填孔电镀光剂研究进展

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1、印制电路信息2010No，9子L化与电镀Metallization＆Plating填孑L电镀光剂研究进展张曦杨之诚孔令文杨智勤(深南电路有限公司，广东深圳518117)摘要文章简述了填孔电镀的机理模型，分析了光亮剂、整平剂和载运剂的作用及失效机制，以期加深广大PCB3,k者对盲孔填孔电镀技术的了解。关键词填孔电镀；光亮剂：整平剂；载运剂中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009—0096(2010)9-0021—03StudyontheMicroviaFillingProcessbyCopperElectroplatingZHANG

2、XiYANGZhi—-chengKONGLing·-WeRYANGZhi--qinAbstractThisarticleintroducedthemicroviafillingmechanism，andanalyzedthefunctionandinvalidatedprocessofbrightener,levelerandcarrierinmicroviametallizationbycopperelectroplating．Itwoulddeepenthereader’Sunderstandinginthistechnology．Key

3、wordsmicroviafilling；brightener；leveler；carrier近年来电路板朝向轻、薄、小及高密互连等和欠效模型出发，浅析填孔电镀的基本理论。趋势发展，要在有限的表面上，装载更多的微型器1填孔电镀研究进展件，这就促使印制电路板的设计趋向高精度、高密度、多层化和小孔径方面发展。传统的过孑L与导通1．1填孔电镀机理模型孔互联的多层PCB板逐渐已小能满足产品需求，为盲孔的填孔电镀机理模型，可以总结为两种，了适应印制电路板的发展，盲孔的填孔电镀工艺得一种是盲孔曲率增强机理模型(CEAC)、另一种足到了广泛研究”]。在满足

4、镀层无空洞等可靠性的前是添加剂对流吸附机理模型(CDA)。提下，填孔电镀必须采用Bottom—up作用机理沉积，也就是填孔电镀制程开始后盲孔孔底铜的高速率沉1．1．1CEAC机理模型积，孔口位置铜的低速率沉积，达~]Bottom—up的结盲孔曲率增强机理模型]，这种模型机理是主要果，而这种机理与电镀槽液中各种添加剂的作用有基于试验和仿真模型，基本原理是随着电镀过程中光关，例如光亮剂、整半剂、载运剂或不同添加剂之亮剂的吸附，电化学沉积铜的不断累计，卣孔孔底铜问的相互作用有关，了解盲孔填孔电镀的Bottom—持续增长，盲孔孔型曲率发生变化，在对流

5、、扩散up机理和电镀槽液中各种有机添加剂的作用机制和作用下盲TLTL壁铜表面的光亮剂替代了原来的抑制失效原理，将对填孔电镀的机理研究起到非常重要剂，光亮剂的吸附量增加，填孔电镀实现了Bottom．的作用，因此，本文从填孔电镀的机理模型和光亮up机理，这种模型解释了一定条件卜的Super—Filling剂、整平剂和载运剂在填孔电镀过程中的作用机理原理，这是因为随着盲孔孔壁曲率的变化，盲孔底部一21一孔化与电镀Metallization＆Plating印制电路信息2010No．9光亮剂吸附量的增加，盲孔孔内电化学沉积铜的沉积本身还可以进入镀层中参

6、与结晶结构，影响干预铜速率随之发生变化，从而达到Bottom．up的效果。原子沉积的自然结晶方式，促使变成更为细腻的组织，又称为晶粒细化剂。1．1．2CDA机理模型WeiWang[31等通过电化学和液相色谱的方添加剂对流的吸附机理模型(CDA)『2]，此机法研究了填孔电镀过程中二丙磺酸基二硫醚Bis理模型理论与CEAC机理模型类似，但不依赖盲孔(3-Sulfopropy1)Disulfide，SPS)的分子量和分子结孔壁曲率的变化，主要原理是盲孔孔底Cu与光亮剂构，以量子化学的方法计算及核实SPS的失效模型，中S元素形成配合物，光亮剂富集在孔

7、底，孔内和结果表明电镀过程中当PC(PassedCharges，负荷)孔表面的沉积速率不同，孔底铜的高速率沉积实现达到15AhL．1后SPS的加速作用将开始失效，随着PCBotom—up机理。的继续增~JI]SPS的吸附能力将进一步显著下降，这是因为光亮~IJSPS的官能团一S．S．被电镀槽液中的溶解1．1．3CEAC模型~nCDA模型比较氧氧化成了．SOx—SOy．，SPS的加速作用失效。SPSwei_PingDow[2]等设计了一个试验，通过盲孔孔的氧化反应机理见图2，首先由A生成B，再由B生成壁有无铜层来研究盲孔填孔电镀Bottom．u

8、p的作用机C，最后一s．S．逐渐氧化成．SOx．SOy一，说明了槽液中理模型，分析CEAC和CDA机理对填孔电镀的影响，溶解的氧能加速SPS的氧化过程，SPS的失效