CN108315782A - 一种电镀中改善均匀性的方法 - Google Patents

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    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
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    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals

Abstract

本发明公开了一种电镀中改善均匀性的方法，电镀后均匀性好，其技术方案要点是，电镀槽采用子母槽，电镀液温度范围控制在20～24摄氏度，电流密度控制在10～25安培/平方英尺(10～25个ASF)，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在175～225克/升，硫酸在150‑200克/每升电镀过程中基板均为竖直设置或基本竖直设置，当基板浸入子母槽中电镀时，基板距离两侧的阳极的距离相等或接近相等，电镀过程包括以下步骤：S1、电镀槽中对基板进行第一次电镀铜；S2、然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜，完成后，取出基板。

Description

一种电镀中改善均匀性的方法
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，更确切地说涉及一种电镀中改善均匀性的方法。
背景技术
目前，电镀在半导体芯片上应用广泛，用于电镀层状或点状的结构。大多采用的电镀方法是垂直电镀，以铜为例，使用现有电镀槽，若控制不好，线路板电镀完铜后容易 呈现“狗骨头效应”，即四周铜非常厚，而中间区域薄，整板均匀性较差且分布趋势随机 性大。
因此，为了解决上述问题，有的采用更贵的电镀装置，有的利用特殊的电镀液配方， 各有优势，也各有缺陷，而本申请人旨在通过第三种路径进行改进，即并不主要依赖电镀装置和电镀液配方来实现均匀性控制，而是关注电镀过程中的二次电流分布。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种电镀中改善均匀性的方法，电镀后均匀性好。
本发明的技术解决方案是，提供一种电镀中改善均匀性的方法，电镀槽采用子母槽， 电镀液温度范围控制在20～24摄氏度，电流密度控制在10～25安培/平方英尺(10～25个ASF)，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在175～225克/升，硫酸在150-200 克/每升电镀过程中基板均为竖直设置或基本竖直设置，当基板浸入子母槽中电镀时，基 板距离两侧的阳极的距离相等或接近相等，电镀过程包括以下步骤：
S1、电镀槽中对基板进行第一次电镀铜；
S2、然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜，完成后，取出基板。
采用上述技术方案后，本发明的一种电镀中改善均匀性的方法，与现有技术相比，具有以下优点：上述整体方案，通过多方面措施来利用二次电流分布实现电镀均匀性控制，多方面是指，电镀槽，基板与阳极距离，电镀液，以及通过上下转换进行两次电镀， 本发明并不直接消除厚薄现象，而是利用上述整体方案，在第一次电镀铜不均的现状下， 使第二次电镀铜的时候能在过厚层上电镀的较薄，能在过薄层上电镀的较厚，从而实现 整体区域均匀化，大大提高了均匀性，方法简单，质量好，生产效率高。
优选的，第一次电镀铜的时间和第二次电镀铜的时间相等或接近相等，这样，均匀性更好。
优选的，电镀液温度范围控制在22摄氏度，电流密度控制在18安培/平方英尺(18个ASF)，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在200克/升，硫酸在175克/每升。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
实验主体为一种应用于IC封装高精度载板，电镀主体为屏蔽电极线子母槽，子槽阴 极(需电镀板)与阳极电极线面积1:1。电镀液温度范围控制在20摄氏度，电流密度控 制在10安培/平方英尺，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在175克/升，硫酸在 150克/每升。
表1
表1为普通电镀方法和电镀中改善均匀性的方法的实验条件。
表2
表2为两种电镀方法后的两块基板上多个点的厚度数据(25点为整板分布中横向5排 纵向5排的相应取点)。
从表1中可以看出两次试验的区别在于本申请的方法将电镀时间分成相等的两部分，先进行第一次电镀铜；然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下 端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜。
