CN108166028A - 一种细微盲孔直流电镀填孔药水 - Google Patents

一种细微盲孔直流电镀填孔药水 Download PDF

Info

Publication number
CN108166028A
CN108166028A CN201711386824.7A CN201711386824A CN108166028A CN 108166028 A CN108166028 A CN 108166028A CN 201711386824 A CN201711386824 A CN 201711386824A CN 108166028 A CN108166028 A CN 108166028A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
hole
blind hole
liquid medicine
filling perforation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711386824.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108166028B (zh
Inventor
夏海
郝意
黄志齐
丁杰
王扩军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN BOARD TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN BOARD TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN BOARD TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN BOARD TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201711386824.7A priority Critical patent/CN108166028B/zh
Publication of CN108166028A publication Critical patent/CN108166028A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108166028B publication Critical patent/CN108166028B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0085—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor
    • H05K3/0088—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor for treatment of holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/423—Plated through-holes or plated via connections characterised by electroplating method

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明公开了一种细微盲孔直流电镀填孔药水，包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂和整平剂，润湿剂起到增加铜面润湿性的作用，避免因孔内铜离子消耗未及时而产生孔内空洞。高效抑制剂有效吸附在孔口附近，阻止孔口铜生长，改善了细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致的包孔现象。加速剂可进入孔内并随电镀进行快速富集，以使孔内镀速高于孔外镀速，达到高效填孔的效果。整平剂与孔口处负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免产生孔内空洞。上述组分协同作用，实现了对细微、高厚径比盲孔的高效电镀填孔，通过直流电镀即可完成填孔工艺，成本低廉，填孔效率、质量高，对设备要求低，适宜于处理孔径低于60μm、厚径比大于1的盲孔填孔工艺。

