CN108396347B - 电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法 - Google Patents

电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够有效改善图形电镀均匀性的电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法。本发明的电镀阻挡件的制作方法,先从制作样板开始,样板上开设一具有预设孔径的试验通孔,通过对该样板进行图形电镀试验,根据尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围的思路逐步确定电镀阻挡件的形状参数,而该形状参数是与电镀设备的预设电镀参数相匹配的,因而在后续电镀过程中,可以按照这些预设的参数制作电镀阻挡件,配合预设的电镀参数等,在电镀过程中就可以尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围,使得电镀的图形更为均匀。

Description

电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法
技术领域
本发明涉及电镀技术领域,尤其是涉及一种电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法。
背景技术
电镀就是利用电解原理在某些基材表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。目前印刷电路板和载板行业常用的电镀方法按其工艺步骤及加工设备不同主要分为龙门电镀、垂直连续电镀及水平电镀三种。三种设备中使用的电镀阳极可分为可溶性阳极和不溶性阳极两种。目前常用的不溶性阳极和可溶性阳极进行图形电镀的电镀装置,各电镀装置均包括电源、电镀槽、阳极和电镀阻挡件。在电镀时,电镀阻挡件位于阳极和阴极之间,电镀阻挡件具有通孔。阳极和阴极分别与电源的正极和负极电连接。阳极、阴极和电镀阻挡件都浸泡于电镀液中。在电镀过程中,阳极出发的电力线穿过电镀阻挡件上的通孔到达阴极,在阴极基材的表面金属离子获得电子被还原即可形成电镀金属膜层。
然而,目前不论采用哪种电镀设备(龙门电镀、垂直连续电镀或水平电镀),或是哪一类阳极(不溶性阳极或可溶性阳极),在图形电镀后,总是不可避免地出现镀层不均的现象,如图形中间区域镀层较薄、边缘区域镀层较厚、孤立图形整体偏厚等。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够有效改善图形电镀均匀性的电镀阻挡件及其制作方法以及图形电镀方法。
一种电镀阻挡件的制作方法,包括如下步骤:
制作样板,所述样板上开设有一试验通孔;
将所述样板置于电镀设备的阳极与阴极之间作为电镀阻挡件,按照预设的电镀参数进行电镀,电镀后在阴极得到镀层,检测从镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同位置的镀层厚度T,根据所述镀层厚度T分析得到穿过所述试验通孔的电力线的辐射范围R,根据所述电力线的辐射范围R确定与该电镀设备及所述预设电镀参数相适配的待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设
按照所述预设孔间距P预设以及预设的有效阳极面积制作具有呈矩形阵列分布的电镀通孔的电镀阻挡件,所述预设的有效阳极面积为所述电镀阻挡件上所有电镀通孔的面积之和。
在其中一个实施例中,所述根据所述镀层厚度T分析得到穿过所述试验通孔的电力线的辐射范围R包括:
