PCB 双面板通孔镀铜工艺 7.1 制程目的 双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole , PTH) 步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化( metalization ), 以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。 1986 年，美国有一家化学公司Hunt 宣布PTH 不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介，商名为"Black hole" 。之后陆续有其他不同base 产品上市, 国内用户非常多. 除传统PTH 外, 直接电镀(direct plating) 本章节也会述及. 7.2 制造流程 去毛头-除胶渣-PTH 一次铜 7.2.1. 去巴里(deburr) 钻完孔后,若是钻孔条件不适当,孔边缘有 1.未切断铜丝 2.未切断玻纤的残留，称为burr.因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及孔小，因此钻孔后会有de-burr 制程.也有de-burr 是放在Desmear 之后才作业.一般de-
burr 是用机器刷磨,且会加入超音波及高压冲洗的应用.可参考表4.1. 4 7.2.2. 除胶渣(Desmear) A. 目的： a. Desmear b. Create Micro-rough 增力卩adhesion B. Smear产生的原因： 由于钻孔时造成的高温Resin超过Tg值，而形成融熔状，终致产生胶渣。 此胶渣生于内层铜边缘及孔壁区，会造成P.I.(Poor In terco nn ectio n) C. Desmear的四种方法： 硫酸法(Sulferic Acid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(Cromic Acid)、高锰酸钾
科技成果：电镀填孔工艺影响因素 电子产品的体积日趋轻薄短小，通盲孔上直接叠孔(viaonHole或Viaonvia)是获得高密度互连的设计方法。要做好叠孔，首先应将孔底平坦性做好。典型的平坦孔面的制作方法有好几种，电镀填孔(ViaFillingPlating)工艺就是其中具有代表性的一种。 电镀填孔工艺除了可以减少额外制程开发的必要性，也与现行的工艺设备兼容，有利于获得良好的可靠性。 电镀填孔有以下几方面的优点： (1)有利于设计叠孔(Stacked)和盘上孔(via.on.Pad)： (2)改善电气性能，有助于高频设计; (3)有助于散热; (4)塞孔和电气互连一步完成; (5)盲孔内用电镀铜填满，可靠性更高，导电性能比导电胶更好。 电镀填孔是目前各PCB制造商和药水商研究的热门课题。Atotech、Shipley、奥野、伊希特化及Ebara等国外知名药水厂商都已推出自己的产品，抢占市场份额。 2电镀填孔的影响参数 电镀填孔工艺虽然已经研究了很多，但真正大规模生产尚有待时日。其中一个因素就是，电镀填孔的影响因素很多。如图1所示，电镀填孔的影响因素基本上可以分为三类：化学影响因素、物理影响因素与基板影响因素，其中化学影响因素又可以分为无机成分与有机添加剂。下面将就上述三种影响因素一一加以简单介绍。 2.1化学影响因素 2.1.1无机化学成分 无机化学成分包括铜(Cu2+)离子、硫酸和氯化物。
(1)硫酸铜。硫酸铜是镀液中铜离子的主要来源。镀液中铜离子通过阴极和阳极之间的库仑平衡，维持浓度不变。通常阳极材料和镀层材料是一样的，在这里铜既是阳极也是离子源。当然，阳极也可以采用不溶性阳极，Cu2+采用槽外溶解补加的方式，如采用纯铜角、CuO粉末、CuCO3等。但是，需要注意的是，采用槽外补加的方式，极易混入空气气泡，在低电流区使Cu2+处于超饱和临界状态，不易析出。值得注意的是，提高铜离子浓度对通孔分散能力有负面影响。 (2)硫酸。硫酸用于增强镀液的导电性，增加硫酸浓度可以降低槽液的电阻与提高电镀的效率。 但是如果填孔电镀过程中硫酸浓度增加，影响填孔的铜离子补充，将造成填孔不良。在填孔电镀时一般会使用低硫酸浓度系统，以期获得较好的填孔效果。 (3)酸铜比。传统的高酸低铜(Cw+：Ccu2+=8～13)体系适用于通孔电镀，电镀填孔应采用低酸高铜(Cw+：Ccu2+=3～10)镀液体系。这是因为为了获得良好的填孔效果，微导通孔内的电镀速率应大于基板表面的电镀速率，在这种情况下，与传统的电镀通孔的电镀溶液相比，溶液配方由高酸低铜改为低酸高铜，保证了凹陷处铜离子的供应无后顾之忧。 (4)氯离子。氯离子的作用主要是让铜离子与金属铜在双电层间形成稳定转换的电子传递桥梁。 在电镀过程中，氯离子在阳极可帮助均匀溶解咬蚀磷铜球，在阳极表面形成一层均匀的阳极膜。在阴极与抑制剂协同作用让铜离子稳定沉积，降低极化，使镀层精细。 另外，常规的氯离子分析是在紫外可见光分光光度计进行的，而由于电镀填孔镀液对氯离子浓度的要求较严格，同时硫酸铜镀液呈蓝色，对分光光度计的测量影响很大，所以应考虑采用自动电位滴定分析。 2、1.2有机添加剂 采用有机添加剂可以使镀层铜晶粒精细化，改善分散能力，使镀层光亮、整平。酸性镀铜液中添加剂类型主要有三种：载运剂(Carrier)、整平剂(Leveler)和光亮剂(Brighte ner)。
黑孔化直接电镀工艺技术(一) 一、概述 黑孔化直接电镀的出现对传统的PTH是个挑战，它最大特点就是替代传统的化学镀铜工艺，利用物理作用形成的导电膜就可以直接转入电镀。从效率观点分析，由于其构成的工艺程序简化，减少了控制因素，与传统PTH制造程序相比较，使用药品数量减少，生产周期大大缩短，因此生产效率大幅度提高，同时污水处理费用减少，使印制电路板制造的总成本降低。 二、黑孔化直接电镀的特点 ??1.黑孔化液不含有传统的化学镀铜成分，取消甲醛和危害生态环境的化学物质如EDTA、NTA、 EDTP等在配方中使用，属于环保型产品。 ??2.工艺流程简化，黑孔化制程只需12分钟，代替了极薄而难以控制的中间层（化学镀铜层），从而改善电镀铜的附着力，提高了PCB/FPC孔金属化的可靠性。 ??3.溶液的分析、维护和管理使用程序大幅度简化。 ??4.与传统的PTH相比，操作便捷，生产周期短，废物处理费用减少，从而降低了生产的总成本。 ??5.提供了一种新的工艺流程——选择性直接电镀。 三、黑孔化直接电镀技术 3.1黑孔化原理 ??它是将精细的石墨和碳黑粉浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨和碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液中均匀分布的石墨和碳黑颗粒保持稳定，同时具有良好的润湿性能，使石墨和碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。 3.2构成成分 黑孔化溶液主要有精细的石墨和碳黑粉（颗粒直径为0.2-0.3μm）、液体分散介质即去离子水和表面 活性剂等组成。
