一种快速填盲孔的工艺及原理研究
一种快速填盲孔的工艺及原理研究朱凯;王翀;何为;程骄;肖定军【摘要】消费电子的快速发展推动HDI需求的持续增长,电镀填盲孔是HDI制造中必不可少的工序之一.快速填盲孔对制作精细线路、控制成本、提高产能都是有利的.本文探讨了一种新的填盲孔工艺,在不改变现有电镀体系的基础上,仅通过改变工序,可以将填盲孔时间从60 min缩短到40 min,微凹＜5μm,面铜厚度控制在(12±0.5)μm.文章还采用电化学方法和SEM图对新工艺的快速填盲孔原理进行了初步研究,研究结果表明,采用新工艺,可以在电镀工序之前实现盲孔板不同位置添加剂的选择性吸附,具体表现为盲孔底部吸附有高浓度的光亮剂,而板面光亮剂浓度较低.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2015(023)003【总页数】5页(P112-116)【关键词】高密度互连;快速填盲孔;电化学;选择性吸附【作者】朱凯;王翀;何为;程骄;肖定军【作者单位】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;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061【正文语种】中文【中图分类】TN41近年来，以智能手机和穿戴设备为代表的消费电子市场持续发展，推动着PCB行业HDI（High Density Interconnect Technology）的需求量持续增加。
电镀填盲孔技术操作简单、成本低廉、可靠性高、技术成熟，是目前HDI主要采用的工艺，也是实现批量生产所使用的最广泛的工艺[1][2]。
缩短电镀填盲孔的时间，一方面能直接提高生产效率，减少镀铜量，降低成本；另一方面，消费电子的需求促进PCB继续朝小型化、高集成化发展，而缩短填孔时间，可以有效降低面铜厚度，降低蚀刻时侧蚀的影响，从而有利于制作线宽线距更小的精细线路。
电镀铜液配方与制作
电镀铜液配方与制作电镀铜液配方与制作1. 引言电镀铜是一种常见的电镀工艺，广泛应用于电子、航天航空、汽车等领域。
它可以为物体提供美观和耐腐蚀的保护，同时也能改善物体的导电性能。
本文将深入探讨电镀铜液的配方和制作过程，旨在帮助读者更全面、深入地理解这一主题。
2. 电镀铜液的基本原理电镀铜液由铜盐、酸、缓冲剂等多种化学物质组成。
在电解槽中，正极为待电镀物体，负极为铜板。
当施加电流时，铜离子从铜盐中析出，经过一系列化学反应，最终镀在正极物体表面，形成一层均匀的铜膜。
3. 电镀铜液的配方要素3.1 铜盐：常用的铜盐有硫酸铜、氯化铜等。
硫酸铜是最常见的铜盐，可以稳定电解槽的PH值，提高镀层质量。
3.2 酸：酸可以调节电镀液的酸碱度，影响电解过程中铜离子的析出速度和均匀性。
常用的酸有硫酸、酒石酸等。
3.3 缓冲剂：缓冲剂能够维持电镀液的酸碱度稳定，避免过度反应和沉淀。
常用的缓冲剂有缓冲酸、草酸等。
4. 电镀铜液的制作过程4.1 初步配制：按照一定比例将铜盐、酸和缓冲剂加入到适量的水中，并进行搅拌，使其充分溶解。
4.2 调节配方：根据实际需要，可适量调整铜盐、酸和缓冲剂的含量，以达到最佳的电镀效果。
4.3 过滤净化：使用滤纸或滤芯过滤电镀液，去除其中的杂质和悬浮物，确保电镀液的纯净度。
4.4 温度控制：电镀液的温度对电解过程具有影响，一般控制在20-35°C之间。
4.5 铜镀层控制：通过调节电流密度和电镀时间，控制铜镀层的厚度和均匀性。
5. 个人观点与理解电镀铜液的配方和制作过程需要一定的专业知识和经验。
在实际操作中，我们需要根据待电镀物体的材质、形状以及所需电镀层的厚度来调整电镀液的配方。
注意保持电镀液的纯净度和稳定性也是非常重要的，可以通过定期的筛选和滤纸过滤来达到这一目的。
6. 总结电镀铜液配方与制作是一项既复杂又精细的工艺。
通过深入的研究和实际操作，我们可以掌握这一技术，为各行各业的发展做出贡献。
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。
通孔镀铜技术详解
通孔镀铜技术详解通孔镀铜技术详解在印制电路板制造技术中，虽关键的就是化深沉铜工序。
它主要的作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔，通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层，再经过电镀加厚镀铜，达到回路的目的．要达到此目的就必须选择性能稳定、可靠的化学沉铜液和制定正确的、可行的和有效的工艺程序。