根据所述不同位置的镀层厚度T与该位置到镀层中部均匀区域的边缘的距离d绘制曲线,得到镀层厚度T与距离d的曲线;
分析所述镀层厚度T与距离d的曲线中镀层厚度T开始趋于稳定的位置距离中部均匀区域的边缘的距离d,该距离d即作为穿过所述通孔的电力线的辐射范围R。
在其中一个实施例中,所述根据所述电力线的辐射范围R确定待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设是:
0.5R<P预设≤5R。
在其中一个实施例中,所述预设的电镀参数包括样板靠近所述阴极的一侧与所述阳极之间的距离以及电镀设备的结构参数和工作参数。
在其中一个实施例中,所述预设的有效阳极面积占所述阳极实际面积的比例不小于10%。
一种电镀阻挡件,采用上述任一实施例所述的电镀阻挡件的制作方法制作。
在其中一个实施例中,所述电镀阻挡件为多孔板状;或者
所述电镀阻挡件为能够包覆阳极的保护套形状,且所述电镀阻挡件用于设在阳极与阴极之间的、用于挡住阳极的部分具有呈所述矩形阵列分布的电镀通孔。
一种图形电镀方法,使用上述任一实施例所述的电镀阻挡件;所述图形电镀方法包括如下步骤:
将所述电镀阻挡件置于电镀设备的电镀槽中,按照所述预设的电镀参数进行通电电镀。
在其中一个实施例中,所述图形电镀方法还包括在电镀过程中控制阳极、阴极和电镀阻挡件中的至少两个做周期性地相对摆动的步骤。
在其中一个实施例中,相对摆动的幅度不小于电镀通孔的孔径与预设孔间距P预设之和。
现今电路板等图形器件的线宽逐渐趋于精细化,通过众多精细图形电镀产品进行研究发现,单纯使用传统的电镀设备进行电镀普遍存在着图形中间区域镀层较薄、边缘区域镀层较厚、孤立图形整体偏厚等现象。经过深入研究发现,这主要是由于阳极与阴极之间的电场分布不均匀所导致的,以电力线来表示,即存在边缘效应。所谓边缘效应即图形的边缘部位的电力线较为集中,而靠近中间部位的电力线较为平均,这样对于大铜面的电镀就会导致中间区域镀层较薄、边缘区域镀层较厚,对于排线的电镀会导致两侧的排线厚度较厚、中间较薄,对于孤立线的电镀会导致电镀的孤立线整体偏厚。因而,如何降低边缘效应是减少由于边缘效应导致的电镀不均匀问题发生的关键。
使用具有通孔的电镀阻挡件之后,电力线穿过通孔会产生反边缘效应,也即电力线在边缘区域会变得稀疏,而中间继续保持均匀。传统的虽然已有使用电镀阻挡件进行辅助图形电镀的技术,使用这类挡板虽然可以一定程度降低边缘效应,但效果并不显著,主要是这类电镀阻挡件的设计较为随意,没有注意到边缘效应和反边缘效应产生的本质,从而也无法较好的利用反边缘效应来降低边缘效应对图形电镀的影响。
本发明创造性地提出从图形电镀的孤立线电镀出发进行研究,若能够降低孤立线电镀的整体厚度,即可提高大铜面或排线等其他图形的电镀均匀性。对于穿过电镀阻挡件上通孔的电力线而言,反边缘效应使边缘位置的电力线分布变得稀疏,因而若能够降低电力线的辐射范围,也即减小电力线的反边缘效应的极限值(由于电荷间相互排斥作用,使阳极正对位置,电荷分布均匀,从而使镀层分布均匀,而正电荷对电子吸引能力存在极限值,因此穿过通孔的电力线的辐射范围,也即阴极上电子分布范围存在一个固定的极限值),就可以使得在辐射范围内的电力线整体分布更为均匀,这样就可以提高图形电镀的均匀性。
因此,本发明的电镀阻挡件的制作方法,先从制作样板开始,样板上开设一试验通孔,通过对该样板进行图形电镀试验,根据尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围的思路逐步确定电镀阻挡件的形状参数,如孔间距等,该孔间距是与电镀设备的预设电镀参数相匹配的,因而在后续电镀过程中,可以按照这些预设的参数制作电镀阻挡件,配合预设的电镀参数等,在电镀过程中就可以尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围,使得电镀的图形更为均匀。
