提高电镀填盲孔效果的研究

随着电子产品的持续发展,HDI印制电路板的应用越来越广泛,本文通过正交实验优化电镀填孔工艺参数,并通过控制变量法研究了通孔孔径及位置对盲孔电镀填孔效果的影响,并以金相显微镜分析盲孔的凹陷度作为考察指标。研究结果表明采用优化参数能够降低盲孔填充凹陷度,通孔对盲孔的填孔电镀效果会产生影响,随着通孔孔径的增大,对盲孔的填孔电镀越有利,同时实验还发现,若在孔金属化后通孔孔壁与盲孔底部铜层电导通有利于盲孔的填孔。     

通孔电镀填孔工艺研究与优化

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>H2SO4;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。     

HDI印制板通孔电镀和盲孔填铜共镀技术研究

目前印制电路板行业中电镀一直是HDI板产能的瓶颈工序,现考虑将通孔和盲孔都钻完后,同时电镀并结合DOE实验设计方法及特殊工艺方法,优化共镀参数。实验结果表明,当通孔孔径最小0.2 mm,最大3.5 mm和盲孔孔径最小0.075 mm,最大0.15 mm时,均能实现盲孔填铜及通孔共镀。测得盲孔填铜Dimple(微凹)≤15μm,通孔孔铜厚度在22μm左右,其热应力测试、冷热冲击测试及回流焊测试均符合IPC品质要求。     

龙门线设备进行填孔电镀工艺的应用

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对微凹的要求、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。     

HDI印制电路板水平脉冲电镀填孔技术的研究

目前HDI印制电路板盲孔电镀填孔通常是采用水平电镀加垂直连续电镀填孔然后再减铜的方法,该方法工序复杂、耗时长且浪费电镀液。相反采用水平脉冲电镀填孔技术,可以简化工序,不需要减铜,节约了成本。本文主要采用水平电镀+水平填孔的方式实现一阶盲孔填孔,进行正交试验获取最佳的工艺参数,并通过金相显微切片观察和热应力测试来分析盲孔填孔效果。研究结果表明采用优化后参数进行水平电镀填孔,可以实现可靠的盲孔填孔,同时控制Dimple<10 m,超出了IPC标准Dimple<15 m的要求。     

脉冲电镀在微盲孔填孔上的应用

电子产品的轻薄短小的发展趋势要求印制线路板的布线密度越来越高,这就使得板上的孔(包括通孔、埋孔和盲孔)径必须越来越小。在导通盲孔上直接叠孔的结构是实现最高布线密度的有效方法之一。作者通过水平脉冲电镀进行了微盲孔填孔电镀实验,在最佳的工艺条件下,在厚径比达到1.4:1的情况下仍然获得了良好的填孔效果,并对影响微盲孔填孔能力的一些因素进行了初步的探讨。     

5G功放板填孔覆盖镀层耐热性能研究

5G功放板覆盖镀层（POFV）的耐热性能直接影响印制线路板（PCB）组装之后的可靠性，因此在制作此类产品之前，重点对5G功放板填孔POFV的耐热性能的影响因子进行了研究。通过采用鱼骨图对影响因子进行梳理，找出关键的流程及影响因子，针对性对印制线路板制作的树脂填孔流程的树脂烤板参数、电镀通孔（PTH）流程除胶参数、在流程中的停留时间，以及填孔树脂本身的热膨胀（CTE）特性等影响因子进行对比实验，并对各测试结果进行总结分析。根据实验测试结果，确认了影响填孔覆盖镀层与树脂分离的主要因素是所选填孔树脂与基板CTE特性的匹配性，此外填孔后的树脂固化烤板参数、磨树脂后到电镀通孔的停留时间、电镀通孔过程中除胶条件等对POFV镀层与填孔树脂分离有少许影响。     

通孔内镀金工艺研究

针对化合物半导体芯片通孔内镀金层薄导致通孔接地电阻大的问题,优化了喷液电镀台和挂镀电镀台的通孔镀金工艺条件,研究了两者在电镀过程中的镀液流场的差异,分析了两种电镀方式的工艺结果有显著差异的原因。喷液电镀台最佳工艺条件:直流电镀,电流积为15 A·min,电流密度为0.4 A/dm2,镀液体积流量为20 L/min时,对深宽比约为2∶1的通孔样品进行电镀,得到孔内外镀层厚度比接近1∶1的良好电镀效果。实验结果表明:喷液电镀台在晶圆通孔电镀方面有较大优势,可在不增加背面镀金厚度的情况下增加通孔内镀层厚度,不仅解决了芯片通孔内镀金层薄的问题,而且有利于降低成本,是今后通孔电镀工艺发展的方向之一。     

大面积密集通孔区域镀铜厚度提升研究

随着电子产品计算性能的极大提高,任意互联结构中越来越多的PCB设计了面积更大、更密集的BGA区域以实现更好的散热性能及电性能,由此带来core层X形通孔的密度显著增大。而PCB上密集通孔区域与孤立通孔区域的同时存在,导致采用常规电镀方式时密集孔区域与孤立孔区域的铜厚极差较大。本文经过特性要因分析后通过降低水平闪镀后的铜厚极差、提升水平填孔电镀的均匀性、优化电流密度和泵频率、优化密集孔孔径、研究不同电镀设备的极差改善效果,获得了切实可行的方法将100μm介厚密集通孔板的镀铜极差从14.30μm降低至6.83μm,满足了客户要求。     

双层不溶性钛网阳极脉冲电镀铜技术研究

本文介绍一种双层不溶性钛网阳极脉冲电镀铜技术,传统脉冲电镀双层阳极为叠层互联结构,而此技术是通过设计阳极结构将正向电流回路与反向电流回路分开,并且电流分布在不同类型的阳极上,即正向电流在常规涂层钛网阳极形成回路,而反向大电流在纯钛网阳极形成回路,此设计消除了反向大电流在涂层阳极上的作用,延长涂层寿命。将此技术应用在脉冲镀通孔和脉冲填孔领域,在相同的测试条件下,与传统设计结构阳极对比镀孔能力保持一致,脉冲镀通孔纵横比30:1,深镀能力大于80%,脉冲填通孔纵横比小于4:1,凹陷值小于15μm,回流焊6次可靠性良好,满足基本需求。     

电镀铜填充微通孔的关键因素研究

随着5G技术的发展,数据传输带宽要求更高,电子元件的功率更大,因此带来封装体的散热负担更重。采用电镀铜填充微通孔在封装载板内形成铜柱阵列散热通道,是一种提高芯片散热效率的常用方式。而在没有优化的电流密度、对流强度和添加剂等各因素条件下电镀微通孔很容易在孔内留下空洞,造成可靠性问题,因此研究各种因素对电镀填孔的影响意义重大。文章通过建立电镀铜填充微通孔的数理模型,并采用多物理场耦合方法分析了微通孔填充的过程和边界条件,得出通孔内电流密度分布情况,实现了对填孔过程的实时模拟。使用电化学工作站对不同种类的添加剂进行恒电流和循环伏安测试,得到不同对流强度下各种类添加剂电化学特性;分析了不同添加剂在孔内调控铜沉积的作用,并给出各添加剂在微通孔处的极化/去极化作用模型。最后,通过哈林槽中测试板电镀研究了电流密度、对流强度、添加剂种类和浓度等重要因素对通孔填充过程的影响和作用,优化出满足工业生产需求的配方及其工艺条件     

提高高厚径比通孔电镀铜均匀性的溶液流动性研究

随着高端印制电路板的层数不断增多,通孔厚径比不断提高,现有技术已经很难满足当前微通孔金属化需求.传统通孔电镀采用的龙门线或垂直连续电镀线,主要采用底部打气或喷流的方式实现镀液的对流,很难促进高厚径比通孔内的物质输运.文章通过设计螺旋桨转动对流仿真模型,研究了镀槽中桨叶形成镀液对流对高厚径比通孔电镀的效果.螺旋桨转动形成...     

电镀填孔影响因素分析

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。     

正反向脉冲电镀在通信背板通孔互连中的应用

通信背板的层数随5G通信技术的不断升级快速增加,板厚也随之增加,导致孔的厚径比越来越高,实现通信背板微小通孔互连的难度越来越大.文章对比了直流电镀和正反向脉冲电镀技术在孔径200μm、厚径比18:1通孔金属化中的效果,设计了正交实验方法对脉冲电镀参数进行了优化,探究了正反向脉冲电镀的电流幅值比、正反向脉冲时间比等关键操...     

VF添加剂在电镀填孔中的应用

主要介绍VF填孔添加剂在电镀填孔中的应用,包括工作原理、流程设计、工艺参数、．电镀效果和影响填孔效果的因素。     

不同电镀参数组合对电镀填孔效果影响研究

电镀填孔存在填孔爆发期,即在填孔爆发期内盲孔底部和面铜的电沉积速率之比逐渐达到最大值,其中电流密度对填孔爆发期以及爆发前后盲孔内外铜层的电沉积速率变化有较大影响,若能了解其规律可帮助优化电镀参数,以期望缩短电镀填孔时间,获得较好填孔效果。在不同电流密度及盲孔孔径下,电镀填孔不同时期(初始期、爆发期、末期)持续时间以及填孔过程中盲孔底部、面铜电沉积速率的变化规律,并在不同填孔时间段内使用不同电镀参数进行电镀填孔。研究表明:在电镀填孔不同时期采用不同电镀参数组合,能缩短电镀填孔时间,获得较好盲孔填平效果。     

不溶性阳极应用于VCP整板电镀线的可行性研究

越来越多的高线速的垂直连续电镀(VCP)生产线被应用于通孔电镀流程以提高生产效率,这使得电镀线的阳极维护问题日益突出.为了解决阳极维护保养问题,不溶性阳极开始应用于常规通孔VCP电镀线以替代传统的磷铜阳极.本文基于理论数据分析和不溶性阳极VCP生产实践,论证了不溶性阳极应用于通孔VCP电镀线的可行性,总结其优点,并分析...     

基于通孔双面分步填充的TSV制备方法

以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D集成技术是未来高密度封装的主导技术,但是现有的TSV制备技术需依赖高难度的技术和昂贵的设备。提出了一种通孔双面分步填充工艺,先将通孔的一端电镀封口,然后再从另外一端进行电镀填充。此方法避免了难度很高的大深宽比孔中的种子层制备和自底向上的电镀工艺,降低了加工难度。通过工艺改进解决了狭缝缺陷和凸起/空洞缺陷问题,得到了无孔隙的填充孔径为30μm、孔深为300μm、深宽比为10∶1的TSV阵列。通过电学实验测量了所得TSV的电阻。实验结果证明了其填充效果和导电能力,为实现超小型化封装提供了新的技术思路。     

垂直电镀线盲孔填充技术探究

电镀填盲孔工艺由于其特殊性,对设备的要求较高,行业内大多采用VCP、水平电镀线等先进的设备来完成。但该类设备造价昂贵、普及率较低,造成其推广应用十分受限。文章主要介绍一种通过对传统垂直电镀线进行一定的改造,并对相关项目进行有效控制,从而达到了较好填充效果。     

微导通孔填铜电镀的影响因素研究

由于印制电路板对高密度、高精度、高可靠性及低成本的强烈需求,常规的导通孔敷形镀技术已经不能满足高密度布线的要求,所以提出了微导通孔填铜电镀和微盲孔填铜电镀技术。通过在添加剂方面对影响微导通孔填铜电镀的因素进行分析,运用正交试验的研究方法,得到了添加剂的最优组合和配比,从而实现微导通孔的较好填充。