Description

一种细微盲孔直流电镀填孔药水
技术领域
本发明属于印制电路板生产技术领域，涉及一种电镀填孔药水，具体地说涉及一种细微盲孔直流电镀填孔药水。
背景技术
印制电路板(PCB)又称印刷电路板，是电子工业的重要部件之一，用于实现电子元器件的电气连接，减少布线和搭配的差错，随着电子信息产业的快速发展，电子产品与通讯设备不断向轻薄化、集成化和多功能化方向发展，随之迫使PCB生产厂家技术、工艺不断创新，推动印制电路板向着更高的布线密度、精度和可靠性方向进步，以在有限的电路板表面装载更多的微型器件。二阶、三阶及更高阶高密度互联板(HDI，High DensityInterconnect))技术陆续出现。
高密度互连板通常采用各类盲(埋)孔和通孔实现层间互连，且需要对盲孔、通孔进行电镀填充，以增加电路板导电性和散热性，目前，填孔药水一般由国外几大厂商提供，且电镀设备、工艺、参数需按照厂家的要求进行设计生产，成本高昂。传统电镀药水能够处理的常规盲孔孔径一般在100-150μm左右，厚径比一般小于1，其对细微盲孔(孔径小于60μm，厚径比大于1)的印制电路板填孔能力很差，很容易出现包孔(包芯)或者无法填孔的问题。但是随着PCB高密度的快速发展与进步，孔径微小、厚径比高的盲孔电镀工艺受到了致命挑战。近些年来，脉冲电镀工艺在PCB生产工业中得到大量推广应用，其可解决孔径微小、厚径比高的盲孔电镀问题，但是其存在明显缺点：脉冲设备昂贵，电镀成本高；脉冲电源到电镀槽之间的连接要求高，连接不当或接触不好会影响电镀效果，生产损耗大。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于传统电镀填孔药水难以处理孔径微小、厚径比高的盲孔，而脉冲电镀则成本高昂、生产损耗大，从而提出一种降低电镀成本、提高电镀质量的细微盲孔直流电镀填孔药水。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂和整平剂，所述润湿剂为小分子表面活性剂，其浓度为10-1000ppm，所述高效抑制剂为大分子抑制剂，其浓度为2-100ppm，所述加速剂的浓度为0.05-2ppm，所述整平剂的浓度为0.5-10ppm。
作为优选，所述润湿剂为碳原子数2-10的饱和脂肪族二醇、三醇或饱和脂肪族二醇、三醇的一缩、二缩、三缩合物。
作为优选，所述高效抑制剂为乙二醇聚丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子连接形成的支化聚合物。
作为优选，所述高效抑制剂的分子量为2000-10000。
作为优选，所述加速剂为醇硫基丙烷磺酸钠、苯基二硫丙烷磺酸钠、聚二硫二丙烷磺酸钠、巯基咪唑丙磺酸钠、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠、二甲基-二硫甲酰胺磺酸钠、3-巯基-1-丙磺酸钠、噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠中的至少一种。
作为优选，所述整平剂为聚乙烯醇缩水甘油醚与二胺、三胺、吡咯烷、哌啶、咪唑、苯并咪唑、三唑或上述组分的衍生物的产物。
作为优选，所述聚乙烯醇缩水甘油醚的分子量为1000-20000。
作为优选，所述填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括
CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，所述CuSO4·5H2O的浓度为180-270g/L，所述H2SO4的浓度为40-80g/L，所述HCl的浓度为30-80mg/L。
作为优选，所述润湿剂的浓度为500-5000ppm，所述高效抑制剂的浓度为5-50ppm，所述加速剂的浓度为0.1-1ppm，所述整平剂的浓度为1-5ppm。
作为优选，所述润湿剂的浓度为1000-2000ppm，所述高效抑制剂的浓度为10-30ppm，所述加速剂的浓度为0.2-0.5ppm，所述整平剂的浓度为2-4ppm。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂和整平剂，润湿剂为小分子表面活性剂，其浓度为10-1000ppm，高效抑制剂为大分子抑制剂，其浓度为2-100ppm，加速剂的浓度为0.05-2ppm，整平剂的浓度为0.5-10ppm。其中，润湿剂起到增加铜面润湿性的作用，使电镀药水便于浸润与交换，避免因孔内铜离子消耗未及时而产生孔内空洞，其为小分子表面活性剂，与铜面作用力小，不会对孔内加速剂分子的占位产生干扰。所述高效抑制剂可有效吸附在孔口附近，阻止孔口铜生长，从而改善了细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致的包孔现象。所述加速剂可进入孔内并随电镀进行快速富集，以使孔内镀速高于孔外镀速，从而达到高效填孔的效果。所述整平剂可强有力与孔口处负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合而产生孔内空洞。上述组分协同作用，实现了对细微、高厚径比盲孔的高效电镀填孔，通过直流电镀即可完成填孔工艺，成本低廉，填孔效率、质量高，对设备要求低，适宜于处理孔径低于60μm、厚径比大于1的盲孔填孔工艺。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为丙三醇，其浓度为1800ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为三臂聚乙二醇胺，其分子量为5000，浓度为20ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为醇硫基丙烷磺酸钠(HP)，其浓度为0.3ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量2000的聚乙烯醇缩水甘油醚与哌啶的反应产物，其浓度为3ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个哌啶反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为230g/L，所述H2SO4的浓度为60g/L，所述HCl的浓度为60mg/L。
实施例2
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为二甘醇，其浓度为10ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为四臂聚丙二醇胺，其分子量为2000，浓度为2ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为苯基二硫丙烷磺酸钠(BSP)，其浓度为0.05ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量1000的聚乙烯醇缩水甘油醚与二乙基胺的反应产物，其浓度为0.5ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个二乙基胺反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为180g/L，所述H2SO4的浓度为40g/L，所述HCl的浓度为30mg/L。
实施例3
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为二缩三乙二醇，其浓度为10000ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为二臂聚丙二醇胺，其分子量为10000，浓度为100ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)，其浓度为2ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量20000的聚乙烯醇缩水甘油醚与咪唑的反应产物，其浓度为10ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个咪唑反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为270g/L，所述H2SO4的浓度为80g/L，所述HCl的浓度为80mg/L。
实施例4
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为三缩四乙二醇，其浓度为500ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为三臂聚丙二醇胺，其分子量为7000，浓度为5ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，其浓度为0.1ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量8000的聚乙烯醇缩水甘油醚与吡咯烷的反应产物，其浓度为1ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个吡咯烷反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为220g/L，所述H2SO4的浓度为50g/L，所述HCl的浓度为50mg/L。
实施例5
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为三缩四丙二醇，其浓度为5000ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为三臂聚乙二醇胺，其分子量为6500，浓度为50ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠(TPS)，其浓度为1ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量7500的聚乙烯醇缩水甘油醚与吡咯烷的反应产物，其浓度为5ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个吡咯烷反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为250g/L，所述H2SO4的浓度为70g/L，所述HCl的浓度为70mg/L。
实施例6
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为乙二醇，其浓度为1000ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为三臂聚丙二醇胺，其分子量为5000，浓度为10ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为二甲基-二硫甲酰胺磺酸钠(DPS)，其浓度为0.2ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量5000的聚乙烯醇缩水甘油醚与苯并咪唑的反应产物，其浓度为2ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个苯并咪唑反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为235g/L，所述H2SO4的浓度为65g/L，所述HCl的浓度为62mg/L。
实施例7
本实施例提供一种细微盲孔直流电镀填孔药水，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂、整平剂和溶剂，其中，所述溶剂为水，所述润湿剂为小分子表面活性剂，本实施例中，所述小分子表面活性剂为二缩三乙二醇，其浓度为2000ppm，所述小分子表面活性剂很容易对铜面及进入孔内进行脱脂等润湿作用，使得后续药水在孔外及孔内的交换变得更加容易，铜离子及必要的添加剂分子可以得到快速补充。所述高效抑制剂为大分子抑制剂，所述大分子抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子(由仲胺、叔胺或季胺键连接)连接形成的支化聚合物，本实施例中，所述大分子抑制剂为1,2-乙二胺丙氧基化乙氧基化物(tetronic 3600)，其分子量为3600，浓度为30ppm，电镀时上述添加剂组分分子会依据尺寸效应及电化学性能进行分布，由于盲孔孔径非常小，大分子结构的高效抑制剂很难向孔内扩散(支化的结构更难向孔内扩散)，从而附着于孔外的铜面上，防止细微盲孔孔口处电镀铜生长过快导致包孔现象的产生。所述加速剂为3-巯基-1-丙磺酸钠(MPS)，其浓度为0.5ppm，对于细微盲孔，特别是厚径比大于1的盲孔，其对底铜的生长要求明显高于铜面，小分子加速剂可进入孔内并随电镀的进行而快速富集，形成孔外抑制剂富集、孔内加速剂富集的状态，进而使孔内镀速高于孔外镀速，从而实现填孔的技术效果。所述整平剂为分子量15000的聚乙烯醇缩水甘油醚与二亚乙基三胺的反应产物，其浓度为4ppm，所述反应产物制备时按照每两个聚乙烯醇缩水甘油醚与一个二亚乙基三胺反应的配比投料，所述整平剂是一类含多个位点氮正电荷中心的化合物，其可强有力地与孔口处这样负电荷密集的部位结合，抑制孔口镀铜的速度，避免孔口快速闭合产生孔内空洞。
进一步地，所述细微盲孔直流电镀填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，其中，所述CuSO4·5H2O的浓度为200g/L，所述H2SO4的浓度为55g/L，所述HCl的浓度为45mg/L。
实验例
采用实施例1-7所述的电镀填孔药水进行电镀操作：将经过除油、微蚀及水洗的样品板置于含2g/L丙三醇和5％硫酸水溶液的溶液中，所述样品板具有孔径为35μm的盲孔，其表面介质层厚度为50μm，超声处理样品板3min后取出，将样品板置于含有所述电镀填孔药水的电镀槽中进行电镀填孔测试，电流密度为1.5ASD，电镀时间为30min。测试结果如表1所示：
表1
项目 填孔情况 电镀面铜厚度(35μm孔径)
实施例1 填满 7.2
实施例2 填满 7.1
实施例3 填满 7.1
实施例4 填满 6.8
实施例5 填满 6.8
实施例6 填满 6.9
实施例7 填满 7.1
上述测试结果表明，采用实施例1-7所述的细微盲孔直流电镀填孔药水对具有细微盲孔(孔径35μm)的电路板进行电镀，盲孔内填充饱满、无空洞，孔口平整、无包孔现象。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述药水包括润湿剂、高效抑制剂、加速剂和整平剂，所述润湿剂为小分子表面活性剂，其浓度为10-10000ppm，所述高效抑制剂为大分子抑制剂，其浓度为2-100ppm，所述加速剂的浓度为0.05-2ppm，所述整平剂的浓度为0.5-10ppm。
2.根据权利要求1所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述润湿剂为碳原子数2-10的饱和脂肪族二醇、三醇或饱和脂肪族二醇、三醇的一缩、二缩、三缩合物。
3.根据权利要求2所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述高效抑制剂为乙二醇或丙二醇的均聚物或共聚物通过氮原子连接形成的支化聚合物。
4.根据权利要求3所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述高效抑制剂的分子量为2000-10000。
5.根据权利要求4所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述加速剂为醇硫基丙烷磺酸钠、苯基二硫丙烷磺酸钠、聚二硫二丙烷磺酸钠、巯基咪唑丙磺酸钠、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠、二甲基-二硫甲酰胺磺酸钠、3-巯基-1-丙磺酸钠、噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述整平剂为聚乙烯醇缩水甘油醚与二胺、三胺、吡咯烷、哌啶、咪唑、苯并咪唑、三唑或上述组分的衍生物的产物。
7.根据权利要求6所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述聚乙烯醇缩水甘油醚的分子量为1000-20000。
8.根据权利要求1-7任一项所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述填孔药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4·5H2O、H2SO4和HCl，所述CuSO4·5H2O的浓度为180-270g/L，所述H2SO4的浓度为40-80g/L，所述HCl的浓度为30-80mg/L。
9.根据权利要求8所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述润湿剂的浓度为500-5000ppm，所述高效抑制剂的浓度为5-50ppm，所述加速剂的浓度为0.1-1ppm，所述整平剂的浓度为1-5ppm。
10.根据权利要求9所述的细微盲孔直流电镀填孔药水，其特征在于，所述润湿剂的浓度为1000-2000ppm，所述高效抑制剂的浓度为10-30ppm，所述加速剂的浓度为0.2-0.5ppm，所述整平剂的浓度为2-4ppm。
CN201711386824.7A 2017-12-20 2017-12-20 一种细微盲孔直流电镀填孔药水 Active CN108166028B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711386824.7A CN108166028B (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种细微盲孔直流电镀填孔药水

