新型添加剂对通／盲孔电镀均匀性的提升研究

０ 前言
随着 高密 度互 连 （ＨＤＩ）板层 数增 加 ，通 孔 、盲 孔 的厚 径 比越来 越大 ，要实 现高 厚径 比通 孔 的保 形 电 镀 、盲 孔 的完 全填 充越 来越 困难 ［１】。在 高厚 径 比通 孔 的保 形 电镀 和盲 孔 的完全 填 充 中 ，由于孔 中心和 孔 口的电流密度 分布 不均匀 ，会 造成孔 内和 面铜厚 度不均 匀 的情况 口】。脉冲 电镀 可 以较好 地解 决这个 问题 ， 但也存 在 明显的缺 陷 ｐ】：其 一脉 冲 电镀 造价成 本高 、维护 成本 大；其 二脉 冲 电镀 需要使 用特 殊化 学试剂 。 普通 直流 电镀 添加 剂具 有用 量少 、镀 液稳 定 易于 维护 、操作 简 单 的优 点 。因此 ，通 过 电镀 添 加剂 的相 互 作用 实现通孔 的保 形 电镀和 盲孔 的完全 填充 。
电镀和涂覆 Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇ
２０１ ８秋季 国际ＰＣＢ技术／信息论坛
新型添加剂对通 ／盲孔 电镀 均匀性 的提升研究
Ｐａｐｅｒ Ｃｏｄｅ：Ａ－０８８
李 婧 王 种 何 为 王守 绪 周 国云 （电子科 技 大学材 料 与 能源 学 院， 四川 成都 ６１００５４）
ｒｅｄｕｃｅ ｃｏｐｐｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈ ｒ ｏｕｇｈ ｈｏｌｅｓ ａｎｄ ｂｌｉｎｄ ｖｉａｓ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｗ ａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｇａｓ ｆ ｌｏｗ ｒａｔｅ．Ａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍ ｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｔｈ ｒ ｏｗｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｒ ｏｕｇｈ—ｈｏｌｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １２％，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｐｐｅｒ ｏｆ ｂｌｉｎｄ ｖｉａｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｂｏｕｔ ３０％ ｗｉｔｈｏｕｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｐｒ ｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ（ＰＣＢ）；Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ；Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅｓ；Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａｓ；Ｔｈ ｒｏｗｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ
一 ３６１
２０１ ８秋季 国际ＰＣＢ技术，信息论坛
电镀 和涂覆 Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇ
关键词 印制 电路 ；电镀 ；通 孔 ；盲孔 ；均镀 能力 中图分类号 ：ＴＮ４１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００９—００９６ （２０１８）增刊 －０３６１—０８
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｅｌｅｅｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｕｎｉｆｏｒｍ ｉｔｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｒｏｕｇｈ
ｈｏｌｅｓ ａｎｄ ｂｌｉｎｄ ｖｉａｓ ｗ ｉｔｈ ａ ｎｅｗ ａｄｄｉｔｉｖｅ
ＬｉＪｉｎｇ Ｗａｎｇ Ｃｈｏｎｇ Ｈ ｅ Ｗｅｉ Ｗａｎｇ Ｓｈｏｕｘｕ Ｚｈｏｕ Ｇｕｏｙｕｎ
ＣｈｅｎｇＪｉａｏ ＬｉａｎｇＫｕｎ Ｘｉａｏ Ｄｉｎｇｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｐｌａｙ ｉｒｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ ｒｏｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ａ ｎｏｖｅｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ
印制 电路 电镀 铜 添加剂 一 般包括 氯 离子 、加速 剂 、抑 制剂和 整 平剂 。添 加剂 能有 效 改善 电镀 过程 中 的电流分 布 ，提高 镀液 的均 镀 能力 ，控 制铜 离 子从 溶液 本体 到反 应 界面 的运 输与 电结 晶过程 ，从 而影 响 印制 电路板面微 观 凹处和微观 凸处 的 电化学沉 积速 率 。他 们之 间存在着 复杂 的协 同作用或对 抗竞 争作用 】。 目前 关于 这方 面 的研 究有很 多 ，但 还 没有 完全 的定 论 。随着 多 功能 化添加 剂 的合 成 ，添加 剂 间 的作 用 将 会更 多样 化 。文 章提供 一种 新 型添加 剂 Ａ，可 以与 其他 添加 剂协 同作用 ，主 要通 过与 铜 离子 的竞 争还 原 反应 来 降低 铜 电化学沉积 电流 效率 ，进而 降低面铜 厚度 【５】。
程 骄 梁 坤 肖定军 （广 东光华科 技 股份 有 限公 司，源自文库 东 汕 头 ５１５０６１）
摘 要 添加剂在 电镀 过程 中发挥 着 不可替代 的作 用。 文章介 绍 了一种 可 以减 薄板 面 铜 厚 及 改 善 通 ／盲 孔 的均 镀 能 力 的 新 型 添 加 剂。通 过 对 添 加 剂 浓度 、电流 密 度 、 气流量 等施镀 条件进行 单 因素 实验研 究其 电镀 效果。在 最佳 条件下，该 添加 剂对通孔 的均镀 能力 可以提 升 １２％，对 盲孔 的面铜 可以减薄 ３Ｏ％ 且 不影响填 孔品质。 为 了观察铜 层 表 面的形 貌 ，使 用测 试 电子扫描 显微 镜 （ＳＥＭ）对镀 铜 表 面 进 行 检 测 。 并 通 过 浮锡 检 测 铜 镀 层 的延 展 性 ， 未 发 现 断 裂 问题 ， 满 足 印 制 电路 板 品质 要 求 。
ａｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆ ｉｌｌｉｎｇ ｑｕａｌｉｔ ｙ．Ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕ ｒｅ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ
ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｌａｙｅｒ．Ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｆ ｌｏａｔｉｎｇ ｔｉｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｎｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｆｏｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ．