CN108601245A - 一种hdi板高厚径比盲孔的电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板制作技术领域，具体为一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法。本发明通过在对生产板的盲孔进行填孔电镀前，先用添加了适量加速剂的酸洗液清洗生产板，再用预浸液清洗生产板，使生产板中的盲孔内保留部分加速剂，当生产板进行填孔电镀时，不需通过增加电镀药水中加速剂的浓度即可使盲孔内加速剂的浓度快速升高到填孔电镀的要求，从而解决高厚径比的盲孔因电镀药水在孔内的贯穿性差导致孔内的加速剂不足，导致填孔不满及镀层空洞的品质问题。本发明方法通过优化填孔电镀的工艺流程，对于厚径比大于1的盲孔，一次电镀即可将盲孔填满，无需多次进行电镀填孔流程，不仅提高了盲孔的品质，还显著提高了填孔效率。

Description

一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法

技术领域

本发明涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法。

背景技术

HDI(High Density Interconnector)板，即高密度互连电路板，是使用微盲孔技术的一种线路分布密度较高的电路板。HDI板有内层线路和外层线路，利用反复的压合、激光钻盲孔、电镀填盲孔等步骤实现各层线路的电气连接。

盲孔填孔电镀是HDI板制作的核心工序之一，传统工艺采用点镀填孔电镀：沉铜、全板电镀后，利用干膜将板面覆盖，然后经曝光、显影，制作镀孔图形，在盲孔位置开窗，其它位置均被干膜覆盖，最后进行电镀，将盲孔填平。点镀填孔电镀具有如下明显的缺点和不足：1、盲孔填孔电镀和全板电镀分开，流程长，成本高；2、点镀填孔电镀会在盲孔位置形成一个铜厚高出板面的铜帽，需要使用砂带磨板或陶瓷磨板将其磨平，由于砂带板磨和陶瓷磨板在磨平铜帽的过程会对孔口造成较强的拉扯力，很容易导致盲孔底部铜层脱垫，造成开路报废，同时也极容易导致板面涨缩异常。

为了能够减少HDI板的工艺流程、缩短生产周期、降低生产成本，同时提高品质，电路板生产行业发展出了一种新的盲孔电镀技术——整板填孔电镀(微盲孔填孔电镀工艺)：沉铜后，通过使用专用的电镀药水，在进行全板电镀的同时，将盲孔填平。整板填孔电镀技术的主要原理是通过在电镀药水中添加光剂，抑制铜在板面的沉积速率而促进铜在孔内的沉积速率，从而最终将盲孔填满，并得到一个整体平整及铜厚符合生产要求的板面镀层。

光剂由加速剂、载运剂和整平剂三种成分组成。整平剂带有很强的正电性，很容易被附在镀件电流密度较高处(镀件表面、孔口等)，与铜离子出现竞争的场面，使得铜离子在高电流处不易落脚，从而抑制表面及孔口电镀铜的沉积；加速剂的作用主要是减小极化，促进铜的沉积，在载运剂的协助下扩散到孔底，从而促进孔底镀铜的效应，实现填孔效果；载运剂的作用是协助加速剂往孔内扩散，同时会起到“增极化”或“过电位”的作用，对孔底镀铜产生减速或压抑的作用，其与加速剂起到协同作用，改善镀层性质，得到细腻、致密、光亮的镀层。整板填孔电镀对光剂浓度非常敏感，要求各种成分能迅速分散到镀件不同位置形成一定的配比。

HDI板盲孔的纵横比越高，电镀药水在盲孔中的贯穿能力变差，往往会导致盲孔孔底加速剂的浓度不足，导致盲孔填不满或镀层空洞等品质问题。盲孔底部加速剂浓度的不足，不能简单通过增加药水中载运剂的浓度来实现，因为载运剂含量过高在协助加速剂扩散到孔底的同时，会由于“增极化”的作用，对盲孔孔底镀铜产生减速和抑制的作用。

为保证正常生产，电镀药水中的光剂的浓度需严格控制，并且纵横比≤1(HDI板盲孔直径≤0.125mm，介质层厚度≤0.125mm，纵横比维持≤1)的盲孔才能使用整板填孔电镀进行填孔。因此，对于某些纵横比大于1的盲孔，由于电镀药水在盲孔内的贯穿性差，盲孔内加速剂的浓度低，达不到要求，使用现有的整板填孔电镀工艺极易出现盲孔不能填满以及镀层空洞等问题，一般需要重复整板填孔电镀流程2-3次或使用传统的点镀填孔电镀工艺进行填孔。

