盲孔之填孔技术分析解析
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收稿日期:2021-02-03新型HDI 盲孔填孔电镀铜技术郝鹏飞,吕麒鹏,王殿(中国电子科技集团公司第二研究所,山西太原030024)摘要:高密度互连(High Density Interconnect Board ,HDI )印制电路板的盲孔电镀铜技术是其孔金属化实现电气互连的难点和关注重点,为此,在目前传统盲孔电镀铜技术和盲孔脉冲电镀铜技术的基础上,提出一种新型的电镀铜填孔技术,通过填孔工艺特定的镀铜添加剂,在传统盲孔电镀铜的技术上改变表面和盲孔的电流效率满足填孔要求,灵活应用于不同盲孔填充;通过试验和分析,该方法在效果、质量和成品率上均优于脉冲电镀,并可实现不同深宽比盲孔电镀铜要求,大大降低了成本。
关键词:高密度互连板;盲孔电镀铜;添加剂;填孔中图分类号:TQ153.1+4文献标志码:B文章编号:1004-4507(2021)02-0033-04A New Filling Electroplating Copper Technology by HDI Blind HoleHAO Pengfei ,Lv Qipeng ,Wangdian(The 2nd Research Institute of CETC ,Taiyuan 030024,China )Abstract:Blind hole copper plating technology of HDI printed circuit board is the difficulty and focus of its hole metallization to realize electrical interconnection.Based on the current traditional blind hole copper plating technology and blind hole pulse copper plating technology ,this paper proposes a new copper plating hole filling technology ,which changes the current of surface and blind hole in the traditional blind hole copper plating technology by using copper plating additives specified in the hole filling process.The efficiency meets the requirements of hole filling ,and can be flexibly applied to different blind hole filling;through the test and analysis ,the method is comparable to pulse electroplating in effect ,quality and yield ,and can realize the requirements of copper electroplating for blind holes with different thickness diameter ratio ,greatly reducing the costKey words:High density interconnect board (HDI );Blind hole copper plating ;Additive ;Hole filling印制电路板是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体,其应用非常广泛,在各类电子产品中均有大量应用。
PCB盲孔镀铜填孔添加剂研究进展周珺成;何为;周国云;王守绪【摘要】盲孔孔径的减小对孔金属化工艺提出了新的挑战,盲孔孔金属化采用填铜结构可以有效提高印制电路的稳定性。
文章介绍了盲孔电镀工艺中常用的四种添加剂,并对国内外填铜添加剂的研究进展进行了概述。
%The new challenge of via metallization was raised because of the decreased diameter of blind via, the stability of PCB will be improved if"bottom-up filling" was used for blind via metallization. In this paper, four kinds of the most frequently used additives were introduced for blind via filling, the research works of additives used for super filling was also overviewed home and abroad.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】5页(P35-39)【关键词】盲孔;添加剂;填铜;电镀【作者】周珺成;何为;周国云;王守绪【作者单位】电子科技大学应用化学系,四川成都610054;电子科技大学应用化学系,四川成都610054;电子科技大学应用化学系,四川成都610054;电子科技大学应用化学系,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN41随着IT行业日新月异的发展,电子产品向着轻、薄、短、小型化发展,相应的印制电路板也面临着高精度、高密度、细线化和小孔径的挑战。
