[发明专利]用于HDI板和载板的盲孔填孔电镀铜溶液

说明书

本发明公开了一种用于HDI板和载板的盲孔填孔电镀铜溶液，电镀铜溶液包括以下浓度的组分：五水硫酸铜：150‑200g/L；硫酸98％：40‑80g/L；氯离子：30‑70mg/L；光亮剂:0.5‑4mg/L；润湿剂：200‑500mg/L；整平剂：5‑30mg/L；新添加剂：30‑100mg/L；去离子水：余量；将上述的组分按照浓度混合后形成该电镀铜溶液，该电镀铜溶液电镀时先将电镀槽用Dummy片电解至2AH/L，再用电流密度在1‑3A/dm²之间进行电镀，温度在15‑35℃之间，循环速率2‑8TurnOver/H。本发明采用添加新添加剂的方法提高槽液稳定性，可以令盲孔镀层深镀能力较好，填孔率优良，无空洞，无夹缝，面铜较薄，表面光亮，可以有效防止因为盲孔空洞或者等壁生长导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，进一步提高电子产品的可靠性。

技术领域

本发明涉及材料电化学领域，尤其涉及一种用于HDI板和载板的盲孔填孔电镀铜溶液。

背景技术

印制线路板(PCB)是一种组装电子零件用的基板，在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件。该产品的主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接，起中继传输的作用。印制线路板产品是现代信息社会离不开的基础基材，广泛应用在我们生活的各个方面。

电子产品的微型化、多功能化推动了印制电路板(PCB)朝线路精细化、小孔微型化的方向发展，其主流产品为HDI(高密度互连)板和IC(集成电路)基板。为满足HDI及IC基板的高密度、高集成化要求，PCB制造业开创了电镀填孔技术。

随着盲孔填孔技术需求的提高，盲孔电镀的技术中电镀工艺的改进以及电镀添加剂的选择尤为重要，电镀生产线从过去效率较低的垂直连续电镀生产线，更新到效率极高的水平式电镀生产线，每一步都对盲孔镀铜技术产生了深远的影响。盲孔镀铜添加剂种类的增加以及各种添加剂新组合的不断发现与发展可以提高盲孔填孔的填孔效果以及使用寿命。

目前国内的盲孔填孔技术主要的药水提供商还是由国外市场垄断，主要的问题在于药水的可靠性以及槽液寿命相对稳定，国内的药水供应商尚需要在药水配方上加以改进。经实验测试发现，通常来说，适当的药水添加剂配方配合适当的电流密度大部分都可以令药水完整填充，达到性能要求，但是问题在于测试板连续电镀几片后槽液便会失效，无法令孔内完整填充，因此可靠性大大降低，不能达到至少6个月的槽液寿命。造成此原因主要由以下几点原因：第一，添加剂补充分析手段不足导致的添加剂比例失衡，通常来说，溶液中的硫酸铜，硫酸以及氯离子浓度可以由常规检测方法来判定，添加剂浓度需要由CVS分析来判定溶液中损失的程度，但是这只是最基础的补加方案，往往还需要通过打哈氏片的方法来判定溶液中光亮剂的范围，这个是大部分容易忽视的点。第二，随着电镀制程的进行，槽液中不只有原始的开缸组分，还会因为添加剂分解或者磷铜阳极电解产生的一价铜离子影响，其中，添加剂分解通常认为是光亮剂分解的副产物，会取代盲孔填充光亮剂的作用导致盲孔填充不良；一价铜离子一般认为与氯离子结合形成氯化亚铜吸附在阴极镀片表面，影响填孔效果。鉴于上述问题，通常有以下几种办法处理，其中，添加剂分解造成的副产物其实也是氧化还原反应造成，以常用的光亮剂聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)为例，电解过程中是由SPS得到电子生成MPS的过程，那么加入合适的还原剂便有可能阻止大量的副产物产生，同时还可以通过合适的电流密度电解一段时间后，可以降低溶液中的金属杂质，亦可以令副产物达到一定的平衡后调试其余添加剂的浓度范围，借此延长槽液寿命。对于一价铜离子的去除方法在专利CN201610673904和CN201811004521中均有介绍可以采用甲醛等物质将一价铜离子还原为二价铜离子的方法，此外文献中也有描述磷铜阳极膜亦可以阻挡一价铜离子进入槽液中，因此在电镀槽进行做板前最好先电解一段时间后再进行操作。因此急需寻找一种或多种物质解决电镀槽液中副产物导致的填孔效果不良的问题，可以增强电镀槽液的可靠性以及槽液寿命。

发明内容