尤其是,在图形电镀过程中,可以控制阳极、阴极和电镀阻挡件中的至少两个做周期性地相对摆动或周期性地水平相对摆动,这样电镀阻挡件可以周期性地挡住阴极上待镀图形的位置,当通孔正对待镀图形的位置时可以有镀层沉积,当通孔之间的遮挡部位正对待镀图形的位置时,没有或者只有少量镀层沉积,这样就可以进一步提高电镀的均匀性。
附图说明
图1a为阳极与阴极之间电场分布不均匀的示意图,图1b为电镀不均匀的图形示意图;
图2为遮挡阳极的物理模型示意图;
图3为阳极与阴极的电荷吸引示意图;
图4a、4b、4c和4d分别为缩短阳极与阴极之间的距离S、加厚电镀阻挡件的厚度H、增大阳极与电镀阻挡件之间的距离L或者减小电流密度Dk对穿过电镀阻挡件上通孔的电场分布的影响示意图;
图5为样板的结构示意图;
图6为试验板的结构示意图;
图7为使用不同孔径的样板电镀后到孔中心距离与铜厚的曲线图;
图8为使用不同板厚的样板电镀后到孔中心距离与铜厚的曲线图;
图9为样板的厚度与反边缘效应效应宽度的曲线图;
图10为阳极与样板之间距离不同时到孔中心距离与铜厚的曲线图;
图11为阳极与样板之间的距离与反边缘效应效应宽度的曲线图;
图12a和图12b分别为大铜面的到板最左侧距离与铜厚的关系曲线和到板最顶端距离与铜厚的关系曲线;
图13a和图13b分别为使用电镀阻挡件和不使用电镀阻挡件的排线的电镀结果;
图14a和图14b分别为使用电镀阻挡件和不使用电镀阻挡件的孤立线的电镀结果。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
电路板的图形电镀流程一般包括层压、钻孔、沉铜+板镀、图形转移、图形电镀、蚀刻和阻焊等。在图形电镀过程中经常出现电镀铜厚不均匀的现象,表现为夹膜严重和孤立线线宽和厚度超标等。经过深入研究发现,这主要是由于阳极与阴极之间的电场分布不均匀所导致的,阳极与阴极之间的电场分布存在边缘效应。如图1a所示,以电力线来表示,所谓边缘效应即图形的边缘部位的电力线较为集中,而靠近中间部位的电力线较为平均。如图1b所示,这样对于大铜面的电镀就会导致中间区域镀层较薄较均匀、边缘区域镀层较厚,对于排线的电镀也会导致两侧的排线厚度较厚、中间较薄,对于孤立线的电镀也会导致电镀的孤立线整体偏厚。因而,如何减少孤立线边缘的电力线分布,降低边缘效应是减少由于边缘效应导致的电镀不均匀问题发生的关键。
如图2所示,使用具有通孔的电镀阻挡件之后,电力线穿过通孔会产生反边缘效应,也即电力线在边缘区域会变得稀疏,而中间继续保持均匀。通过对图形电镀的孤立线电镀出发进行研究,本发明发现,若能够降低孤立线电镀的整体厚度,即可提高大铜面或排线等其他图形的电镀均匀性。如图3所示,由于电荷间相互排斥作用,使阳极正对位置,电荷分布均匀,从而使镀层分布均匀,而正电荷对阴极上的电子吸引能力存在极限值,因此穿过通孔的电力线的辐射范围,也即阴极上电子分布范围存在一个固定的极限值,这个极限值也即穿过通孔的电力线的辐射范围。对于穿过电镀阻挡件上通孔的电力线而言,反边缘效应使边缘位置的电力线分布变得稀疏,因而若能够降低电力线的辐射范围,也即减小电力线的反边缘效应的极限值,就可以使得在辐射范围内的电力线整体分布更为均匀,这样就可以提高图形电镀的均匀性。
如图4a、4b、4c和4d所示,研究发现,缩短阳极与阴极之间的距离S、加厚电镀阻挡件的厚度H、增大阳极与电镀阻挡件之间的距离L或者减小电流密度Dk,都可以减小穿过电镀阻挡件上通孔的电力线的辐射范围,一定程度上提高辐射到阴极的电力线分布的均匀性,进而提高阴极镀层的均匀性。考虑到实际电镀设备阳极与阴极之间的距离S以电镀时的电流密度都是恒定的,因此,在设计电镀阻挡件时,可以以某一预设的距离S预设和预设的电流密度Dk预设等预设的电镀参数进行试验。