从表2中可以看出两次试验的数据对比，数组1中为普通电镀方法得到的数据，最大值为19.5，最小值为12，差值较大且极差为7.5；而数组2中为电镀中改善均匀性的 方法得到的数据，最大值为14.6，最小值为12.2，差值较小且极差为2.4，即可以直观的 得到数组2中电镀后的基板更加均匀，实现整体区域均匀化，且方法简单，质量好，等 大大提高生产效率。
实施例二
实验主体为一种应用于IC封装高精度载板，电镀主体为屏蔽电极线子母槽，子槽阴 极(需电镀板)与阳极电极线面积1:1。电镀液温度范围控制在22摄氏度，电流密度控 制在18安培/平方英尺，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在200克/升，硫酸在 175克/每升。
表1
表3为普通电镀方法和电镀中改善均匀性的方法的实验条件。
序号 数组1 数组2
1 13.40 14
2 12 14.1
3 11.9 13.8
4 12.6 13.3
5 12.9 14.2
6 14.1 14.1
7 13.1 13.2
8 12.7 12.7
9 13.1 12.6
10 13.6 14.4
11 15.1 13.9
12 13.7 13
13 13.3 12.4
14 13.9 12.4
15 14.5 14.3
16 17.2 13.9
17 15.2 12.6
18 14.2 12.1
19 15.2 12.1
20 15.9 14.5
21 19.5 14.3
22 17.5 13.7
23 16.9 12.1
24 17.6 12.7
25 18.7 14.6
最大值 19.5 14.6
最小值 11.9 12.1
极差 7.6 2.5
表2
表4为两种电镀方法后的两块基板上多个点的厚度数据(25点为整板分布中横向5排 纵向5排的相应取点)。
从表3中可以看出两次试验的区别在于本申请的方法将电镀时间分成相等的两部分，先进行第一次电镀铜；然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下 端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜。
从表4中可以看出两次试验的数据对比，数组1中为普通电镀方法得到的数据，最大值为19.5，最小值为11.9，差值较大且极差为7.6；而数组2中为电镀中改善均匀性的 方法得到的数据，最大值为14.6，最小值为12.1，差值较小且极差为2.5，即可以直观的 得到数组2中电镀后的基板更加均匀，实现整体区域均匀化，且方法简单，质量好，等 大大提高生产效率。
实施例三
实验主体为一种应用于IC封装高精度载板，电镀主体为屏蔽电极线子母槽，子槽阴 极(需电镀板)与阳极电极线面积1:1。电镀液温度范围控制在24摄氏度，电流密度控 制在25安培/平方英尺，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在225克/升，硫酸在 200克/每升。
表5
表5为普通电镀方法和电镀中改善均匀性的方法的实验条件。
表6
表6为两种电镀方法后的两块基板上多个点的厚度数据(25点为整板分布中横向5排 纵向5排的相应取点)。
从表5中可以看出两次试验的区别在于本申请的方法将电镀时间分成相等的两部分，先进行第一次电镀铜；然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下 端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜。
从表6中可以看出两次试验的数据对比，数组1中为普通电镀方法得到的数据，最大值为18.7，最小值为11.9，差值较大且极差为6.8；而数组2中为电镀中改善均匀性的 方法得到的数据，最大值为14.6，最小值为12.3，差值较小且极差为2.2，即可以直观的 得到数组2中电镀后的基板更加均匀，实现整体区域均匀化，且方法简单，质量好，等 大大提高生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电镀中改善均匀性的方法，其特征在于，电镀槽采用子母槽，电镀液温度范围控制在20～24摄氏度，电流密度控制在10～25安培/平方英尺，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在175～225克/升，硫酸在150-200克/每升，电镀过程中基板均为竖直设置或基本竖直设置，当基板浸入子母槽中电镀时，基板距离两侧的阳极的距离相等或接近相等，电镀过程包括以下步骤：
S1、电镀槽中对基板进行第一次电镀铜；
S2、然后取出基板并上下转换，原来的上端成为下端，原来的下端成为上端，并浸入电镀槽中进行第二次电镀铜，完成后，取出基板。
2.根据权利要求1所述的一种电镀中改善均匀性的方法，其特征在于：第一次电镀铜的时间和第二次电镀铜的时间相等或接近相等。
3.根据权利要求1所述的一种电镀中改善均匀性的方法，其特征在于：电镀液温度范围控制在22摄氏度，电流密度控制在18安培/平方英尺，电镀液包括五水硫酸铜，浓度控制硫酸铜在200克/升，硫酸在175克/每升。
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