3.3各种成分的作用 ??（1）石墨和碳黑粉：它是构成黑孔化溶液的主要部分，起到导电作用。 ??（2）液体分散介质：是用于分散石墨和碳黑粉的高纯度去离子水。 ??（3）表面活性剂：主要作用是增进石墨和碳黑悬浮液的稳定性和润湿性能。 ??（4）工艺条件：PH值：9.5—10.5，使用温度：25-32度。 ??（5）最佳处理面积：300-600c㎡/克。 3.4黑孔化溶液的成分的选择与调整 ??（1）使用的表面活性剂，无论是阳离子、阴离子和非离子表面活性剂均可使用，但必须是可溶的、 稳定的和能与其他成分形成均匀的液体。 ??（2）为提高黑孔化液的稳定性，最好采用氢氧化钾或试剂氨水调节溶液的PH值。 ??（3）用去离子水作为黑孔化溶液的分散介质。 3.5黑孔化工艺流程和工艺说明 ?（1）清洁整孔处理?????水清洗?????黑孔化处理????干燥????微蚀处理水清洗?????电镀铜 ?（2）工艺说明 ?清洁整孔处理：黑孔化溶液内石墨和碳黑带有负电荷，和钻孔后的孔壁树脂表面所带负电荷相排斥，不能静电吸附，直接影响石墨碳黑的吸附效果。通过调整剂所带正电荷的调节，可以中和树脂表面所带的负电荷甚至还能赋予孔壁树脂正电荷，以便于吸附石墨和碳黑。? ?水清洗：清洗孔内和表面多余的残留液。? ?黑孔化处理：通过物理吸附作用，使孔壁基材的表面吸附一层均匀细致的石墨碳黑导电层。? ?水清洗：清洗孔内和表面多余的残留液。? ?干燥：为除去吸附层所含水分，可采用短时间高温和长时间的低温处理，以增进石墨碳黑与孔壁基 材表面之间的附着力。? ?微蚀处理：首先用碱金属硼盐溶液处理，使石墨和碳黑层呈现微溶胀、，生成微孔通道。这是因为在黑孔化过程中，石墨碳黑不仅被吸附在孔壁上，而且也吸附在内层铜环及基板的表面铜层上，为确保电镀铜与基体铜有良好的结合，必须将铜上的石墨碳黑除去。为此只有石墨和碳黑层生成微孔通道，才能被蚀刻液除去。因蚀刻液通过石墨和碳黑层生成的微孔通道浸蚀到铜层，并使铜面微蚀掉1-2μm左右，使铜上的石墨碳黑因无立足之处而被除掉，而孔壁非导体基材上的石墨和碳黑保持
2011秋季国际PcB技术/信息论坛孔化与电镀Hole Processing and Plating 填孔电镀品质可靠性的研究和探讨 Paper Code:S-021 彭涛田维丰刘晨姜雪飞彭卫红刘东 深圳崇达多层线路板有限公司 摘要填孔电镀是满足PCB高密度化、更小化、更便宜的一种重要途径。随着电子行业和PCB 行业的高速发展,填孔电镀的需求量增长迅速,填孔电镀的应用也日广泛,填孔电镀 的生产难度也相应增加。填孔电镀是一种新工艺流程,相对普通电镀铜而言,其反应 机理复杂,过程控制更难监控,品质可靠性低。本文主要讲述填孔电镀反应机理,并 通过DOE试验来探讨如何提升填孔电镀工艺能力和品质可靠性。 关键词填孔电镀i填充率 中图分类号:TN41文献标识码:A 文章编号:1009—0096(2011增刊-0153-06 The research and investigation of filling plating quality and reliability PENG Tao TIAN Wei-feng L1UChert JIANGXue-fei PENG Wei-hong L1UDong
Abstract In the process of PCB jointing brigade,the via air ladder Call bring on the jointing solder air and it will debase the jointing intension and quailty dependability,because of above.more and more customers require the via ofHDl circuitry board should be done by filling?in plating.In the relafiv9ly ofnormal plating,the reaction mechanism offilling—in plating is more complex,the process control is moFe difficult to be watched,and the quailty dependability is worse.The letterpress tell of the reaction mechanism of filling—in plating,discuss the way how to step up the technical ability offilling—in plating by DOE experiment and quailty dependability. Key words filling plating;filling ratio 1为什么需要填孔 1.1PCB高密度化、高精细化的发展趋势 随着电子产业的高密度、高精细化,HDI板焊盘直径和间距的逐渐减小,使盲孔孑L径也逐渐减小,盲孔厚径 比随之加大,普通的电镀药水和传统的电镀工艺不能达到盲孔镀铜的效果,为保证盲孔d6质的可靠性,更多生 产厂家选择专用盲孔电镀药水或增加填孔流程。 .】53. 孔化与电镀HoIeProcessing and Plaling 2011秋季国际PcB技术,信息论坛 圉1盲孔高厚径比使品质可靠性降低