因此,本发明的电镀阻挡件的制作方法,先从制作样板开始,样板上开设一具有预设孔径的试验通孔,通过对该样板进行图形电镀试验,根据尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围的思路逐步确定电镀阻挡件的形状参数,如孔间距P等,该孔间距P是与电镀设备的预设电镀参数相匹配的,因而在后续电镀过程中,可以按照这些预设的参数制作电镀阻挡件,配合预设的电镀参数等,在电镀过程中就可以尽量减小穿过通孔的电力线的辐射范围,使得电镀的图形更为均匀。
具体地,在一个实施方式中,该电镀阻挡件的制作方法,包括如下步骤:
步骤S1:制作样板,样板上开设有一具有预设孔径D预设的试验通孔。
如图5所示,该样板10上开设有一个试验通孔11,通过该样板10对图6所示的试验板20进行图形电镀。试验板20的板尺寸为55*90mm,孤立线21的长度为50mm,孤立线21的宽度为0.5mm,电镀时的电流参数为12ASF,电镀时间为88min。
通过使用具有不同孔径(0.2mm、0.5mm、1mm和2mm)的试验通孔11的样板10进行试验,该样板10的厚度H为2mm,获得多个对应不同孔径的镀层,检测各镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘(由于穿过试验通孔11的中部的电力线分布均匀,因而电镀得到的镀层的中部存在一厚度相对均匀的区域,该区域即定义为中部均匀区域)的不同距离处的镀层厚度T,结果见下表1。
表1
针对不同孔径的镀层厚度分布情况绘制曲线,如图7所示,由表1和图7可以看出,通过使用电镀阻挡件,可以形成铜厚分布“中间厚、边缘薄”的反边缘效应,且该反边缘效应的极限值约为8mm,与孔径无关。
样板的试验通孔的孔径可根据实验情况随意设置。但在其中一个实施例中,在步骤S1中,在目前钻孔条件能够达到的前提下,预设孔径D预设可尽量小,以尽量提高待制作的电镀阻挡件的孔隙率,提高有效阳极面积。如在一个具体的实施例中,预设孔径D预设为0.01mm~3mm,如可以在0.01mm~1mm之间,也可以在1mm~3mm之间,更具体地,还可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等。
步骤S2:使用多块具有不同样板厚度H的样板作为电镀阻挡件分别进行电镀,各样板上试验通孔的孔径同为预设孔径D预设且控制各样板与阳极之间的距离L相等,电镀后在阴极得到对应不同样板厚度H的镀层,检测从各镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同位置的镀层厚度T,根据镀层厚度T分析得到待制作的电镀阻挡件的预设板厚H预设
在其中一个实施例中,在步骤S2中,根据镀层厚度T分析得到待制作的电镀阻挡件的预设板厚H预设包括:
步骤S21:根据不同位置的镀层厚度T与该位置到镀层中部均匀区域的边缘的距离d绘制曲线,得到关于不同样板厚度H的镀层厚度T与距离d的曲线;
步骤S22:分析各镀层厚度T与距离d的曲线中镀层厚度T开始趋于稳定的位置距离中部均匀区域的边缘的距离d,该距离d作为穿过通孔的电力线的辐射范围R,得到不同样板厚度H对应的辐射范围R,将样板厚度H与辐射范围R绘制曲线,得到样板厚度H与辐射范围R的曲线;
步骤S23:分析样板厚度H与辐射范围R的曲线中,随着样板厚度H的增大,辐射范围R的下降率满足预设要求时的样板厚度H即为预设板厚H预设
在一个具体地试验实施例中,以预设孔径D预设为1mm的样板作为电镀阻挡件进行电镀,电流密度为12ASF,电镀时间为88min,阳极与阴极之间的距离为21cm,阳极与样板之间的距离为零。
