[发明专利]一种超填孔镀铜工艺

说明书

技术领域

本发明涉及PCB电镀技术领域，更具体的是涉及一种超填孔镀铜工艺。

背景技术

电镀盲孔技术是实现半导体高密度互联的有效手段，更是促进电子产品日趋小型化的秘密武器。近年来，随着市场要求的不断提高，PCB板电镀盲孔技术也在不断的发展完善，具体表现在以下几个方面：第一，可溶性的磷铜阳极逐渐被惰性阳极配合氧化铜粉末补加所取代；第二，在垂直电镀技术不断更新完善的同时，水平电镀技术也得到长足发展，此外，脉冲技术应用于电镀填孔工艺也被提上日程；第三，在作为电镀盲孔技术“软件”的填孔配方方面，各种新型的添加剂及添加剂组合被开发研究，并成功应用于实际生产。

就目前的市场情况来看，由于水平电镀生产线成本较高，脉冲电镀技术在短时间内还难以大规模应用于工业生产，因此，采用直流电源配合垂直电镀技术进行电镀盲孔的方法在今后较长的时间内仍会占据国内大部分市场。在垂直电镀生产线上对盲孔板进行电镀时，为了增大盲孔内镀液的交换效率，除了用机械力使阴极待镀板上下振动或左右摆动外，往往还对阴极板施加打气、侧喷或射流等操作，改善填孔效果。虽然这些操作能在一定程度上提高盲孔的填孔率，降低槽压，但是增添的附加设备大大提高了垂直电镀线的生产成本，且由于侧喷或射流的不均匀性导致阴极板上不同区域的盲孔的填孔率不均匀也是不可避免的。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种在不增加面铜厚度的情况下，保证盲孔有较高的填孔率，同时填孔效果不受镀液强制对流的影响，以减少垂直电镀生产线上的附加设备与操作，降低生产成本的超填孔镀铜工艺。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种超填孔镀铜工艺，其特征在于，它包括如下步骤：

a、将待镀的盲孔板（盲孔直径150 μm，孔深75 μm）在稀硫酸溶液中活化处理1 - 10 min，水洗、冷风吹干后，将待镀板垂直固定于1500 mL赫尔槽（槽底部有打气孔）的中间位置，槽两端放置磷含量为0.04 - 0.065 %的磷铜板为阳极；

b、配制镀液，基础液由100 - 250 g/L 的CuSO₄·5H₂O、40 - 150 g/L的H₂SO₄和10 - 200 ppm的Cl^-离子组成，在不断搅拌的情况下，向基础液中顺序加入5 - 50 mL的抑制剂、1 - 10 mL的加速剂，以及0.5 - 5 mL的整平剂，然后加入去离子水定容为1500 mL，混合均匀后，缓慢注入赫尔槽中，静置1 - 20 min，使镀液充分润湿盲孔；

c、通电开始电镀，先在0.5 - 2 ASD的电流密度下电镀5 - 30 min，然后将电流密度增大至0.5 - 4 ASD，继续电镀10 - 120 min，整个电镀过程在静态（无强制对流）下完成，时至，断电，取出阴极盲孔板，用蒸馏水冲洗，冷风吹干后，即得样品。

作为上述方案的进一步说明，优选地，所述步骤a中的活化时间为1 min。

在所述步骤b中的抑制剂是分子量为6000的聚乙二醇（PEG6000）。

在所述步骤b中的抑制剂是一种聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段嵌段聚合物，分子量为2900（EPE2900）。

在所述步骤b中的加速剂是聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）。

在所述步骤b中的加速剂是苯基二硫丙烷磺酸钠（BSP）。

在所述步骤b中的抑制剂是四氢噻唑硫酮（H1）。

在所述步骤b中的整平剂是健那绿（JGB）。

在所述步骤b中的整平剂是乙烯硫脲（N）和2-巯基苯并咪唑（M）的混合物。

在所述步骤c中的电镀过程是在有强制对流，并持续鼓气的情况下完成的。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明以一种嵌段聚醚为抑制剂，配合优选的加速剂与整平剂，在镀液无强制对流，如侧喷或射流的情况下，仍能保证较高的填孔率与适当的面铜厚度，此工艺简化了垂直电镀生产线的设备配置，节约了电能消耗，降低了生产成本。

附图说明

图1（a）是由实施例15得到的电镀盲孔的剖面金相显微镜图片；

图1（b）是由实施例16得到的电镀盲孔的剖面金相显微镜图片；

图1（c）是由实施例17得到的电镀盲孔的剖面金相显微镜图片；

图1（d）是由实施例18得到的电镀盲孔的剖面金相显微镜图片。

具体实施方式