印制电路板的设计与制造 第1章印制电路板概述 第2章基本术语 第3章印制板的分类和功能 第4章印制板的分类 第5章印制板的功能 第6章印制板的发展简史 第7章印制板的基本制造工艺 第8章减成法 第9章加成法 第10章半加成法 第11章印制板生产技术的发展方向 第12章第2章印制电路板的基板材料 第13章印制板用基材的分类和性能 第14章基材的分类 第15章覆铜箔板的分类 第16章覆铜箔层压板的品种和规格 第17章印制板用基材的特性 第18章基材的几项关键性能 第19章基材的其他性能 第20章印制板用基材选用的依据 第21章正确选用基材的一般要求 第22章高速电路印制板用的基材及选择的依据 第23章印制板用基材的发展趋势 第24章第3章印制电路板的设计 第25章印制板设计的概念和主要内容 第26章印制板设计的通用要求 第27章印制板设计的性能等级和类型考虑 第28章印制板设计的基本原则 第29章印制板设计的方法 第30章印制板设计方法简介 第31章CAD设计的流程 第32章印制板设计的布局 第33章布局的原则 第34章布局的检查 第35章印制板设计的布线 第36章布线的方法 第37章布线的规则 第38章地线和电源线的布设 第39章焊盘与过孔的布设 第40章印制板焊盘图形的热设计 第41章通孔安装焊盘的热设计 第42章表面安装焊盘的热设计
第43章大面积铜箔上焊盘的隔热处理 第44章印制板非导电图形的设计 第45章阻焊图形的设计 第46章标记字符图的设计 第47章印制板机械加工图的设计 第48章印制板装配图的设计 第49章第4章印制电路板的制造技术 第50章印制电路板制造的典型工艺流程 第51章单面印制板制造的典型工艺流程 第52章有金属化孔的双面印制板制造的典型工艺流程 第53章刚性多层印制板制造的典型工艺流程 第54章挠性印制板制造的典型工艺流程 第55章光绘与图形底版制造技术（印制板照相底版制造技术）第56章光绘法制作底版的技术 第57章计算机辅助制造工艺技术 第58章照相、光绘底版制作工艺 第59章机械加工和钻孔技术 第60章印制板机械加工特点、方法和分类 第61章印制板的孔加工方法和分类 第62章数控钻孔 第63章盖板和垫板（上、下垫板） 第64章钻孔的工艺步骤和加工方法 第65章钻孔的质量缺陷和原因分析 第66章印制板外形加工的方法及特点 第67章数控铣切 第68章激光钻孔及其他方法 第69章印制板的孔金属化技术 第70章化学镀铜概述 第71章化学镀铜工艺流程 第72章化学镀铜工艺中的活化液及其使用维护 第73章化学镀铜工艺中的沉铜液及其使用维护 第74章黑孔化直接电镀工艺 第75章印制板的光化学图形转移技术 第76章干膜光致抗蚀剂 第77章干膜法图形转移 第78章液态感光油墨法图形转移工艺 第79章电沉积光致抗蚀剂工艺 第80章激光直接成像工艺 第81章印制板的电镀及表面涂覆工艺技术 第82章酸性镀铜 第83章电镀锡铅合金 第84章电镀锡和锡基合金 第85章电镀镍 第86章电镀金
电镀工艺流程简介 2016-04-12 12:30来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 电镀过程图电镀的种类很多，分类方法也不同，有单金属电镀（普通电镀、贵金属电镀）和合金电镀（二元合金、三元合金、四元合金电镀等）以及功能性电镀（赋予镀层某些特殊的性能的电镀）等，还有一些特殊的电镀工艺如非晶态电镀、复合电镀、电刷镀、化学镀等。但电镀工艺流程大致相同，一般包括镀前预处理，电镀及镀后处理三个主要阶段。 1）.镀前预处理 目的是为了得到干净新鲜的金属表面，为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂，去锈蚀，去灰尘等工作。步骤如下﹕ 第一步：使表面粗糙度达到一定要求，可通过表面磨光，抛光等工艺方法来实现。 第二步：去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。 第三步：除锈，可用机械，酸洗以及电化学方法除锈。 第四步：活化处理，一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。 2）、电镀 1、把镀层金属接在阳极。 2、把镀件接在阴极。 3、阴阳极与金属正离子组成的电解质溶液相连。 4、通电后，阳极的金属会进行氧化反应(失去电子)，溶液中的正离子则在阴极被还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。 3）、镀后处理 (1)钝化处理。 所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理，在镀层上形成一层坚实致密的，稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广，镀Zn、Cu等后，都可进行钝化处理。 (2)除氢处理。 有些金属如锌，在电沉积过程中，除自身沉积出来外，还会析出一部分氢，这部分氢渗入镀层中，使镀件产生脆性，甚至断裂，称为氢脆。为了消除氢脆，往往在电镀后，使镀件在一定的温度下热处理数小时，称为除氢处理。
镀通孔 7.1製程目的 雙面板以上完成鑽孔後即進行鍍通孔(Plated Through Hole , PTH)步驟，其目的使孔壁上之非導體部份之樹脂及玻纖束進行金屬化( metalization ), 以進行後來之電鍍銅製程,完成足夠導電及焊接之金屬孔壁。 1986年，美國有一家化學公司Hunt 宣佈PTH不再需要傳統的貴金屬及無電銅的金屬化製程,可用碳粉的塗佈成為通電的媒介，商名為"Black hole"。之後陸續有其他不同base產品上市, 國內使用者非常多. 除傳統PTH外, 直接電鍍(direct plating)本章節也會述及. 7.2製造流程 去毛頭→除膠渣→PTHa一次銅 7.2.1. 去巴里(deburr) 鑽完孔後,若是鑽孔條件不適當,孔邊緣有1.未切斷銅絲2.未切斷玻纖的殘留,稱為burr.因其要斷不斷,而且粗糙,若不將之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此鑽孔後會有de-burr製程.也有de-burr是放在Desmear之後才作業.一般 de-burr是用機器刷磨,且會加入超音波及高壓沖洗的應用.可參考表4.1.