通过使用具有不同样板厚度H(0.5mm、1mm、2mm、4mm、6mm)的样板10进行试验,获得多个对应不同样板厚度H的镀层,检测各镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同距离处的镀层厚度T,结果见下表2。
表2
由表2绘制的关于不同样板厚度H的镀层厚度T与距离d的曲线如图8所示,得到样板厚度H与辐射范围R的关系见下表3和图9。
表3
板厚/mm 0.5 1 2 4 6
电力线的辐射范围(反边缘效应宽度)/mm 8 5 3 2.5 2
由表3和图9可以看出,随着样板厚度H的增加,电力线的辐射范围减小,当样板厚度H达到2mm后,电力线的辐射范围变化不大,因此,在此种情况下,预设板厚H预设可取2mm。在其他实施例中,只要辐射范围R的下降率满足预设要求时的样板厚度H即可作为预设板厚H预设
步骤S3:使用相同的样板作为电镀阻挡件进行多次电镀,多次电镀过程中样板与阳极之间的距离L不等,电镀后在阴极得到对应不同距离L的镀层,检测从各镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同位置的镀层厚度T,根据镀层厚度T分析得到样板与阳极之间的预设距离L预设
在一个实施例中,在步骤S3中,根据镀层厚度T分析得到样板与阳极之间的预设距离L预设包括:
步骤S31:根据不同位置的镀层厚度T与该位置到镀层中部均匀区域的边缘的距离d绘制曲线,得到关于不同距离L的镀层厚度T与距离d的曲线;
步骤S32:分析各镀层厚度T与距离d的曲线中镀层厚度T开始趋于稳定的位置距离中部均匀区域的边缘的距离d,该距离d作为穿过通孔的电力线的辐射范围R,得到不同距离L对应的辐射范围R,将距离L与辐射范围R绘制曲线,得到距离L与辐射范围R的曲线;
步骤S33:分析距离L与辐射范围R的曲线中,随着距离L的增大,辐射范围R的下降率满足预设要求时的距离L即为预设距离L预设
在一个具体地实施例中,以预设孔径D预设为1mm、厚度H为1mm的样板作为电镀阻挡件进行电镀,电流密度为12ASF,电镀时间为88min,阳极与阴极之间的距离为21cm。
通过控制阳极与样板之间的距离L不同(0cm、0.2cm、0.5cm、1cm、2cm、3cm)分别进行试验,获得多个对应不同距离L的镀层,检测各镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同距离处的镀层厚度T,结果见下表4。
表4
由表4绘制的关于不同距离L的镀层厚度T与距离d的曲线如图10所示,得到不同距离L与辐射范围R的关系见下表5和图11。
表5
由表5和图11可以看出,随着阳极与样板之间的距离L的增加,电力线的辐射范围减小,当距离L达到2cm之后,电力线的辐射范围变化不大,因此,在此种情况下,预设距离L预设可取2cm。在其他实施例中,只要辐射范围R的下降率满足预设要求时的距离L即可作为预设距离L预设
在其他一些实施方式中,因在实际电镀过程中,电镀阻挡件与阳极之间具有间隙时电镀阻挡件的厚度以及电镀阻挡件与阳极之间的距离,或者电镀阻挡件紧贴阳极时电镀阻挡件位于阳极与阴极之间的距离,均是根据实际情况设定的,此时,步骤S2和步骤S3可省略,样板的厚度以及在实验时与阳极之间的距离可以根据具体设定情况进行设置,保证样板靠近阴极一侧与阳极之间的距离满足预设的电镀参数的设定条件即可,后续按照该具体设定条件进行步骤S4。
步骤S4:将样板置于电镀设备的阳极与阴极之间作为电镀阻挡件,按照预设的电镀参数进行电镀,电镀后在阴极得到镀层,检测从镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同位置的镀层厚度T,根据镀层厚度T分析得到穿过试验通孔的电力线的辐射范围R,根据电力线的辐射范围R确定与该电镀设备及预设电镀参数相适配的待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设
