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工艺技术│通孔电镀填孔工艺研究与优化

发布时间:2019-06-07 10:09 来源:未知 编辑:admin

  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H2SO4;最优配方是:加速剂浓度为0.5ml/L,抑制剂浓度为17ml/L,整平剂浓度为20ml/L,H2SO4浓度为30g/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。

  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。故传统的孔壁金属化的孔化电镀技术和通孔内填充导电胶技术已经不能满足HDI板高密度、高导电性和高可靠性等要求。为了解决上述问题,实现良好的电气互连,通孔填孔电镀技术应运而生。该技术不仅可以增强互连线路的导电导热性和HDI板的机械强度[1],提高布线密度和导电效果,而且能够消除填充、整平和封装步骤的分离,缩短PCB生产流程[2]。通孔填孔电镀技术已经成为多层板制造最重要的技术之一[3]。目前,该技术在国内的应用比较少,国内有关该技术的文献也比较少。

  由于通孔和盲孔几何形状不同,一般适用于盲孔填充的电镀配方通常不适用于通孔填充[5]。因此,利用该公司传统的电镀填盲孔配方及电镀参数填充通孔(电镀液组成为220g/L硫酸铜,40g/L硫酸,0.005%Cl-,1.0ml/L加速剂,12ml/L抑制剂,15ml/L整平剂),其填孔效果并不理想,如图1所示,其凹陷度为13mm~25mm,填充率为70%~85%,甚至有的孔内还有缝隙,不能满足IPC品质要求。本实验方案是通过对某公司用于填充盲孔的电镀液配比进行适当调整,运用正交试验方法[4]优化电镀液组成参数,实现较好的通孔填充效果,得到可用于多层板通孔和盲孔共同填孔电镀的电镀配方,实现通孔与盲孔同时填孔电镀的目的。

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