一．工艺程序要点：1．沉铜前的处理；2.活化处理；3．化学沉铜。
二．沉铜前的处理：1．去毛刺：沉铜前基板经过钻孔工序，此工序虽容易产生毛刺，它是造成劣质孔金属化的最重要的隐患。
必须采用去毛刺工艺方法加以解决。
通常采用机械方式，使孔边和内孔壁无倒刺或堵孔的现象产生．2．除油污：⊙油污的来源：钻头由于手接触造成油污、取基板时的手印及其它。
⊙油污的种类：动植物油脂、矿物等。
前者属于皂化油类；后者属于非皂化油类。
⊙油脂的特性：动植物油类属于皂化油类主要成分高级脂肪酸，它与碱起作用反应生成能溶于水的脂肪酸盐和甘油；矿物油脂化学结构主要是石腊烃类，烯属烃及环烷属烃类和氯化物的混合物，不溶于水也不与碱起反应。
⊙除油处理方法的选择依据：根据油的性质、根据油沾污的程度。
⊙方法：采用有机溶剂和化学及电化学碱性除油。
⊙作用与原理：□可皂化性油类与碱液发生化学反应生成易溶于水的脂肪酸盐和甘油。
反应式如下：(C17H35COO)3十3NAOH3C17H35COON a+C2H5(OH)2□非皂化油类：主要靠表面活性剂如OP乳化剂、十二烷基磺酸钠、硅酸钠等。
这些物质结构中有两种基团，一种是憎水性的；一种是亲水性．首先乳化剂吸附在油与水的分界面上，以憎水基团与基体表面上的油污产生亲和作用，而亲水基团指向去油液，水是非常强的极性分子，致使油污与基体表面引力减少，借者去油液的对流、搅拌，油污离开基体表面，实现了去油的最终目的。
3.粗化处理：⊙粗化的目的：主要保证金属镀层与基体之间良好的结合强度。
⊙粗化的原理：使基体的表面产生微凹型坑，以增大其表面接触面积，与沉铜层形成机械钮扣结合，获得较高的结合强度。
填孔镀铜配方组成,工艺流程及技术研究进展
填孔镀铜配方组成，工艺流程及技术研究进展摘要：文章简述了填孔电镀的概况、工艺以及填孔工艺中的镀铜添加剂关键词：电镀；填孔；镀铜添加剂；1前言从20世纪60年代开始，PCB行业就采用孔金属化和电镀技术来解决层间连接或导通的问题。
实际上过去、现在和将来，在PCB进行电镀铜的最核心问题是解决孔内镀铜连通、镀铜厚度均匀性和填孔镀铜方面等问题。
随着PCB行业产品的高密度化和结构多样化的发展，PCB电镀技术有了飞快的进步，但是电镀铜的核心问题仍然没有得到有效的解决。
到目前为止，PCB行业电镀经历了常规直流电镀—直接电镀—脉冲电镀—新型直流电镀等过程，核心仍然是围绕着PCB层间“孔”导通的问题。
在孔金属化过程中，采用填铜工艺可以提高电路板层间的导通性能，改善产品的导热性，减少孔内孔洞，降低传输信号的损失，这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。
在填孔镀铜工艺中添加剂组分之间的相互作用直接影响着填铜工艺的顺利进行，因此，了解镀铜添加剂的作用原理对填孔电镀工艺非常重要。
禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。
有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！2填孔电镀的工艺流程2.1填孔镀铜的机理填孔电镀添加剂由三类组份组成：光亮剂（又称加速剂），其作用减小极化，促进铜的沉积、细化晶粒；载运剂（又称抑制剂），增加阴极极化，降低表面张力，协助光亮剂作用；整平剂，抑制高电流密度区域铜的沉积。
微盲孔孔底和孔内沉积速率的差异主要来源于添加剂在孔内不同位置吸附分布，其分布形成过程如下：1、由于整平剂带正电，最易吸附在孔口电位最负的位置，并且其扩散速率较慢因此在孔底位置整平剂浓度较低；2、加速剂最易在低电流密度区域富集，并且其扩散速率快，因此，孔底加速剂浓度较高；3、在孔口电位最负，同时对流最强烈，整平剂将逐渐替代抑制剂加强对孔口的抑制，最终使得微孔底部的铜沉积速率大于表面沉积速率，从而达到填孔的效果。
VCP填孔电镀工艺配方介绍
线路板VCP电镀铜添加剂的应用实例(周生电镀导师)六年前本人写过一篇文章《ST-2000镀铜光亮剂配方的应用实例》，其中写道：ST2000最早是日本公司配方，后被乐思收购。
经过多年的应用和不断改进，ST2000已经成为最常用和应用最广泛的PCB镀铜光亮剂之一，更有后来的高深镀能力镀铜光亮剂，专门针对高纵横比的微小孔的通孔镀铜。
当时的切片数据如下：当时的结论如下：在6年前，88%的深镀能力已经可以保证当时的高端PCB的生产，对于垂直电镀线TP值达到88%就是一款优良的PCB镀铜添加剂了。