孔径的减小意味着导通孔的厚径比增大,这使得微孔尤其是盲孔内镀液与电镀槽内镀液的交换变得愈发缓慢,孔内电流密度分布变得不均匀,导致微孔表面铜的沉积速率大于孔壁和底部的沉积速率,故而极易在沉积过程中形成空洞或裂缝,最终导致电子产品的可靠性降低。
高纵横比盲孔电镀铜填孔技术改进夏海;谢慈育;丁杰;郝意【摘要】随着盲孔填孔产品及工艺的发展,越来越多的注意力被放在了高纵横比微盲孔的填孔技术开发上.目前高纵横比微盲孔填孔中经常出现包芯,面铜厚等问题.本文研究了通过特殊的分子结构设计以及工艺改进,极大的改善了高纵横比微盲孔的填孔表现.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】4页(P31-34)【关键词】盲孔填孔;高纵横比;电镀铜;添加剂【作者】夏海;谢慈育;丁杰;郝意【作者单位】深圳市板明科技有限公司,广东深圳 518105;深圳市板明科技有限公司,广东深圳 518105;深圳市板明科技有限公司,广东深圳 518105;深圳市板明科技有限公司,广东深圳 518105【正文语种】中文【中图分类】TN410 前言印制电路板在电子设备中提供电子元器件电气沟通的渠道,由它们构成的三维铜线路网络为每一个芯片、电容及电阻等器件能够正常工作提供了可靠保证[1]。
水平方向的铜线路可以由加减铜来完成,垂直方向的铜线路则一般依靠通盲孔以及相互的叠孔来实现[2]。
针对孔径较小的微孔,目前通孔的填孔是业界的一个重点,如果需要实现多层之间在垂直方向的电气相通,一般是采用叠孔的方式来实现,然而多层的叠孔会出现成本大且孔对位等问题。
盲孔填孔技术一般是针对厚径比小于0.8的“浅”盲孔,而厚径比大于0.8,甚至大于1的“深”盲孔填孔是业界急切想要开发的一项技术[3]。
目前填孔技术虽然可以实现纵横比大于1:1的高纵横比微盲孔填孔,但在一定程度上要解决叠孔还可能存在如何有效的降低企业生产成本及孔对位产生的安全隐患问题。
1 添加剂材料设计与作用原理1.1 包芯出现的原因在盲孔的电镀填孔过程中,特别是高纵横比的盲孔填孔实验中,经常会出现包芯(空洞void)现象。
包芯的存在会降低信号传输速率并降低导线的电致迁移耐力,同时存在一定的机械强度方面的隐患[4]。
1前言高密度互连技术(High Density Interconnect Technology ,HDI )是为了适应电子产品向更轻、更薄、速度快、频率高方向发展的要求,满足微型器件小型化和封装技术高密度化的需求而发展起来的一种综合性、新型的为电子封装载体制造技术[1]。
20世纪九十年代初期,日本、美国开创应用高密度技术,经过十几年的发展,DI 板得到了长足的发展,尤其是近年来国内3G 手机市场的拉动,给DI 板注入了持续的发展动力。
提高电镀填盲孔效果的研究Pa pe r Code:A-088朱凯何为陈苑明陶志华(电子科技大学,四川成都610054)陈世金徐缓(博敏电子股份有限公司,广东梅州514000)摘要随着电子产品的持续发展,H D I 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。
关键词高密度互连技术;电镀填孔;通孔中图分类号:TN41文献标识码:A 文章编号:1009-0096(2013)增刊-0150-06The study on improving microvia-lling platingZHU Kai HE W ei CHEN Y uan-ming T AO Zhi-hua CHEN Shi-jin X U Hua nAbst rac t With the electronic products continuous improvement,HDI has extensive application in PCB.In this paper,optimizing process parameters through orthogonal experiment was used for improving microvia-liing ef ciency,and the effect of through-hole size and place on microvia-lling plating had been study by control variable method,besides,the via lling effect was proved by metallographic slicing test.Research results show that the microvia with lower dimple can be completed well by the optimum technology,and the dimple reduced while through-hole pere size increased,and it was bene cial to microvia-lling plating if through-hole and the bottom of microvia were conductive after hole metallization.Key words HDI;Microvia -Filling P la ting;Through-HoleH H电镀填孔技术是目前高密度互连以及任意层互连技术主要采用的工艺,也是实现批量生产所使用的最广泛的工艺[2]。
印制电路板(PCB)微盲孔填充及通孔金属化技术电子产品向轻、薄、短、微型化的发展趋势要求印制线路板及包装材料的空间体积向更小型化发展,高密度互连(HDI)技术已经成为发展的必然趋势。
线路板的功能可靠性很大程度上取决于直接金属化、微盲孔填充及通孔金属化的品质。
为改善流程的性能,人们往往会提高工艺流程的复杂程度,使用不同类型的添加剂,这使流程更加难以控制。
另外,PPR脉冲电镀技术作为一种解决方案已被应用,最终还是要通过功能性化学品的氧化还原保护作用来维持添加剂的稳定性。
一项新的技术已经问世,此技术简单而又能有效地控制流程,可实现微孔填充与通孔金属化同步进行,已经在整板电镀和图形电镀的应用中得到了证实与认可。
该技术可应用于传统垂直起落的浸入式直流电镀生产线。
另外,此项新技术添加剂的使用量少,从而延长了镀液使用寿命,流程品质也易于管理与控制。
引言线路板在机加工之后的微、通孔板,孔壁裸露的电介质必须经过金属化和镀铜导电处理,毫无疑问,其目的是为了确保良好的导电性和稳定的性能,特别是在定期热应力处理后。
在印制线路板电介质的直接金属化概念中,ENVISIONHDI工艺在HDI印制线路板的生产中被认为是高可靠性、高产量的环保工艺。
这项新工艺可使微盲孔填充及通孔金属化同步进行,使用普通的直流电源就具有优异的深镀能力。
另外一些研究显示,CUPROSTARCVF1不改变电源及镀槽设计的条件下仍能保证填盲孔,不影响通孔电镀的性能。
本文总结了CUPROSTAR CVF1最新研发结果、工艺的潜能以及对不同操作控制条件的兼容性,描述了微盲孔和通孔的物理特性和导电聚合体用于硬板和软板的直接金属化技术新的发展方向以及与CVF1电镀的兼容性。
CUPROSTARCVF1半一站垂直浸入式工艺(表1),可利用现有的电镀设备(直流电源和可溶性阳极)进行微孔填铜。
常规的电镀液中含有活化剂和抑制剂(甚至还含有整平剂),CUPROSTAR CVF1的两种添加剂是分开的:预浸液中只含有活化剂,镀液中只含有抑制剂。
通孔埋孔盲孔简介:导通孔(VIA):⼀种⽤于内层连接的⾦属化孔,其中并不⽤于插⼊元件引线或其它增强材料。
盲孔(BIIND VIA):从印制板内仅延展到⼀个表层的导通孔。
(从字⾯意思理解,看不穿看不透的孔,⽐如⼀个6层板,钻孔只从1层到4层,这样的就叫盲孔)埋孔(BURIED VIA):未延伸到印制板表⾯的⼀种导通孔。
(埋孔两头都不通的孔,⽐如⼀个6层板,钻孔只从3层到4层通,这样的就埋孔)过孔(THROUGH VIA):从印制板的⼀个表层延展到另⼀个表层的导通孔。
元件孔(COMPONENT HOLE):⽤于元件固定于印制板及导电图形电⽓连接的孔。
摘要:在⾼速PCB 设计中,过孔设计是⼀个重要因素,它由孔、孔周围的焊盘区和POWER 层隔离区组成,通常分为盲孔、埋孔和通孔三类。
在PCB 设计过程中通过对过孔的寄⽣电容和寄⽣电感分析,总结出⾼速PCB 过孔设计中的⼀些注意事项。
关键词:过孔;寄⽣电容;寄⽣电感;⾮穿导孔技术⽬前⾼速PCB 的设计在通信、计算机、图形图像处理等领域应⽤⼴泛,所有⾼科技附加值的电⼦产品设计都在追求低功耗、低电磁辐射、⾼可靠性、⼩型化、轻型化等特点,为了达到以上⽬标,在⾼速PCB 设计中,过孔设计是⼀个重要因素。
1、过孔过孔是多层PCB 设计中的⼀个重要因素,⼀个过孔主要由三部分组成,⼀是孔;⼆是孔周围的焊盘区;三是POWER 层隔离区。
过孔的⼯艺过程是在过孔的孔壁圆柱⾯上⽤化学沉积的⽅法镀上⼀层⾦属,⽤以连通中间各层需要连通的铜箔,⽽过孔的上下两⾯做成普通的焊盘形状,可直接与上下两⾯的线路相通,也可不连。
过孔可以起到电⽓连接,固定或定位器件的作⽤。
过孔⽰意图如图1 所⽰。
过孔⼀般⼜分为三类:盲孔、埋孔和通孔。
盲孔,指位于印刷线路板的顶层和底层表⾯,具有⼀定深度,⽤于表层线路和下⾯的内层线路的连接,孔的深度与孔径通常不超过⼀定的⽐率。
埋孔,指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表⾯。