7.2.2. 除膠渣(Desmear) A.目的: a. Desmear b. Create Micro-rough增加adhesion B. Smear產生的原因: 由於鑽孔時造成的高溫Resin超過Tg值，而形成融熔狀，終致產生膠渣。 此膠渣生於內層銅邊緣及孔壁區，會造成P.I.(Poor lnterconnection) C. Desmear的四種方法: 硫酸法(Sulferic Acid) 、電漿法(Plasma)、鉻酸法(Cromic Acid)、高錳
霍尔槽实验在电镀填孔中的应用 程军 (麦德美(苏州)科技有限公司，江苏苏州：215121) 摘要通过对霍尔槽规格设置和填孔铜槽液调整，用霍尔槽实验确认电镀铜填孔糟光泽和 和整平剂深度。 关键词霍尔槽；电镀填孔：标准片：光泽剂；整平剂 中图分类号：T-1，TN41文献标识码一A文童编号:1009-0096(2013)01—0024—03 1前言 随着HDT板的发展。电镀填孔成为PCB重要的艺制程之一。电镀填孔的有机光泽剂有湿润剂、泽剂、整平剂一般的霍尔槽实验无法判断光剂的浓度。目前电镀填孔光泽剂采用CVS （循环伏安剥离法)分析，但由于分析时间较长，准确性也不稳定。且成本较高，因此使用受到定限制。本文主要介绍通过规范霍尔槽规格以及标净化铜槽槽液浓度，用霍尔槽实验判断填扎槽液中光泽剂和整平剂的浓度，为管控槽浓度提供方法。 2霍尔槽介绍 霍尔槽又称“哈氏槽”、“赫尔槽”，是一种对电镀溶液既简单又实用的试验槽，0，Huil先生在1939年所发明的。有267ml、534ml及1000ml二种型式，以267m1最为常用。可用以实验各种镀液，在各种电流密度下所呈现的镀层情形，以找出实际操作最佳的电流密度，属于一种“经验性”的试验[1]。霍尔槽已成为电镀研究、电镀工艺控制不可缺少的工具。 霍尔槽常用有机玻璃或硬聚氯二烯等等绝缘材料制成，底面呈梯形，阴、阳极分别置于不平行的两边(见图1)。 图1霍尔槽俯视图（体积：267mI，深底：／75Cm) 目前普通电镀使用霍尔槽对打气量没有管控，只要有打气效果即可。本实验所使用崔尔槽要求打气孔在0.2mm~0.4mm之间，打气泵可以从无到大调整气量。在制作霍尔片时必须选择合适的气量，目的是得到均匀、稳定、持续的打气效果。 3普通铜槽霍尔片制作及判断 普通电镀霍尔槽实验一般是取生产中铜槽槽液直接测试，不需要做调整即可得到实验结果，然后判断光泽剂浓度，对槽液进行调整。实验如下。 (1)试验需求。铜槽槽液、少许光泽剂、霍尔槽、整流器、打气泵、秒表、阳极磷铜块、霍尔片、微量取样器及吸管。 (2)试验方法。 ①将铜槽槽液装入267ml霍尔槽中，液位平齐标线； ②霍尔片酸洗1mini： ③将霍尔片作为阴极，铜板作为阳极，接打气泵并打开，电流强度为2A，镀5min，等待槽液霍尔片完成后水洗、吹干。 (3)判断。 ①霍尔片左侧为高电流区，在此区域，烧焦宽度小于5mm为合格，若烧焦宽度大于5mm，则可以以微量吸管添加光泽剂，再重复试验(注：铜槽药水一次最多只能镀(3～4)次，再多则失效[2])。 ②若高电流区完全没有烧焦，而霍尔片右侧低电流区现云雾状态，说明光泽剂过量。 4电镀填孔铜槽霍尔片制作及判断 电镀填孔槽液一般采用高铜低酸型(硫酸铜：200g／L；硫酸：100g／L；氯离子：70×10-6)，而光剂成分较为复杂，一般为三剂型，分别为润湿剂、光泽剂和整平剂。其中湿润剂相对比
电镀工艺目录
阳极泥 展开 复制搜索 编辑本段概述 电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属，具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层。 电镀基本原理图 编辑本段电镀的基本原理 电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。 例如：镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍板，在阴阳极分别发生如下反应： 阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H2↑ (副反应) 阳极(镍板)：Ni －2e→Ni2+ (主反应) 4OH-－4e→2H2O+O2+4e (副反应) 不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位，则金属离子难以在阴极上析出.根据实验，金属离子自水溶液中电沉积的可能性，可从元素周期表中得到一定的规律，如表1.1所示。 阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。 编辑本段工艺过程 一般包括电镀前预处理，电镀及镀后处理三个阶段。完整过程： 1、浸酸→全板电镀 五金及装饰性电镀工艺程序
电镀盲孔填孔不良分析 目前多阶HDI板的层间互连大多采用微孔叠孔及交错连接方式设计，一般采用电镀铜填孔方式进行导通，但电镀填盲孔技术与传统电镀有一定差别，且在工艺参数，流程设计，设备方面更有严格要求，填孔过程中出现空洞、凹陷、漏填也是厂内控制的难点，下面将厂内填孔缺陷进行分析，提供些填孔不良的思路； 一、填孔不良分析： 针对厂内填孔不良切片分析分类，统计如下： 二、原因分析： 通过切片分析确认，不良主要为凹陷、漏填、空洞，其中凹陷、漏填比例较高，其次为空洞，现针对厂内填孔不良可能原因进行分析. 2.1添加剂浓度失调：盲孔的填孔主要是通过添加剂中各组成分的协调作用、吸附差异平衡化完成，浓度失控势必会造成添加剂在盲孔内吸附平衡的破坏影响填孔效果. 2.2打气喷管堵塞：填孔槽打气大小直接影响到填孔过程中孔内药水交换效果，若打气效果差必然会造成孔内药水交换导致填孔效果欠佳凹陷值偏大.