发明内容

本发明针对现有的整板填孔电镀工艺只能加工厚径比不大于1的盲孔，对于高厚径比的盲孔存在填孔不满或镀层空洞的品质问题，提供一种可有效避免厚径比大于1的盲孔出现填孔不满或镀层空洞品质问题的HDI板高厚径比盲孔的电镀方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，包括以下步骤：

S1、清除生产板上的油污后，用酸洗液清洗生产板；所述酸洗液是浓度为1-3wt.％的硫酸溶液，且酸洗液中含有0.5-1.1mL/L的加速剂；所述生产板上设有盲孔。

优选的，所述加速剂是VFP08B加速剂。

具体的，清除生产板上的油污的步骤是：先用除油液浸洗生产板3-5min，以清洗附着在生产板板面及盲孔孔壁的油和氧化层；然后用浓度为1-3wt.％的硫酸溶液浸洗生产板0.5-1.5min。

具体的，所述用酸洗液清洗生产板的步骤是：用酸洗液浸洗生产板0.6-1.5min。

S2、将生产板置于预浸液中以减轻因前处理不良而造成镀铜液的污染，同时清除生产板板面的加速剂；所述预浸液是浓度为1-3wt.％的硫酸溶液。

具体的，用预浸液浸洗生产板0.6-1.5min。

S3、将生产板置于电镀液中进行填孔电镀，电镀填平生产板上的盲孔，电镀采用的电流密度为(0.8-2.7)A/dm²；所述电镀液中含有以下浓度的各组分：200-400g/L的CuSO₄浓度，70-110mL/L的H₂SO₄，50-70ppm的Cl^-浓度，0.5-1.7mL/L的加速剂，4-9mL/L的载运剂，3-20mL/L的整平剂。

优选的，所述的加速剂是VFP08B，所述的载运剂是VFP08L，所述的整平剂是VFP08C。

步骤S3后，还包括步骤S4，用硝酸除去生产板上夹点处的铜；所述夹点是指在步骤S3中对生产板进行电镀时夹具夹持生产板的位置。

以上所述的HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，尤其适用于对孔径为0.125mm，厚径比大于1的盲孔的填孔电镀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在对生产板的盲孔进行填孔电镀前，先用添加了适量加速剂的酸洗液清洗生产板，再用预浸液清洗生产板，使生产板中的盲孔内保留部分加速剂，当生产板进行填孔电镀时，不需通过增加电镀药水中加速剂的浓度即可使盲孔内加速剂的浓度快速升高到填孔电镀的要求，从而解决高厚径比的盲孔因电镀药水在孔内的贯穿性差导致孔内的加速剂不足，从而导致填孔不满及镀层空洞的品质问题。本发明方法通过优化填孔电镀的工艺流程，对于厚径比大于1的盲孔，一次电镀即可将盲孔填满，无需多次进行电镀填孔流程，不仅提高了盲孔的品质，还显著提高了填孔效率。本发明在电镀前通过向酸洗液中添加适量优选的加速剂，及在电镀时使用适量优选的加速剂、整平剂和载运剂，填孔电镀的合格率百分百，无填孔不满和镀层空洞的问题出现。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

本实施例提供一种HDI板的制作方法，其中包括HDI板高厚径比盲孔的电镀方法。HDI板的参数如下：

制作步骤如下：

1、开料：按拼板尺寸开出芯板，芯板厚度为0.15mm，0.5OZ/0.5OZ。

2、内层：在芯板两面涂湿膜，膜厚控制8μm；采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；显影后蚀刻出线路图形，内层最小线宽/线隙为0.15mm/0.15mm。

3、内层AOI：检查内层的开短路、线路缺口、针孔等缺陷,有缺陷的内层芯板作报废处理，无缺陷的内层芯板进入下一流程。

4、压合：内层芯板过棕化处理，选择铜箔、不流胶PP，按照产品设计顺序叠板，再根据板料Tg选用合适的层压条件进行压合，压合形成生产板。

5、激光钻孔：选择激光钻孔钻带在1-2层和4-3层钻盲孔，激光钻孔不伤到其它层的内层芯板。

6、沉铜：使激光盲孔金属化，且沉铜前过化学除胶渣一次。

7、整板填孔电镀：将盲孔一次镀平，表铜控制在35±5μm，具体包括如下主要步骤：

除油：用除油液(除油剂6215V)浸洗生产板，浸液时间3-5min，清除生产板板面及盲孔孔壁的氧化层和油污，使生产板上的铜面清洁。

酸洗1：用浓度为1-3wt.％的稀硫酸溶液浸洗生产板，浸液时间0.5-1.5min，除去生产板板面及孔内残留的除油剂。

酸洗2：用酸洗液继续浸洗生产板，浸液时间0.6-1.5min，以进一步去除生产板板面及孔内残留的除油剂，同时使酸洗液中的促进剂附着在生产板的板面和盲孔内。酸洗液是浓度为1-3wt.％的稀硫酸溶液，且稀硫酸溶液中加入了加速剂，加速剂的浓度为0.5-1.1mL/L；本实施例中使用的加速剂是广东东硕科技有限公司的产品VFP08B。