所述预设的电镀参数包括样板靠近所述阴极的一侧与所述阳极之间的距离以及电镀设备的结构参数和工作参数,结构参数如阳极与阴极之间的距离、电镀槽的形状和尺寸等,工作参数包括电镀时的电流密度、电镀时间等。
在一个实施例中,在步骤S4中,根据镀层厚度T分析得到穿过试验通孔的电力线的辐射范围R包括:
步骤S41:根据不同位置的镀层厚度T与该位置到镀层中部均匀区域的边缘的距离d绘制曲线,得到镀层厚度T与距离d的曲线;
步骤S42:分析镀层厚度T与距离d的曲线中镀层厚度T开始趋于稳定的位置距离中部均匀区域的边缘的距离d,该距离d即作为穿过通孔的电力线的辐射范围R。
在一个具体地实施例中,以预设孔径D预设为1mm、厚度H为2mm的样板作为电镀阻挡件进行电镀,样板与阳极之间的距离L为2cm,电流密度Dk为12ASF,电镀时间t为88min,阳极与阴极之间的距离S为21cm。按照上述方法检测电镀获得的镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同距离处的镀层厚度T。结果显示电力线的辐射范围R(反边缘效应宽度)约为1mm。
在一个具体实施例中,根据电力线的辐射范围R确定待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设是:0.5R<P预设≤5R,优选地,R<P预设≤3R,进一步优选地,P预设=2R。当电力线的辐射范围R(反边缘效应宽度)约为1mm,优选的,可以确定待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设满足:0.5mm<P预设≤5mm,如可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。
步骤S5:按照预设孔间距P预设以及预设的有效阳极面积制作具有呈矩形阵列分布的电镀通孔的电镀阻挡件。
所述预设的有效阳极面积为所述电镀阻挡件上所有电镀通孔的面积之和。在一个实施例中,预设的有效阳极面积占阳极实际面积的比例不小于10%,优选不小于20%。
在一个实施例中,按照预设孔径D预设=1mm、预设板厚H预设=2mm、预设孔间距P预设=2mm制作具有呈阵列分布的电镀通孔的板状的电镀阻挡件。
在其他实施例中,电镀阻挡件上的孔径可在0.01mm~3mm范围内,孔间距可在0.1mm~5mm范围内,厚度可按照上述方法进行优选,且要保证电镀阻挡件放入电镀液中,不变形即可。适合于制作电镀阻挡件的材料可以是各类具有一定机械强度的不导电材料,如PP、PVC或其他树脂或塑料类材料等。
本实施方式还提供了一种电镀阻挡件,其采用上述任一实施例所述的电镀阻挡件的制作方法制作。
该电镀阻挡件可以多孔板状;或者电镀阻挡件为能够包覆阳极的保护套形状,且电镀阻挡件用于设在阳极与阴极之间的、用于挡住阳极的部分具有呈所述矩形阵列分布的电镀通孔。
进一步,本实施方式还提供了一种图形电镀方法,其使用上述电镀阻挡件;图形电镀方法包括如下步骤:
将电镀阻挡件置于电镀设备的电镀槽中,按照预设的电镀参数进行通电电镀。
在其中一个实施例中,图形电镀方法还包括在电镀过程中控制阳极、阴极和电镀阻挡件中的至少两个做周期性地相对摆动的步骤,相对摆动的幅度不小于预设孔径D预设与预设孔间距P预设之和。
相对摆动的方式有左、右摆动和圆周摆动,配合前、后震动,以周期性的遮挡阴极上的待电镀的图形区域。如可以将电镀阻挡件进行圆周摆动,圆周摆动的直径不小于预设孔径D预设与预设孔间距P预设之和。摆动的周期不限,如周围可以为30s,也可以为1min等。