2.3导电性不良：夹头或挂具损坏、飞靶和V型座接触不好，导致电流分布不均，板内电流小区域必然会出现盲孔凹陷或漏填现象. 2.4填孔前微蚀异常：填孔前微蚀不足均可能导致个别盲孔孔内导电不良，孔内电阻偏高，在填孔时不利于添加剂分布导致填孔失败. 2.5板子入槽时变形导致局部盲孔突起，局部盲孔漏填或凹陷. 2.6泵浦吸入口漏气，必然会造成大量空气进入槽内，通过过滤泵循环过滤将起泡带入整个槽内通过气流进入盲孔，阻碍孔内药水交换导致盲孔漏填现象. 三、效果验证： 实验前通过对药水调整至最佳状态，检查打气管道、夹头（挂具）、打气状况，维修设备接触不良处并用稀硫酸清洗、微蚀速率控制在20—30u”,保证板为垂直状态后进行填孔测试，测试结果无异常. 四、结论： 通过改善前后对比可以看出：厂内填孔不良主要为药水浓度、打气、导电性、填孔前微蚀量异常及槽内有气泡导致填孔异常，当然影响盲孔填孔异常的因素还有很多，只有平时做到长期监控，细心维护设备，认真排查造成填孔不良的每一个可能因素，才能真正运用好填孔技术，解决厂内填孔异常.
印制电路黑孔化工艺是使直接电镀技术实现成为可能，因为它的组成比较简单，比起复杂的化学沉铜工艺产生的问题较少。又因其槽液为碳黑的悬浮物并无重金属、络合剂或甲醛等成份存在对环境影响比较少。印制电路黑孔化工艺流程为：整孔清洁剂->两次黑孔处理->微蚀->热烘硬化->及抗氧化等重要工序。印制电路黑孔化工艺流程及原理说明如下： 黑孔清洁处理->漂洗->第一黑孔化槽->干燥->漂洗->黑孔调整处理->漂洗->第二黑孔化槽->加热干燥->微蚀->漂洗->抗氧化处理->漂洗—干燥 一、概述 黑孔化直接电镀的出现对传统的PTH是个挑战，它最大特点就是替代传统的化学镀铜工艺，利用物理作用形成的导电膜就可以直接转入电镀。从效率观点分析，由于其构成的工艺程序简化，减少了控制因素，与传统PTH制造程序相比较，使用药品数量减少，生产周期大大缩短，因此生产效率大幅度提高，同时污水处理费用减少，使印制电路板制造的总成本降低。 二、黑孔化直接电镀的特点 1. 黑孔化液不含有传统的化学镀铜成分，取消甲醛和危害生态环境的化学物质如EDTA、NTA、EDTP 等在配方中使用，属于环保型产品。 2. 工艺流程简化，黑孔化制程只需12分钟，代替了极薄而难以控制的中间层(化学镀铜层)，从而改善电镀铜的附着力，提高了PCB/FPC孔金属化的可靠性。 3. 溶液的分析、维护和管理使用程序大幅度简化。 4. 与传统的PTH相比，操作便捷，生产周期短，废物处理费用减少，从而降低了生产的总成本。 5. 提供了一种新的工艺流程——选择性直接电镀。 三、黑孔化直接电镀技术 3.1 黑孔化原理 它是将精细的石墨和碳黑粉浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨和碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液中均匀分布的石墨和碳黑颗粒保持稳定，同时具有良好的润湿性能，使石墨和碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。 3.2 构成成分 黑孔化溶液主要有精细的石墨和碳黑粉(颗粒直径为0.2-0.3μm)、液体分散介质即去离子水和表面活性剂等组成。 3.3 各种成分的作用 (1) 石墨和碳黑粉：它是构成黑孔化溶液的主要部分，起到导电作用。 (2) 液体分散介质：是用于分散石墨和碳黑粉的高纯度去离子水。 (3) 表面活性剂：主要作用是增进石墨和碳黑悬浮液的稳定性和润湿性能。 (4) 工艺条件：PH值：9.5-10.5，使用温度：25-32度。 (5) 最佳处理面积：300-600cm2/克。
电镀工艺流程及作用： 酸浸：主要作用是去除板面的氧化层，避免水份带入铜缸而影响硫酸的含量。清洁剂：这种清洁剂是酸性的，主要作用是去除板面的指纹、油污等其它残余物，保持板面清洁，实际上目前供PCB使用之酸性清洁剂，没有任何一种真正能去除较严重的指纹。故对油脂、手指印应以防止为重：而且须注意对镀阻层的相容性与同线中其他药液间的匹配性，及降低表面为张力，排除孔内气泡的能力。微蚀：由于各种干膜阻剂均有添加剂深入铜层的附著力促进剂，故在此一步骤应去除20~50u〞的铜，才能确保为新鲜铜层，以获得良好的附著力。 水洗：主要作用是将板面及孔内残留的药水洗干净。 镀铜：镀铜的药水中主要有硫酸铜、硫酸、氯离子、污染物、其它添加剂等成份，它们的作用分别如下： 硫酸铜：提供发生电镀所须基本导电性铜离子，浓度过高时，虽可使操作电流密度上限稍高，但由于浓度梯度差异较大，而易造成Throwingpower不良，而铜离子过低时，则因沉积速度易大于扩散运动速度，造成氢离子还原而形成烧焦。硫酸：为提供使槽液发生导电性酸离子。通常针对硫酸与铜比例考量，“铜金属18g/l+硫酸180g/l”酸铜比例维持在10/1以上，12︰1更佳，绝对不能低于6︰1，高酸低铜量易发生烧焦，而低酸高铜则不利于ThrowingPower。 氯离子：其功能有二，分别为适当帮助阳极溶解，及帮助其它添加剂形成光泽效果，但过量之氯离子易造成阳极的极化。而氯离子不足则会导致其它添加剂的异常消耗，及槽液的不平衡（极高时甚至雾状沉积或阶梯镀；过低时易出现整平不良等现象）。 其它添加剂：其它的所有有机添加剂合并之功能，可达成规则结晶排列之光泽效果，改善镀层之物性强度，相对过量之添加剂，则易因有机物之分解氧化，对槽液的污染，造成活性碳处理频率的增加，或因有机物的共析镀比率提高，造成镀层内应力增加，延展性降低等问题。 污染物：可区分有机污染物和无机污染，因破坏等轴结晶结构；造成之物性劣化及因共析镀造成之外观劣化。其中有机污染之来源约为：光泽剂之氧化分解、油墨、干膜、槽体、滤蕊、阳极袋、挂架包覆膜等被过滤出的物质和环境污染物等。无机污染之来源则约为：环境带入污染、水质污染及基本物料污染等项。
线路板VCP电镀铜添加剂的应用实例 (周生电镀导师) 六年前本人写过一篇文章《ST-2000镀铜光亮剂配方的应用实例》，其中写道：ST2000最早是日本公司配方，后被乐思收购。经过多年的应用和不断改进，ST2000已经成为最常用和应用最广泛的PCB镀铜光亮剂之一，更有后来的高深镀能力镀铜光亮剂，专门针对高纵横比的微小孔的通孔镀铜。当时的切片数据如下： 当时的结论如下：
在6年前，88%的深镀能力已经可以保证当时的高端PCB的生产，对于垂直电镀线TP值达到88%就是一款优良的PCB镀铜添加剂了。但是ST2000已经不能满足今天高端PCB的生产要求了，特别是VCP贯孔要求TP值100%甚至更高，填孔电镀更是要求TP值大于200%。PCB镀铜的主要目的是加厚通孔中的铜层厚度，如果TP值低于100%，则大量的金属铜被加厚在铜面上了。对于填孔而言，要求铜面镀1微米厚度的铜层，孔里能达到2微米以上的铜厚。这就对镀铜光亮剂提出了新的要求，ST2000显然是做不到的。 目前市场上能够满足上述要求的有麦德美的VF100、VF200、OMG的PC630等产品，都具有高TP值特征，TP值在100-250%。 我们对比实验结果如下：（通常电流不会这么大，一般30ASF就是大电流了） 4ASD大电流镀铜30分钟，板厚2毫米，孔径0.25毫米，厚径比8;1,测试结果： 孔中央铜厚度与面铜厚度比值（TP） 乐思镀铜 40-41% 赛伦巴斯 43-44% OMG 52-53% 4ASD的超大电流对小孔镀铜是极大考验，对比结果能看出OMG的优势，在OMG基础上改进的配方可以做到70-75%的TP，正常20-30ASF的电流，TP值轻松超过100%。 VCP镀铜可使用单剂型生产补充及极低的消耗量(0.075-0.2ml /Amp.Hr) 。 若为生产高阶产品，也可改用双剂型控制，且可以CVS 及Hull Cell 进行分析控制管理。此类添加剂中不含任何染料，且添加剂本身之稳定性
电镀填孔工艺影响因素(总4 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
电子产品的体积日趋轻薄短小，通盲孔上直接叠孔(viaonHole或Viaonvia)是获得高密度互连的设计方法。要做好叠孔，首先应将孔底平坦性做好。典型的平坦孔面的制作方法有好几种，电镀填孔(ViaFillingPlating)工艺就是其中具有代表性的一种。 电镀填孔工艺除了可以减少额外制程开发的必要性，也与现行的工艺设备兼容，有利于获得良好的可靠性。 电镀填孔有以下几方面的优点： (1)有利于设计叠孔(Stacked)和盘上孔： (2)改善电气性能，有助于高频设计; (3)有助于散热; (4)塞孔和电气互连一步完成; (5)盲孔内用电镀铜填满，可靠性更高，导电性能比导电胶更好。 电镀填孔是目前各PCB制造商和药水商研究的热门课题。Atotech、Shipley、奥野、伊希特化及Ebara等国外知名药水厂商都已推出自己的产品，抢占市场份额。 2电镀填孔的影响参数 电镀填孔工艺虽然已经研究了很多，但真正大规模生产尚有待时日。其中一个因素就是，电镀填孔的影响因素很多。如图1所示，电镀填孔的影响因素基本上可以分为三类：化学影响因素、物理影响因素与基板影响因素，其中化学影响因素又可以分为无机成分与有机添加剂。下面将就上述三种影响因素一一加以简单介绍。 2.1化学影响因素 2.1.1无机化学成分 无机化学成分包括铜(Cu2+)离子、硫酸和氯化物。 (1)硫酸铜。硫酸铜是镀液中铜离子的主要来源。镀液中铜离子通过阴极和阳极之间的库仑平衡，维持浓度不变。通常阳极材料和镀层材料是一样的，在这里铜既是阳极也是离子源。当然，阳极也可以采用不溶性阳极，Cu2+采用槽外溶解补加的方式，如采用纯铜角、CuO粉末、CuCO3等。但是，需要注意的是，采用槽外补加的方式，极易混入空气气泡，在低电流区使Cu2+处于超饱和临界状态，不易析出。值得注意的是，提高铜离子浓度对通孔分散能力有负面影响。 (2)硫酸。硫酸用于增强镀液的导电性，增加硫酸浓度可以降低槽液的电阻与提高电镀的效率。 但是如果填孔电镀过程中硫酸浓度增加，影响填孔的铜离子补充，将造成填孔不良。在填孔电镀时一般会使用低硫酸浓度系统，以期获得较好的填孔效果。
填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响 2009-10-22 作者: 陈文德、陈臣 摘要：文章主要介绍填孔电镀的发展与填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响及其相关检测设备的应用对填孔电镀品质的作用。 关键词：盲孔；填孔电镀；Dimple；Smear；IC；BGA；BallPitch；BallArray； 一、引言： HDI 板市场的迅速发展，主要来自于手机、IC 封装以及笔记本电脑的应用。目前，国内HDI 的主要用途是手机、笔记本电脑和其他数码产品，三者比例为90% 、5% 、5% 。 根据高阶HDI 板件的用途---3G板或IC载板，它的未来增长非常迅速：未来几年全球3G手机增长将超过30% ，我国发放3G 牌照；它代表PCB的技术发展方向，3G手机的高速传输、多功能、高集成，必须具有提供强大的传输运行载体。为解决高速传输、多功能、高集成发展带来的高密度布线与高频传输，开创了盲孔填铜工艺，以增强传输信号的高保真与增大BGA区BallArray 的排列密度（BallPitch 减小）。
二、HDI 高密度的发展趋势： 电子产品的小型化给元器件制造和印制板加工业带来了一系列的挑战：产品越小，元器件集成程度就越大，对于元器件生产商来说，解决办法就是大幅度增加单位面积上的引脚数，IC 元器件封装由QFP 、TCP ( tapecarrier package) 向BGA 、CSP 转变，同时朝向更高阶的FC 发展（其线宽/ 间距达到60nm/ 60 nm ）。与之相适应，HDI 线宽/ 间距也由4mil /4mil (100um/ 100um ) 大小变为3 mil /3 mil ( 75um/ 75 um) ，乃至于目前的60um/ 60 um ；其内部结构与加工技术也在不断变化以满足其更薄、更密、更小的要求。 HDI 发展为实现表面BGA 区BallArray 的高密度排列，进而采用了积层的方式来将表面走线引入内层，HDI 孔的加工经历着从简单的盲埋孔板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VOP（ViaOn Pad ）、StaggerVia 、StepVia 、SkipVia 、StackVia 、ELIC（EveryLayer Interconnection ）等设计，以用来解决HDI 中BGA 区域BallArray 的高密度排列，部分设计叠构参见图2。 以下为部分高端HDI 微孔的叠构图： StaggerVia 、StepVia 、SkipVia 、StackVia 在四种设计上BallPitch 依次递减，而StackVia 在设计所占空间要比StaggerVia 小一半，如下图3。在高端电子产品向微型化发展的今天，
黑孔化工艺技术 一、概述 黑孔化直接电镀的出现对传统的PTH是个挑战，它最大特点就是替代传统的沉铜工艺，利用物理作用形成的导电膜、碳膜就可以直接转入电镀。从效率观点分析，由于其构成的工艺程序简化，减少了控制因素，与传统PTH制造程序相比较，使用药品数量减少，生产周期大大缩短，因此生产效率大幅提高，同时污水处理费用减少，使印制电路板制造的总成本降低。 二、黑孔化直接电镀的特点 1.黑孔化液不含有传统的化学镀铜成分，取消甲醛和危害生态环境的化学物质如EDTA、NTA、EDTP等在配方中使用，属于环保型产品。 2.工艺流程简化，代替了极薄而难以控制的中间层（化学镀铜层），从而改善电镀铜的附着力，提高了PCB的可靠性。 3.溶液的分析、维护和管理使用程序大幅度简化。 4.与传统的PTH相比，药品简单、数量减少，生产周期短，废物处理费用减少，从而降低了生产的总成本。 5.提供了一种新的流程，选择性直接电镀。 三、黑孔化直接电镀技术 3.1 黑孔化原理 它是将精细的石墨或碳黑粉浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨或碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液均匀的石墨或碳黑悬浮液保持稳定，并还拥有良好的润湿性能，使石墨或碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。 3.2 构成成分 黑孔化溶液主要有精细的石墨或碳黑粉（颗粒直径为0.2-3μm）、液体分散介质即去离子水和表面活性剂等组成。 3.3 各种成分的作用 （1）石墨或碳黑粉：它是构成黑孔化溶液的主要部分，起到导电作用。 （2）液体分散介质：是用于分散石墨或碳黑粉形成均匀的悬浮液体。 （3）表面活性剂：主要作用是增进石墨或碳黑悬浮液的稳定性和润湿性能。 （4）工艺条件：PH值：10-12，温度：室温。 （5）最佳处理面积：300-600㎡/克。 