但是ST2000已经不能满足今天高端PCB的生产要求了，特别是VCP贯孔要求TP值100%甚至更高，填孔电镀更是要求TP值大于200%。
PCB镀铜的主要目的是加厚通孔中的铜层厚度，如果TP值低于100%，则大量的金属铜被加厚在铜面上了。
对于填孔而言，要求铜面镀1微米厚度的铜层，孔里能达到2微米以上的铜厚。
这就对镀铜光亮剂提出了新的要求，ST2000显然是做不到的。
目前市场上能够满足上述要求的有麦德美的VF100、VF200、OMG的PC630等产品，都具有高TP值特征，TP值在100-250%。
我们对比实验结果如下：（通常电流不会这么大，一般30ASF就是大电流了）4ASD大电流镀铜30分钟，板厚2毫米，孔径0.25毫米，厚径比8;1,测试结果：孔中央铜厚度与面铜厚度比值（TP）乐思镀铜 40-41%赛伦巴斯 43-44%OMG 52-53%4ASD的超大电流对小孔镀铜是极大考验，对比结果能看出OMG的优势，在OMG基础上改进的配方可以做到70-75%的TP，正常20-30ASF的电流，TP值轻松超过100%。
VCP镀铜可使用单剂型生产补充及极低的消耗量(0.075-0.2ml /Amp.Hr) 。
若为生产高阶产品，也可改用双剂型控制，且可以CVS 及HullCell 进行分析控制管理。
此类添加剂中不含任何染料，且添加剂本身之稳定性极佳，副产物不易生成，可延长活性碳过滤周期。
一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺[发明专利]
![一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6bf2f728ba68a98271fe910ef12d2af90242a860.png)
专利名称：一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺专利类型：发明专利
发明人：王江锋,姚吉豪,李云华
申请号：CN202210273777.X
申请日：20220319
公开号：CN114351195A
公开日：
20220415
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺，该电镀铜配方包括以下质量浓度的组分：铜盐60‑90g/L、浓硫酸150‑200g/L、抑制剂30‑90mg/L、整平辅助剂10‑30mg/L、加速剂1‑8g/L、定位剂20‑60mg/L、分散剂15‑45mg/L、光亮剂15‑45mg/L。
该发明溶液保证了通孔孔口不会出现断裂，对于孔厚径比大于15:1的板，其深镀能力大于95%，填孔板最厚可做
3.5mm以上，填孔率保持在95%以上。
申请人：深圳市创智成功科技有限公司
地址：518101 广东省深圳市宝安区新安街道留仙二路中粮商务公园1栋14楼1403A
国籍：CN
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电镀铜导通孔填充工艺
；……．．Ｐｒ．ｎｌｅｄ Ｃｉｒｃｕ．１ ｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２口叩肋．占 万方数据
………………………………………………………·ＭｅｔａＩＩＩｚａｔｉｏｎ＆ＰＩａｔｊｎｇ………‘ｌ
介质材料是具有对填充性能有影响的材料，非 玻璃增强的材料一般较易于填充。激光烧蚀的壁面的 均匀性可以保证导通孔底部的溶液运动和补充，因此 有利于获得均匀的镀层。
根据镀液寿命来评价镀铜填充导通孔工艺的能 力。检验填充特性，以便确认每升，安培小时（ＡＨ／ Ｌ），８０％的填充率是镀铜导通孔填充能力的最低可接 受的（合格）标准。超过３００ＡＨ／Ｌ时，填充能力保持 恒定，如图７所示。
孔化与电
图５ ２型抑制剂或者整平剂
５溶液运动对填充能力的影响
研究了溶液运动的变化和流体传送补给系统。 测试了低、中高搅拌，９０。直接碰撞和阴极移动等的 碰撞和填充能力，在脉冲镀铜时，增加溶液搅拌对镀 铜是有利的，无论是直接碰撞还是增加空气量，结果 都是增加了搅拌。
够．；ｉ｛．一如
电镀铜导通孔填充工艺
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
蔡积庆， Cai Jiqing
印制电路信息 PRINTED CIRCUIT INFORMATION 2006，(8) 1次
