电镀填孔

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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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)
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2.4 基板影响因素
介质层材料 孔形 ： 深径比 ：1：1 化学镀铜层 ：>0.3µm ，防氧化
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3.电镀填孔效果评价
评价方法
沉积模式
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Dimple=A-B 填孔率=B/A*100%
H2SO4
4-6%
4.5%
填孔缸 （2000L）
20-25℃
ClVF-A VF-B
40-90ppm 70ppm 0.2-0.6ml/L 0.5ml/L 15-30ml/L 20ml/L
HULL-CELL Fe含量 小于20ppm
小于 20ppm
175g/L 5.0% 80ppm
1次/天 1次/天 1次/天
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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2.3物理影响因素
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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
如面铜厚、填孔凹陷值（Dimple）大小、及盲孔中是否存在空洞、漏填等缺陷。
面铜均匀性—关系到线路蚀刻的难度
电镀填孔的面铜均匀性控制 减薄铜均匀性控制
与其他工艺组合生产问题
如树脂塞孔、多次压合/盲埋孔/叠孔
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5.3 生产举例
面铜不均
蚀刻不净、过蚀
盲孔/叠孔对位精度不良 与其它工艺组合
HDI孔的加工从简单的盲埋孔板发展到目前的高阶填孔板，在小孔加工 与处理技术上，先后产生了多种不同设计，以用来解决HDI中BGA区域 Ball Array的高密度排列。
Stagger via
Step via
Skip via
Stack via
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电镀填孔的优点
有利于设计叠孔（Stack Via）和盘上孔（Via-on-Pad），提高了载板的密度，更多I/O脚的 封装载板得以应用；
改善电气性能，有助于高频设计，提高连接可靠性，提高运行频率和避免电磁干扰； 塞孔和电气互连一步完成，避免了采用树脂、导电胶填孔造成的缺陷，同时也避免了其他
材料填孔造成的CTE不一现象； 盲孔内用电镀铜填满，避免了表面凹陷，有利于更精细线路的设计和制作； 电镀填孔后孔内为铜柱，导电性能比导电树脂/胶更好，可提高板件散热性能。
工作电流密度为 12-25 ASF；但生 产中电流密度不可 小于10ASF，否则 会导致填孔 DIMPLE过大
0.5ml/L
1次/三天
CVS分析
22ml/L
1次/三天
CVS分析
做板期间1次/2H
槽片异常通知工 艺处理
1次/月
AA机分析
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为什么盲孔/分开电镀？
激光孔制作：
与通孔分开制作，先钻激光孔，沉铜—板镀—填孔—减薄铜后，再钻通孔走正常流程。激 光孔型尽量钻成上大下小的倒梯形盲孔。
电镀填孔：
严格按内部联络单要求生产: (1)做好产前准备;(2)正常生产期间保持连续上板，避免长时间 空缸;(3)按规定频率做Hull-Cell测试，控制填孔光剂浓度稳定;(4)定期做电镀均匀性测试和 调整，保持良好的电镀均匀性，降低减薄铜和线路蚀刻难度。
树脂塞孔后漏沉铜-板镀 激光孔打穿树脂塞孔处铜层
填孔过程控制问题
Dimple过大，孔未填满返工 光剂控制不好，出现空洞
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6. 发展趋势
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更高厚径比盲孔填孔 通孔/盲孔共镀 图形电镀填孔
如陶氏化学，麦德美，Ebara，Atotech 及等药水商纷纷推出自己新型的电镀
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4.我司的电镀填孔工艺
设备：佳辉手动线、直流、对喷、副槽带再生器 药水：陶氏(罗门哈斯)Microfill-VF系列
ห้องสมุดไป่ตู้
工序加工流程：
前工序→芯板钻孔→激光钻孔→沉铜2→外层电 镀2→电镀填孔→减薄铜→陶瓷磨板→钻孔→去 钻污→沉铜→外层电镀→外层干膜→图形电镀 →外层蚀刻→正常流程 关键点: (1)盲孔/通孔分开电镀；(2)整板电镀填 孔，面铜被加厚，需减薄铜
RCC 65T*2，Ф6mil
RCC 100T*2，Ф4-8mil
盲孔厚径比增大，在PTH或是电镀填孔过程中，孔内镀液交换都 更为困难，极易导致孔底无铜沉积而产生孔底空洞。
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5.1 填孔生产操作问题
工程评审：
工程订单评审时需充分了解订单难度，如盲孔大小/深度、线宽/线距、叠层结构、层压次 数和表面工艺要求等，确定填孔后减薄铜量和适当的线宽补偿值。
硫酸：增强镀液导电性。填孔药水为低酸高铜体系。 酸铜比：填孔药水为低酸高铜体系。 氯离子 ：让铜离子与金属铜在双电层间形成稳定转换的电
子传递 。
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2.2有机添加剂
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载体/抑制剂(Carrier) ：聚醇类化合物，与氯离子一起作用抑 制电镀速率，使高低电流区的差异降低(即增大极化电阻)。
国内具备电镀填孔技术的PCB厂
联能、美维、深南、江南计算所、汕头超声、珠海方正、崇达…
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2.电镀填孔原理及影响因素
原理
影响因素
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2.1无机成分
硫酸铜：镀液中Cu2+的主要来源。一般来说，提高铜离子浓 度，可提高填孔能力，但对通孔的镀通率有负面影响。
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
缸名称 分析项目 控制范围 控制点 添加计算点 分析频率
备注
CuSO4·5H2O 160-200g/L 170g/L
填孔系列药水 。
图2 麦德美及罗门哈斯二代电镀填孔药水效果图
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7.交流与讨论
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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 。
减薄铜：
填孔后、减薄铜前粗测面铜厚度分布，确定减铜量和过线速度及次数，减铜过程中注意抽 测面铜余厚，过薄的区域可贴蓝胶带保护。减铜完成后将面铜余厚范围标注与工卡上，便 于蚀刻工序参考确定蚀刻速度。
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5.2 填孔品质控制问题
首板确认
百倍镜观察 切片+金相显微镜分析 检查项目：
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报告专题：电镀填孔工艺介绍
报 告 人：技术开发部 谢添华 日 期：2010 年 04 月 16日
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目录
1.电镀填孔概况 2.电镀填孔原理及影响因素 3.电镀填孔效果评价 4.我司的电镀填孔工艺 5.填孔生产操作与品质控制问题 6.发展趋势 7.交流与讨论