采用电镀技术来填满微导通孔的工艺是以“倒置”充填模式来进行的，也就是说，在电镀铜过程中，微导通孔的底部发生的铜沉积速度是最快的。但是，在制造IC封装基板时，由于HDI的要求和今后三维结构的情况下，不仅微导通孔需要填孔，而且通孔内也要进行填孔。不管怎样，通孔的几何特性(形状、结构、尺寸等)总是与微导通孔有差别，必然带来液体(镀液)流动特性的不同。文献报告指出，对于微导通孔倒置填孔来说，强迫的迁移(对流)作用是一个重要的物理因素，也就是说，强迫的迁移可以强有力地冲击板的表面，而微导通孔的底部能够接受的有力(动态)冲击是受到限制的。有意义的是，某些添加剂的化学影响是依赖于这种迁移关系的。因此，在电镀过程中，强迫的迁移可促进抑制剂优先吸附在铜的表面上，这样可以通过调整镀液的流动速度来很好地改进镀液的填孔性能与效果。 由此看来，由于孔的几何形状等不同，用于填塞微导通孔的镀液组成是不同于填塞通孔的镀液组成。用于填孔而含有加速剂的电镀在微导通孔的底部可加速铜的沉积速度，并可认为是依赖吸附的迁移，这些电镀方案可称为有加速剂配方。而对于“没有底部”的通孔的填塞而言，不能采用含加速剂配方(仍然是有疑问的)，取代的是不含加速剂组成配方，即用于通孔铜沉积的是含有强抑制剂的镀液，它是以地形分布的电压(电流密度)关系方式而进行吸附的，使抑制剂的吸附浓度从孔口到孔内中心处形成浓度差。在电镀过程中，理想地建立了这种浓度差分布，则最快的铜沉积速度将发生在孔内中心处。 在通孔电镀中，采用无加速剂组成的填孔机理是以改善(调整)吸附-消耗-扩散模式为基本概念的。其中，要考虑的是具有正电荷的添加剂的迁移问题。实际上，由于有四元铵盐的很多整平剂将挤压正电荷，因此，当这种添加剂能够导致通孔(TH)的中心具有填塞孔的作用效果时，则因为有AFF的迁移，似乎也是有可能用于微导通孔的填孔效果。如果是这样结果的话，则微导通孔和TH孔都可以采用AFF来得到连续的填孔效果。下面，我们将评述这个研究的可行性。 1实验方法与实验采用CO2激光形成的微导通孔和机械钻孔形成的TH孔作为PCB电镀的样品，PCB样品尺寸为15cm×6cm.微导通孔和TH孔的壁面是采用化学镀铜来金属化的，接着便进行铜电镀并使在填孔以前的镀铜的厚度达到2μm￣3μm，采用两种含磷的铜作为阳极并直接放入1500ml槽液中进行电镀铜。电镀槽情况另作详谈。 用于进行所有的电镀试验的基础镀液组成为0.88MCuSO45H2O，0.54MH2SO4，其它的添加剂，如SPS、强抑制剂、PEG、聚集剂等通过稀释后的储备溶液分别加入到镀槽中，这些添加剂的储备溶液是采用适当浓度而制备的。填孔性能是采用微导通孔和TH孔的横截(剖切)面并通过光学显微镜来测评的。 结果与讨论大家知道，Cl-离子对铜表面的吸附是依赖电位的。另外，这种Cl-离子的依赖电位吸附取决于整体溶液的浓度，当Cl-离子浓度低于20×10-6时，只要整个阴极电位高于特定值，则PDA行为是Cl-离子从铜表面解吸作用为特征的，这是由于负离子电荷和强负电性Cl之间排斥力而引起的结果。一旦Cl-离子浓度高于20×10-6时，则在铜表面上就容易形成CuCl，接着PDA也将相应地消失。 |