参考文献(3条) 1.Singer A.Chouta P Eiffect of Via in Pad Via-Fill on Solder 2.Takahashi K Novel Build-up PWB for Latest Mobile Phone 2003 3.Jim Walkowski Filling blind microvias improves reliability,prevents void formation in solder joint and/or outgassing during assembly 2006(01)
电镀填盲孔薄面铜化技术研究
电镀填盲孔薄面铜化技术研究陈世金;徐缓;邓宏喜;李松松;何为【摘要】为满足印制电路精细线路的设计，对制作设备、材料和工艺技术等提出了更高的要求，尤其是HDI印制板的薄面铜化工艺技术，对精细线路的制作有着十分重要的意义。
文章将就电镀填盲孔薄面铜化工艺技术进行相关试验研究，得出在确保盲孔凹陷度小于15mm的前提下，电镀添加剂最佳组分配比，该条件下电镀层的厚度最薄，从而满足精细线路的制作要求。
%In order to meet the needs of fine lines PCB, it requests higher requirements to equipment, materials and technology. Especially the thin surface copper has signiifcance for the production of ifne lines in HDI process technology in PCB. In this paper relative experiment research of thin surface copper in blind via iflling plating process was made. It draw a conclusion that by ensuring the blind via dimple less then 15μm, making the best ratio of the electroplating additive and under the conditions of the thinnest plating thickness, we can meet the requirements of the production of ifne lines.Abstract In order to meet the needs of fine lines PCB, it requests higher requirements to equipment, materials and technology. Especially the thin surface copper has signiifcance for the production of ifne lines in HDI process technology in PCB. In this paper relative experiment research of thin surface copper in blind via iflling plating process was made. It draw a conclusion that by ensuring the blind via dimple less then 15μm, making the best ratio of the electroplating additive and under the conditions of the thinnest plating thickness, we can meet the requirements of the production of ifne lines.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P44-46,58)【关键词】脉冲电镀;盲孔填铜;精细线路;凹陷度;添加剂【作者】陈世金;徐缓;邓宏喜;李松松;何为【作者单位】博敏电子股份有限公司，电子薄膜与集成器件国家重点实验室梅州研发中心，广东梅州 514768;博敏电子股份有限公司，电子薄膜与集成器件国家重点实验室梅州研发中心，广东梅州 514768;博敏电子股份有限公司，电子薄膜与集成器件国家重点实验室梅州研发中心，广东梅州 514768;电子科技大学电子与固体学院，四川成都 610054;电子科技大学电子与固体学院，四川成都 610054【正文语种】中文【中图分类】TN41在2015 CES（国际消费电子产品展）上，“中华酷联米”等国内高端智能手机制造商全面“出海”，早前已向欧亚市场发起强大进攻，现已经将火力对准了美国市场[1]。
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。
详解硫酸铜电镀工艺配制及操作流程
详解硫酸铜电镀工艺配制及操作流程慧聪表面处理网讯：铜既要掩盖钢辊的缺陷，又要为下道工序——电雕展示最好的工作面。
镀铜是一个极为复杂的过程，对其控制应极为严密，稍有马虎，就需要耗费大量的时间、人力、物力来纠正所出现的问题。
（一）镀铜工艺流程金工滚筒→检验→发配滚筒→滚筒前处理→预镀镍→打磨清洗→镀铜→卸滚筒→交车磨（二）滚筒镀铜原理镀铜层呈粉红色，质柔软，具有良好的延展性。
镀铜槽中电解溶液的主要成分是硫酸（H2SO4）和硫酸铜（CuSO4·5H2O）。
铜在这种溶液中以铜离子（Cu2+）形式存在。
电解铜作为阳极，按半圆弧分布于电解溶液中，并与电源阳极相接。
滚筒横放在电解槽中，其表面有的是全部浸入电解溶液中，有的是半浸或1/3浸入电解溶液中，它与阴极相接，并以一定转速旋转。
通电后，阴阳两极发生化学反应，铜离子带有正电荷，被阴极吸引，在阴极获得电子而形成铜原子，并附着在滚筒上，完成电镀。
但事实上，由于某些原因会干扰这种反应过程，正负离子始终不会平衡，所以在实际生产中不容易制得很满意的电镀滚筒。
针对这种情况，只能尽力做到减少干扰因素，根据本公司的条件，进行各种器材、工艺的匹配，以制得满意的电镀滚筒。
（三）加强导电性管理提高铜层质量，重要的是控制好电流差，保证导电部位干净和接触良好，使电流值分布均匀，使滚筒两端和中间的铜层硬度一致。
（四）镀铜液的主要成分凹版电镀采用硫酸盐镀铜，镀液的基础成分是硫酸铜和硫酸。
硫酸铜用来供给镀液中的铜离子，硫酸则能起到防止铜盐水解、提高镀液导电能力和阴极极化的作用。
由于镀液的电流效率高（近于100%），可镀得较厚的镀层。
当然，要保证各种化学品的纯度与稳定。
镀铜液的主要成分如下：1.硫酸铜(CuSO4·5H2O)，是蓝色晶体，颗粒大小如玉米粒，应尽量无黄色，工业级可用。
根据生产条件和不同要求，硫酸铜的含量有的公司规范为200～250g/L，有的为210～230g/L，有的为180～220g/L。
微通孔填充的电镀铜工艺
光亮剂
辅助剂
图 3 微通孔填充时使用到的 有机添加剂
PPR(周期性脉冲反向电镀)与有机添加剂一起 作用，是一种能提供微通孔填充所需不同电 镀率的途径。在直流电电镀时，仅电流(电 压)被控制，而在 PPR 电流波形时，三种参数 可独立改变。这些参数为：接通(持续)时 间、停止时间和电流密度，使沉积的控制更 完全。另外，不同的 PPR 波形可连在一起形 成复合波形。这些变量影响吸附及解吸附现 图 4. 波形类型 象，这些变量可以受控，而传统的直流电镀 无法做到。因此，从底到顶的填充可通过采用 PPR 波形来实现从高电流密度区域选择性地解吸附 光亮剂（加速剂），以得到在电流密度较低的微通孔凹陷区域有较高的光亮剂浓度效果。图 4 为 DC 和简单 PPR 波形的原理图。
• 推动叠层微通孔及焊盘上的微通孔设计
采用导电材料填充 • 可避免流程化学品夹带及减少连接盘通孔工艺中在焊接时产生的空
的微通孔推进了焊
洞气泡
盘中的微通和叠层 微通的设计，使封 装密度能进一步增 加。使用电镀铜填 充微通孔的工艺现
• 固体铜填孔有更高的可靠性及比导电树脂填充具更高的传导性 • 微通孔填充与电连通性可在同一步骤完成 • 电镀铜是一种熟知的技术，且在 PCB 制造中广泛使用 • 改善后的电性能可通过高频设计来实现
微通孔填充的电镀铜工艺
电子设备的不断轻便化和功能增长的发展趋势推动 PCB 板朝小型化及线路密度增加的方向发展。 传统的过孔（through hole）与导通孔(via)互连的多层 PCB 板并不是满足这些密度要求的实用解 决方法。这促使高密度互连(HDI)如顺序积层法技术等替代方式的引进，同时对微通孔应用的需求 也在快速增长，预计这种趋势会不断持续。
有关的优化与整流方式相结合，得到了用于直流和 PPR 波形的独特的微通孔填充的产品。
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填孔镀铜配方组成，工艺流程及技术研究进展
摘要：文章简述了填孔电镀的概况、工艺以及填孔工艺中的镀铜添加剂
关键词：电镀；填孔；镀铜添加剂；
1前言
从20世纪60年代开始，PCB行业就采用孔金属化和电镀技术来解决层间连接或导通的问题。