预浸：用预浸液浸洗生产板，浸液时间0.6-1.5min，以除去生产板面的加速剂，而盲孔由于厚径比大，孔内会残留部分加速剂，同时减轻前处理不良造成后续对镀铜液的污染。预浸液是浓度为1-3wt.％的稀硫酸溶液。

镀铜：将生产板置于电镀液中进行填孔电镀，通过电镀填平生产板上的盲孔，使其具有优良的导电性，将板面镀到一定厚度满足产品设计的要求。电镀采用的电流密度为(0.8-2.7)A/dm²；电镀液中主要成分的浓度如下：200-400g/L的CuSO₄浓度，70-110mL/L的H₂SO₄，50-70ppm的Cl^-浓度，0.5-1.7mL/L的加速剂，4-9mL/L的载运剂，3-20mL/L的整平剂。本实施例中使用的加速剂、载运剂、整平剂分别是广东东硕科技有限公司的产品VFP08B、VFP08L、VFP08C。

退镀：用浓度为20-30wt.％的硝酸溶液将夹点上的铜反应掉，防止后续加工中污染药水缸。夹点是指对生产板进行电镀时夹具夹持生产板的位置。

8、外层图形：利用干膜显影原理在生产板的板面制作外层线路图形，外层线路图形经后续加工后形成与内层导通的外层线路。

9、图形电镀：通过电镀的方式根据外层线路图形将板面线路铜加厚到产品设计要求，并在线路铜面上镀锡。

10、外层蚀刻：将生产板板面的膜退去后，蚀刻除去生产板上裸露的铜，使线路完全蚀刻出来，然后退锡。

11、外层AOI：检查外层线路的开短路、缺口、针孔等缺陷,有缺陷的生产板作报废处理，无缺陷的生产板进入下一流程。

12、阻焊、字符：在生产板的板面丝印阻焊油墨并通过菲林对位曝光及显影制作阻焊层，在阻焊层上丝印字符。

13、沉镍金：在阻焊层的开窗位置通过化学反应沉积一层镍、金，使其具有优良的可焊性、耐磨性等特性。

14、成型：对生产板进行轮廓机械加工，切铣成产品设计要求的尺寸形状，制得电路板。

15、电测试：检测电路板的电气性能。

16、FQC：检查电路板的外观、检测介质层厚度、盲孔填孔率、阻焊层厚度等。

17、FQA：再次抽检电路板的外观、检测介质层厚度、盲孔填孔率、阻焊层厚度等。

18、包装：按产品要求，对电路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡。

通过本实施例方法制作100块所述电路板，均无填孔不满和镀层空洞的问题，合格率百分百。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (8)

1.一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、清除生产板上的油污后，用酸洗液清洗生产板；所述酸洗液是浓度为1-3wt.％的硫酸溶液，且酸洗液中含有0.5-1.1mL/L的加速剂；所述生产板上设有盲孔；

S2、所述预浸液中是浓度为1-3wt.％的硫酸溶液；

S3、将生产板置于电镀液中进行填孔电镀，电镀填平生产板上的盲孔，电镀采用的电流密度为(0.8-2.7)A/dm²；所述电镀液中含有以下浓度的各组分：200-400g/L的CuSO₄浓度，70-110mL/L的H₂SO₄，50-70ppm的Cl^-浓度，0.5-1.7mL/L的加速剂，4-9mL/L的载运剂，3-20mL/L的整平剂。

2.根据权利要求1所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S2中，用预浸液浸洗生产板0.6-1.5min。

3.根据权利要求1所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S1中，所述用酸洗液清洗生产板具体是：用酸洗液浸洗生产0.6-1.5min。

4.根据权利要求3所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S1中，所述加速剂是VFP08B加速剂。

5.根据权利要求1所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S3中，所述的加速剂是VFP08B，所述的载运剂是VFP08L，所述的整平剂是VFP08C。

6.根据权利要求1所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S1中，清除生产板上的油污具体是：先用除油液浸洗生产板3-5min；然后再用浓度为1-3wt.％的硫酸溶液浸洗生产板0.5-1.5min。

7.根据权利要求1所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，步骤S3后，还包括步骤S4，用硝酸除去生产板上夹点处的铜；所述夹点是指在步骤S3中对生产板进行电镀时夹具夹持生产板的位置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种HDI板高厚径比盲孔的电镀方法，其特征在于，所述盲孔的孔径为0.125mm，所述盲孔的厚径比大于1。