图解电镀铜填孔机理

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1、印制电路信息2011No．9孔化与电镀Metallization＆Platingr图解电镀铜填孑L机理杨智勤张曦陆然韩卓江(无锡赫普轻工设备技术有限公司，江苏无锡214125)摘要随着PcB的轻、薄、小及高密互连的发展趋势，电镀铜填孔工艺已得到了广泛的应用，本文根据过程监控切片图，闻k~r迎,-填孔电镀作用机理，分别介绍TCEAC、cDA电镀铜填孔机理和孔壁铜完整性对电镀铜填孔的影响，以期加深广大PcB业者对盲孔电镀铜填孔工艺的了解。关键词填子L：CEAC；CDA中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009—0096(2011)9-0011-03Introductio

2、nofmicroviafillingmechanismbyphotographyYANGZhi—qinZHANGXiLURanHANZhuo-jiangAbstractMicroviafillingbycopperelectroplatinghasbeenanimportantprocesstechnologyinfabricationofPCBthatdiminishedinsizeandcircuitdensities．Thisarticleintroducedthemicroviafillingmechanismbyphotography,whichincludedCu

3、rvatureEnhancedAcceleratorCoverage(CEAC)mechanismandConvectionDependentAdsorption(CDA)mechanismandintegralityofmicroviawal1．Itwoulddeepenthereader’Sunderstandinginthistechnology．Keywordsmicroviafilling；CEAC；CDA1刖吾2电镀铜填子L机理近年来，电子产品追求轻薄短小的目标，上2．1CEAC电镀铜填孔机理游Ic元件日趋微小化，在有限的表面上，装载更多的微型器件促使印制电路板的

4、设计趋向高精度、高盲孔电镀铜填孔的技术，首次由IBM应用于双镶密度、小孔径方面发展，传统的过孔与导通孔互联嵌制程技术，利用电镀铜完成IC晶片的内连接导线制的多层PCB板逐渐已不能满足产品需求。同时半导作。IBM公司提出IC上的盲孔电镀铜填孔机理，认为体行业的元件垂直整合、直接连通，尽量减少透过之所以出现电镀时产生“孔底上移”现象的原因，是电路板或封装基板来做电讯互通，这些高密度的互因为添加剂的吸附、消耗和扩散的作用，电镀铜添加联技术，从上游的半导体制程到中游的封装载板制剂抑制了铜离子的电化学沉积，当其吸附在阴极上会程，一直到下游的电路板制程，都需要电镀铜填孔阻碍铜离子的镀析。

5、同时，添加剂本身会被阴极电位技术，为了适应印制电路板的发展，盲孔的电镀铜裂解，所以沿着孔口到孔底，存在添加剂的浓度差，填孔工艺得到了广泛研究【l】。孔底位置，添加剂浓度低，因此铜沉积的速率沿着孔本文主要从电镀铜填孔过程监控切片图分析其口到孔底越来越快，产生“孔底上移”的作用，图1机理模型，以期加深广大业者对电镀铜填孔机理的是盲孔电镀铜填孑L的切片图，由图1可知，盲孔基本认识。被铜填充，实现了盲孔的电镀铜填孔。孔化与电镀Metallization＆Plating印制电路信息2011No．9另外，通过盲孔电镀铜填孔不同阶段的切片图，可以更加清晰了解~IJCEAC机理模犁的原理，图

6、451]图5分别是电镀时间为14minSr128min时的电镀铜填孔的图片，由图可知，随着铜离子的电化学沉积过程的持续进行，自孔孑L底面积几何内缩，“孔底升”趋势明显：图6是盲孔电镀铜填孔过程中，人图1盲孔电镀铜填子L示意图为设置断电流后的切片图片，实际整个电镀过程被人为的分为两个阶段，图中的微蚀分界线是电镀过随着对填孔机理的不断研究，Moffat等提出程中两个阶段的外在体现，由图可知，盲孔电镀铜了“曲率提升加速剂覆盖率”(CurvatureEnhanced填孔的初始阶段，盲孔孔底面积几何内缩，盲孔几AcceleratorCoverage，CEAC)机理来解释盲孔电何外型发生

7、改变，证实了CEAC机理的合理性。镀铜填孔作用机理，此机理模型后来又修正为“曲率提升吸附物覆盖率”机理模型，这种模型机理是主要基于试验和仿真模拟，在非平坦表面添加剂吸附率的差异，孔壁侧向铜离了镀析速率不同，孔底面积几何内缩，改变了盲孔的几何外型，在此过程中电解质变得不重要，盲孔的几何外型发挥重要作一用，随着整平剂的吸附钝化了光亮剂的作用，CEAC图414min填子L切片图机理预测了盲孔电镀铜填孔过程中盲孔几何外型的改变趋势和填孔电镀的Bottom—up机理，这种模型解释了一定条件下的Super—Fill