实际上过去、现在和将来，在PCB进行电镀铜的最核心问题是解决孔内镀铜连通、镀铜厚度均匀性和填孔镀铜方面等问题。
随着PCB行业产品的高密度化和结构多样化的发展，PCB电镀技术有了飞快的进步，但是电镀铜的核心问题仍然没有得到有效的解决。
到目前为止，PCB行业电镀经历了常规直流电镀—直接电镀—脉冲电镀—新型直流电镀等过程，核心仍然是围绕着PCB层间“孔”导通的问题。
在孔金属化过程中，采用填铜工艺可以提高电路板层间的导通性能，改善产品的导热性，减少孔内孔洞，降低传输信号的损失，这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。
在填孔镀铜工艺中添加剂组分之间的相互作用直接影响着填铜工艺的顺利进行，因此，了解镀铜添加剂的作用原理对填孔电镀工艺非常重要。
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2填孔电镀的工艺流程
2.1填孔镀铜的机理
填孔电镀添加剂由三类组份组成：光亮剂（又称加速剂），其作用减小极化，促进铜的沉积、细化晶粒；载运剂（又称抑制剂），增加阴极极化，降低表面张力，协助光亮剂作用；整平剂，抑制高电流密度区域铜的沉积。
微盲孔孔底和孔内沉积速率的差异主要来源于添加剂在孔内不同位置吸附分布，其分布形成过程如下：
1、由于整平剂带正电，最易吸附在孔口电位最负的位置，并且其扩散速率较慢因此在孔底位置整平剂浓度较低；
2、加速剂最易在低电流密度区域富集，并且其扩散速率快，因此，孔底加速剂浓度较高；
3、在孔口电位最负，同时对流最强烈，整平剂将逐渐替代抑制剂加强对孔口的抑制，最终使得微孔底部的铜沉积速率大于表面沉积速率，从而达到填孔的效果。
2.2填孔镀铜的过程
填孔镀铜过程主要分为四个时期：起始期、爆发期、回复期、平衡期。
（1）起始期：在此阶段，分散于电镀液中的各添加剂，如抑制剂因分子
量大，结构大，分子扩散速率较慢，较不易进入孔内，故大部分分布在板面区域。
光亮剂分子量较小，原本可以均匀分布在各处，但是由于板表面被抑制剂所占据，因此孔内的光亮剂的浓度要高于板的表面。
此时期各添加剂占据各表面为爆发期做好准备。
随着所需电镀孔的孔径（深）的不同，此时期所需的时间也有所不同。
（2）爆发期：这个时期是填孔电镀相当重要的过程，此阶段孔内迅速沉积，这是因为所有添加剂的吸附动作都已经完成，使得孔内电镀铜的沉积速率高于表面，因此可以达到填孔的目的。
（3）回复期：这个阶段因为填孔接近完成，盲孔凹陷变小，抑制剂和整平剂开始去抢光亮剂的位置，使得电镀速度迅速降低。
（4）平衡期：此时期电镀基本完成，各添加剂之间浓度分布不受分子量大小等影响。
可以达到平稳状态，此时期表面铜的生长速率与孔铜的生长速率接近相等，达到平整孔口的目的。
3镀铜添加剂的组成
3.1添加剂的组成
适用于填孔镀铜工艺添加剂主要由光亮剂、抑制剂、整平剂和氯离子构成，它们的主要作用是降低镀液表面张力，提高镀液的分散能力和深镀能力，改善电极过程和提高镀层质量。
通过上述几种添加剂的配合使用可以使盲孔孔金属化工艺达到“Super Filling”效果。
3.2光亮剂
光亮剂（加速剂），通常是小分子的含硫的有机物，聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）常被用作主光亮剂，光亮剂单独使用不能在盲板底部起到加速作用反而会阻化金属铜的沉积，只有在复合添加剂中才能起到加速盲板底部铜沉积的作用。
3.3抑制剂
抑制剂，该类添加剂多为聚醚类化合物，常用的抑制剂为聚乙二醇（PEG）或聚乙二醇聚丙二醇（EO/PO）。
EO/PO嵌段聚合物可以降低镀液的表面张力，增加镀液的润湿性，使镀液更容易进入盲孔内部，从而提高孔内镀液与电镀槽内镀液的交换。
3.4氯离子
氯离子是酸性镀铜液中不可缺少的部分，它通常以盐酸的形式添加到镀铜液中，添加适量的氯离子可以降低阴极极化、提高阳极活性，促进阳极正常水解，防止阳极钝化，可以减少因阳极溶解不完全而产生的铜粉的现象。
3.5添加剂的相互作用
单一的添加剂并不能达到较好的填孔效果，因此，只有达到加速剂和抑制剂的平衡，才能很好的达到填孔效果。
4 结论
盲孔孔金属化采用填孔镀铜可以有效地提高印刷电路的稳定性，目前适用于填孔镀铜的电镀添加剂主要由国外生产，国内生产的高品质添加剂较少，为了应对孔径减小对孔金属化工艺的挑战，降低工业化生产成本，在国内开发研
究高品质的镀铜添加剂成为了业界共同的目标。
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