在图形电镀过程中,可以控制阳极、阴极和电镀阻挡件中的至少两个做周期性地相对摆动,这样电镀阻挡件可以周期性地挡住阴极上待镀图形的位置,当通孔正对待镀图形的位置时可以有镀层沉积,当通孔之间的遮挡部位正对待镀图形的位置时,没有或者只有少量镀层沉积,这样就可以进一步提高电镀的均匀性。
按照下表6的电镀阻挡件设计和电镀参数进行电镀,电镀设备的阳极为4个钛篮,等距分布(10cm)。
表6
配合电镀阻挡件摇摆:左右摇摆距离4cm,1.5cm/s;前后震荡距离2~3mm,20~40次/min。
对于大铜面的镀制,结果如图12a和12b所示,横向极差值由9μm减小到4μm,纵向极差值由8μm减小到3μm;铜厚分布由“中间均匀、两边厚”变为“钛篮附近10cm厚、钛篮间均匀”。对于排线的镀制,如图13a和图13b所示,由铜厚超标31μm/间距0.1mil,到铜厚26μm(理论值25μm)/间距2.3mil。对于孤立线的镀制,如图14a和图14b所示,由铜厚超标35μm到铜厚为29μm(理论值25μm)。由此可见,采用本实施方式制作的电镀阻挡件配合运动,可以显著提高镀层的均匀性。
此外,对于传统的随意制作的电镀阻挡件,使用具有上述表6中参数特征的电镀阻挡件对孤立线的镀制,按照相同的电镀参数进行试验对比,使用上述标6的电镀阻挡件可以将铜厚超标22μm减小到铜厚31μm(理论值25μm)。
进一步,对于没有摆动的电镀试验,使用上述表6中参数特征的电镀阻挡件对孤立线的镀制,配合摆动的可以将铜厚超标12μm减小到铜厚28μm(理论值25μm)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种电镀阻挡件的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
制作样板,所述样板上开设有一试验通孔;
将所述样板置于电镀设备的阳极与阴极之间作为电镀阻挡件,按照预设的电镀参数进行电镀,电镀后在阴极得到镀层,检测从镀层的边缘至其中部均匀区域的边缘的不同位置的镀层厚度T,根据所述镀层厚度T分析得到穿过所述试验通孔的电力线的辐射范围R,根据所述电力线的辐射范围R确定与该电镀设备及所述预设的电镀参数相适配的待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设
按照所述预设孔间距P预设以及预设的有效阳极面积制作具有呈矩形阵列分布的电镀通孔的电镀阻挡件,所述预设的有效阳极面积为所述电镀阻挡件上所有电镀通孔的面积之和;
其中,所述根据所述镀层厚度T分析得到穿过所述试验通孔的电力线的辐射范围R包括:
根据所述不同位置的镀层厚度T与该位置到镀层中部均匀区域的边缘的距离d绘制曲线,得到镀层厚度T与距离d的曲线;
分析所述镀层厚度T与距离d的曲线中镀层厚度T开始趋于稳定的位置距离中部均匀区域的边缘的距离d,该距离d即作为穿过所述试验通孔的电力线的辐射范围R;
所述根据所述电力线的辐射范围R确定待制作的电镀阻挡件的预设孔间距P预设是:
0.5R<P预设≤5R。
2.如权利要求1所述的电镀阻挡件的制作方法,其特征在于,所述试验通孔的孔径为0.01mm~3mm。
3.如权利要求2所述的电镀阻挡件的制作方法,其特征在于,所述样板的厚度是0.5mm、1mm、2mm、4mm或6mm。
4.如权利要求1所述的电镀阻挡件的制作方法,其特征在于,所述预设的电镀参数包括样板靠近所述阴极的一侧与所述阳极之间的距离以及电镀设备的结构参数和工作参数。
5.如权利要求1所述的电镀阻挡件的制作方法,其特征在于,所述预设的有效阳极面积占所述阳极实际面积的比例不小于10%。
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