3.4 黑孔化溶液的成分的选择与调整 （1）使用的表面活性剂时，无论是阳离子、阴离子和非离子表面活性剂均可使用，但必须是可溶的、稳定的和能与其他成分形成均匀的悬浮液体。 （2）为提高黑孔化液的稳定性，最好采用氢氧化钾调节溶液的PH值。 （3）用去离子水作为黑孔化溶液的分散介质。 3.5 黑孔化工艺流程和工艺说明 （1）清洁处理水清洗整孔处理水清洗黑孔化处理干燥微蚀处理水清 洗电镀铜 （2）工艺说明 ①清洁处理：使用弱碱性清洁剂，将板表面的油污除去，以确保不带入其他杂质入槽。 ②水清洗：就是将孔壁、板表面上的残留物去除干净。 ③整孔处理：黑孔化溶液内碳黑带有负电荷，和钻孔后的孔壁树脂表面所带负电荷相排，不能静电吸附，直接影响石墨或碳黑的吸收效果。通过调整剂所带正电荷的调节，可以中和树脂表面所带的负电荷甚至还能赋予孔壁树脂正电荷，以便于吸附石墨或碳黑。
填孔镀铜配方组成，工艺流程及技术研究进展 摘要：文章简述了填孔电镀的概况、工艺以及填孔工艺中的镀铜添加剂 关键词：电镀；填孔；镀铜添加剂； 1前言 从20世纪60年代开始，PCB行业就采用孔金属化和电镀技术来解决层间连接或导通的问题。实际上过去、现在和将来，在PCB进行电镀铜的最核心问题是解决孔内镀铜连通、镀铜厚度均匀性和填孔镀铜方面等问题。随着PCB行业产品的高密度化和结构多样化的发展，PCB电镀技术有了飞快的进步，但是电镀铜的核心问题仍然没有得到有效的解决。到目前为止，PCB行业电镀经历了常规直流电镀—直接电镀—脉冲电镀—新型直流电镀等过程，核心仍然是围绕着PCB层间“孔”导通的问题。 在孔金属化过程中，采用填铜工艺可以提高电路板层间的导通性能，改善产品的导热性，减少孔内孔洞，降低传输信号的损失，这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。在填孔镀铜工艺中添加剂组分之间的相互作用直接影响着填铜工艺的顺利进行，因此，了解镀铜添加剂的作用原理对填孔电镀工艺非常重要。 禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师
解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 2填孔电镀的工艺流程 2.1填孔镀铜的机理 填孔电镀添加剂由三类组份组成：光亮剂（又称加速剂），其作用减小极化，促进铜的沉积、细化晶粒；载运剂（又称抑制剂），增加阴极极化，降低表面张力，协助光亮剂作用；整平剂，抑制高电流密度区域铜的沉积。微盲孔孔底和孔内沉积速率的差异主要来源于添加剂在孔内不同位置吸附分布，其分布形成过程如下： 1、由于整平剂带正电，最易吸附在孔口电位最负的位置，并且其扩散速率较慢因此在孔底位置整平剂浓度较低； 2、加速剂最易在低电流密度区域富集，并且其扩散速率快，因此，孔底加速剂浓度较高； 3、在孔口电位最负，同时对流最强烈，整平剂将逐渐替代抑制剂加强对孔口的抑制，最终使得微孔底部的铜沉积速率大于表面沉积速率，从而达到填孔的效果。 2.2填孔镀铜的过程 填孔镀铜过程主要分为四个时期：起始期、爆发期、回复期、平衡期。 （1）起始期：在此阶段，分散于电镀液中的各添加剂，如抑制剂因分子
镀通孔制程 一、前言 有通孔的电路板,其湿式制程是自镀通孔(Plated Through Hole,PTH)开始的。镀通孔PTH本身的制程也相当长,其全部目的就是要在非导体的孔壁上,建立一层密实牢固的铜金属层(目前的标准制程为铜导体,其它镍或非金属导体之商业化还在努力中),作为导体成为后来电镀铜的基地,故良好的PTH不尽是只做上能导电的薄铜层,而且要做上好品质的铜层,才能因应要求日严的SMT到来。本刊曾在16期已将多层板必须的“除胶渣”(Desmear)制程,以标准制程(SOP)的方式介绍过,现再将PTH制程中其余的部分叙述于后。希望对于初学者有所助益。 镀通孔目前的标准制程应为: 双面板 高品级者 上接钻孔、也应除胶渣 磨损及去毛头整孔→清洗→微蚀→清洗 多层板→除胶渣 活化→清洗→速化→清洗→化学铜→酸液中和→清洗→干燥 现将各制程站以原理、操作及讨论的方式叙述于后。 二、整孔(Hole Conditioning) 电路板在PTH制程之前,可说都是干式制程,至于内层板蚀刻及黑化后,还是要回到干式压板的,之后的钻孔及去毛头也与双面板无异。故整孔这一站将是干湿之分野,居品质的重要关键。 双面板完成钻孔后进入湿式这是第一站,多层板则是要先经除胶渣。此制程一直被视为电镀制程中之前处理清洁作用,其实除了清洁作用外还有把非金属不导电的孔壁作初步情况之整理,与安排使更牢固的接受金属化反应(metallization),这才是更重要的目的,故与电镀前之纯清洁,脱脂,及除锈作用有所不同。虽然也有的原文文章是用soak cleaning叙述这一站,但此站实在不能译为”脱脂”。此种使胶面及玻璃束断面进入良好金属化反应状况的”适况”(Conditioning)处理,主要是对孔壁预先做整理,以增加铜层的覆盖性及其附着力,故知此站对于后来的电镀铜层及焊锡性都有莫大的影响。 1.原理 此一整孔适况处理窍门的被发现也是非常偶然的,早期