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711386824.7A CN108166028B (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种细微盲孔直流电镀填孔药水

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108166028A true CN108166028A (zh) 2018-06-15
CN108166028B CN108166028B (zh) 2022-11-08

Family

ID=62523096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711386824.7A Active CN108166028B (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种细微盲孔直流电镀填孔药水

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108166028B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108546967A (zh) * 2018-07-19 2018-09-18 广东工业大学 一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用
CN109628968A (zh) * 2019-01-30 2019-04-16 中南大学 一种tsv快速填充方法与装置
CN110016699A (zh) * 2019-05-29 2019-07-16 广州旗泽科技有限公司 一种电镀铜填孔整平剂及其制备方法和应用
CN110241445A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 北京化工大学 一种高效填孔酸性镀铜溶液及电子化学品添加剂
CN111020649A (zh) * 2019-12-17 2020-04-17 东莞市康迈克电子材料有限公司 一种整平剂及其制备方法、电镀液及其应用、线路板的电镀方法及线路板
CN111962109A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 苏州大学 一种酸铜添加剂及其制备方法
CN113373482A (zh) * 2021-05-26 2021-09-10 深圳市贝加电子材料有限公司 一种脉冲电镀铜添加剂、电镀液与电镀液的应用
CN113423194A (zh) * 2021-04-27 2021-09-21 厦门理工学院 一种卷对卷铜箔盲孔填孔方法
CN113481554A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 惠州市捷兴盛电子有限公司 镀铜液制备方法
CN113549962A (zh) * 2021-07-28 2021-10-26 广东工业大学 一种填孔镀铜整平剂分子及其应用
CN114351195A (zh) * 2022-03-19 2022-04-15 深圳市创智成功科技有限公司 一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102995076A (zh) * 2012-12-05 2013-03-27 陕西师范大学 用于微盲孔填充的电镀铜溶液
CN103361694A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 一种用于3d铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法
CN103361681A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 能改变tsv微孔镀铜填充方式的添加剂c及包含其的电镀液
CN103572336A (zh) * 2013-11-20 2014-02-12 东莞市富默克化工有限公司 一种pcb盲孔电镀铜溶液及其制备方法和电镀方法
CN106757194A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 陕西环珂生物科技有限公司 一种利用电镀铜填pcb盲孔的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102995076A (zh) * 2012-12-05 2013-03-27 陕西师范大学 用于微盲孔填充的电镀铜溶液
CN103361694A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 一种用于3d铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法
CN103361681A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 能改变tsv微孔镀铜填充方式的添加剂c及包含其的电镀液
CN103572336A (zh) * 2013-11-20 2014-02-12 东莞市富默克化工有限公司 一种pcb盲孔电镀铜溶液及其制备方法和电镀方法
CN106757194A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 陕西环珂生物科技有限公司 一种利用电镀铜填pcb盲孔的方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108546967A (zh) * 2018-07-19 2018-09-18 广东工业大学 一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用
CN108546967B (zh) * 2018-07-19 2020-10-23 广东工业大学 一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用
CN109628968A (zh) * 2019-01-30 2019-04-16 中南大学 一种tsv快速填充方法与装置
CN109628968B (zh) * 2019-01-30 2020-06-30 中南大学 一种tsv快速填充方法与装置
CN110016699A (zh) * 2019-05-29 2019-07-16 广州旗泽科技有限公司 一种电镀铜填孔整平剂及其制备方法和应用
CN110241445B (zh) * 2019-06-26 2021-06-08 北京化工大学 一种高效填孔酸性镀铜溶液及电子化学品添加剂
CN110241445A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 北京化工大学 一种高效填孔酸性镀铜溶液及电子化学品添加剂
CN111020649A (zh) * 2019-12-17 2020-04-17 东莞市康迈克电子材料有限公司 一种整平剂及其制备方法、电镀液及其应用、线路板的电镀方法及线路板
CN111962109A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 苏州大学 一种酸铜添加剂及其制备方法
CN113423194A (zh) * 2021-04-27 2021-09-21 厦门理工学院 一种卷对卷铜箔盲孔填孔方法
CN113423194B (zh) * 2021-04-27 2023-05-23 厦门理工学院 一种卷对卷铜箔盲孔填孔方法
CN113373482A (zh) * 2021-05-26 2021-09-10 深圳市贝加电子材料有限公司 一种脉冲电镀铜添加剂、电镀液与电镀液的应用
CN113549962A (zh) * 2021-07-28 2021-10-26 广东工业大学 一种填孔镀铜整平剂分子及其应用
CN113549962B (zh) * 2021-07-28 2022-06-07 广东工业大学 一种填孔镀铜整平剂分子及其应用
CN113481554A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 惠州市捷兴盛电子有限公司 镀铜液制备方法
CN114351195A (zh) * 2022-03-19 2022-04-15 深圳市创智成功科技有限公司 一种脉冲通孔填孔的电镀铜配方及其电镀工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN108166028B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108166028A (zh) 一种细微盲孔直流电镀填孔药水
US20030010646A1 (en) Electrolytic copper plating solutions
TWI491767B (zh) 高速銅電鍍槽
CN111270277B (zh) 盲孔填孔电镀工艺及采用该工艺得到的镀件、镀件的应用、电子产品
US20040045832A1 (en) Electrolytic copper plating solutions
CN112030203B (zh) 一种通孔电镀填孔方法及印制电路板的制备方法
JP2006057177A (ja) 電気銅めっき浴及び電気銅めっき方法
US20020043467A1 (en) Electrolyte
US20020127847A1 (en) Electrochemical co-deposition of metals for electronic device manufacture
WO2023246889A1 (zh) 一种用于pcb通孔金属致密填充的酸性硫酸盐电子电镀铜组合添加剂
US20130056362A1 (en) Manufacture method of buildup circuit board
CN113737232B (zh) 一种线路板通孔电镀铜整平剂及其应用、制备方法
JP3780302B2 (ja) ビアホール及びスルーホールを有する基板のめっき方法
CN110106536A (zh) 一种印制电路板盲孔填铜用酸性镀铜液及其盲孔填铜方法
CN110117801B (zh) 一种印制电路板盲孔填铜用镀铜添加剂及其制备方法
CN113430594B (zh) 一种含氮小分子的应用及电镀液
CN108166030B (zh) 一种通孔直流电镀填孔药水
KR102381835B1 (ko) 전해 구리 도금용 양극 및 그것을 이용한 전해 구리 도금 장치
CN110993506B (zh) Ic载板通孔填埋工艺
CN113430597B (zh) 一种线路板填孔电镀整平剂的应用
CN113430598B (zh) 一种线路板盲孔填充电镀铜溶液及其应用
CN113373482B (zh) 一种脉冲电镀铜添加剂、电镀液与电镀液的应用
CN113943956A (zh) 一种适用于薄表面铜填孔应用的任意层电镀铜浴及方法
WO2020096374A2 (ko) 브롬 이온을 포함한 구리 전해도금용 전해질 용액 및 이를 이용한 구리 전해도금 방법
CN112899737A (zh) 一种盲孔填充电镀铜溶液及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 518000 Room 101, building 2, No. 7, Langhui Road, tangxiayong community, Yanluo street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen banming Technology Co.,Ltd.

Address before: Baoan District Songgang Tangxia street Shenzhen city Guangdong province 518000 Chung Hui Lu Lang community building No. 02 7

Applicant before: SHENZHEN BOARDTECH Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant