CN114513898A - 一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，填孔电镀时采用具有N个铜缸的电镀生产线，N为3的整数倍；其中，前2/3的铜缸采用直流电镀的方式对生产板进行电镀，后1/3的铜缸采用脉冲电镀的方式对生产板进行电镀。本发明方法将同一直流电镀生产线改为集直流和脉冲电镀两种电镀方式的生产线，可在满足该电镀生产线对盲孔电镀填平能力的同时，可有效提高其对通孔的深镀能力，达到降低表铜增厚厚度的目的，解决了现有技术中因表铜增厚大导致的蚀刻困难和原材料成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法。
背景技术
线路越来越精细已成为HDI板发展趋势，现有此类板钻孔至电镀主要流程为：在钻孔时先由激光钻机钻出需要的激光盲孔，后在机械钻机中钻出需要的通孔，沉铜后整板填孔电镀。
现有整板填孔药水主要分为两个系列，一种为高硫酸浓度系列，一种为低硫酸浓度系列，高硫酸浓度系列通孔深镀能力好，但需将盲孔填平时电量需求较大，表铜增厚偏厚，以小线路板主要激光盲孔孔径100μm为例，当使用某品牌填孔药水时，电镀参数为1.8ASD*50min,表铜增长17μm左右，才可保证盲孔凹陷＜10μm,但在加上底铜7μm，完成表铜铜厚会达到24μm，加上电镀线固有极差4μm左右，至外层图形蚀刻时最厚铜厚会达到28μm，增加蚀刻难度及填孔铜粉成本；低硫酸浓度系列盲孔填平需求电量小，以小线路板主要激光盲孔孔径100μm为例，当使用某品牌填孔药水时，只考虑盲孔填平时，电镀参数1.2ASD*50min即可保证盲孔凹陷＜10μm，表铜只增长11μm左右，因硫酸浓度低，其通孔深镀能力只有75％左右，此时通孔厚度只有8μm左右，无法满足通孔12μm要求，为满足孔铜要求，需加大电镀参数至1.7ASD*50min,才可满足通孔需求，但此时表铜增厚已达到16μm,加上底铜7μm和电镀线固有极差4μm左右，至外层图形蚀刻时最厚铜厚会达到27μm，增加蚀刻难度及填孔铜粉成本；且现填孔电流输出方式为直流单向输出，波形输出为单向波形，其通孔深镀能力差。
发明内容
本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，将同一直流电镀生产线改为集直流和脉冲电镀两种电镀方式的生产线，可在满足该电镀生产线对盲孔电镀填平能力的同时，可有效提高其对通孔的深镀能力，达到降低表铜增厚厚度的目的，解决了现有技术中因表铜增厚大导致的蚀刻困难和原材料成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，填孔电镀时采用具有N个铜缸的电镀生产线，N为3的整数倍；其中，前2/3的铜缸采用直流电镀的方式对生产板进行电镀，后1/3的铜缸采用脉冲电镀的方式对生产板进行电镀。
进一步的，直流电镀时的电流密度为1.5ASD，电镀时间为33min。
进一步的，脉冲电镀时的正向电流密度：反向电流密度为1:3。
进一步的，脉冲电镀时的正向电流密度为1.4ASD，反向电流密度为4.2ASD。
进一步的，脉冲电镀时的正向电镀时间：反向电镀时间为20:1。
进一步的，脉冲电镀时的正向电镀时间：反向电镀时间为60ms:3ms。
进一步的，脉冲电镀时的整体电镀时间为16min。
进一步的，生产板经过所述电镀生产线电镀后，生产板上的通孔孔铜厚度控制在12μm，板面上增加的镀铜层厚度控制在13μm。
进一步的，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，并在多层板上钻有通孔和盲孔；且在内层芯板和外层铜箔压合为多层板前，先在内层芯板上制作了内层线路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过将同一直流电镀生产线的后1/3铜缸改为可进行脉冲电镀的铜缸，使该生产线同时集直流和脉冲电镀两种电镀方式，利用前面直流电镀的填孔特性，可将生产板上的盲孔填平，从而可在满足该电镀生产线对盲孔电镀填平能力的同时，利用后面脉冲电镀的脉冲特性可有效提高其对通孔的深镀能力，降低其填孔时的表铜增长速度，达到降低表铜增厚厚度的目的，解决了现有技术中因表铜增厚大导致的蚀刻困难和原材料成本高的问题；另外在同一电镀生产线上即可依次完成对生产板的直流电镀和脉冲电镀，一是方便操作且流程简单，二是不需要不同的生产线来分别完成直流电镀和脉冲电镀，可降低设备的成本投资，三是在两个电镀方式的转换过程中，不需要对板进行转运和其它操作，提高了生产效率，并避免了板在转运过程中出现的品质风险等问题；还通过分别控制直流电镀和脉冲电镀的电镀参数，可将该电镀生产线的深镀能力提升至91％，而盲孔处被填平后的凹陷＜10μm，且可将生产板上的通孔孔铜厚度控制在12μm，板面上增加的镀铜层厚度控制在13μm，这样加上加上底铜7μm和电镀线固有极差4μm左右，完成表铜的总厚度仅24μm，满足生产要求。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将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
本实施例所示的一种线路板的制作方法，其可提升填孔电镀时通孔的深镀能力，依次包括以下处理工序：
(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度为0.5mm，芯板两表面的铜层厚度均为0.5oz。
(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制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,经显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(4)压合：棕化速度按照底铜铜厚进行棕化，将外层铜箔、半固化片和芯板按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件进行压合，形成生产板。
(5)外层钻孔：利用钻孔资料对生产板进行钻孔加工，所钻的孔包括通孔和盲孔，盲孔的孔径为100μm。
(6)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(7)整板填孔电镀：填孔电镀时采用具有N个铜缸的电镀生产线，N为3的整数倍；其中，前2/3的铜缸采用直流电镀的方式对生产板进行电镀，后1/3的铜缸采用脉冲电镀的方式对生产板进行电镀；通过将同一直流电镀生产线的后1/3铜缸改为可进行脉冲电镀的铜缸，使该生产线同时集直流和脉冲电镀两种电镀方式，利用前面直流电镀的填孔特性，可将生产板上的盲孔填平，从而可在满足该电镀生产线对盲孔电镀填平能力的同时，利用后面脉冲电镀的脉冲特性可有效提高其对通孔的深镀能力，降低其填孔时的表铜增长速度，达到降低表铜增厚厚度的目的，解决了现有技术中因表铜增厚大导致的蚀刻困难和原材料成本高的问题。
其中，直流电镀时的电流密度为1.5ASD，电镀时间为33min；脉冲电镀时的正向电流密度：反向电流密度为1:3，而正向电镀时间：反向电镀时间为20:1，即脉冲波形为20:1，而脉冲电镀时的整体电镀时间为16min；上述电镀参数可将该电镀生产线的深镀能力提升至91％，而盲孔处被填平后的凹陷＜10μm，且可将生产板上的通孔孔铜厚度控制在12μm，板面上增加的镀铜层厚度控制在13μm，这样加上加上底铜7μm和电镀线固有极差4μm左右，完成表铜的总厚度仅24μm，满足生产要求。
在一具体的实施案例中，脉冲电镀时的正向电流密度为1.4ASD，反向电流密度为4.2ASD，正向电镀时间：反向电镀时间为60ms:3ms。
在一具体的实施案例中，该电镀生产线为垂直连续电镀(VCP)生产线。
在一具体的实施案例中，通过将电镀生产线上后1/3铜缸中的直流整流机更改为脉冲整流机，直流析氧钛网更改为脉冲双层析氧钛网，并将这些改造后的铜缸的电镀药水改为具有脉冲性能的填孔光剂，以实现将铜缸的电镀方式改为脉冲脉冲的目的，改造过程简单易实现。
(8)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在多层板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在多层板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3～5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在多层板上蚀刻出外层线路，外层线路铜厚大于或等于70μm；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
(9)阻焊、丝印字符：在多层板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，在TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作。
(10)表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。
(11)电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
(12)成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板。
(13)FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
(14)FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(15)包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，填孔电镀时采用具有N个铜缸的电镀生产线，N为3的整数倍；其中，前2/3的铜缸采用直流电镀的方式对生产板进行电镀，后1/3的铜缸采用脉冲电镀的方式对生产板进行电镀。
2.根据权利要求1所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，直流电镀时的电流密度为1.5ASD，电镀时间为33min。
3.根据权利要求1或2所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，脉冲电镀时的正向电流密度：反向电流密度为1:3。
4.根据权利要求3所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，脉冲电镀时的正向电流密度为1.4ASD，反向电流密度为4.2ASD。
5.根据权利要求4所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，脉冲电镀时的正向电镀时间：反向电镀时间为20:1。
6.根据权利要求5所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，脉冲电镀时的正向电镀时间：反向电镀时间为60ms:3ms。
7.根据权利要求1所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，脉冲电镀时的整体电镀时间为16min。
8.根据权利要求1所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，生产板经过所述电镀生产线电镀后，生产板上的通孔孔铜厚度控制在12μm，板面上增加的镀铜层厚度控制在13μm。
9.根据权利要求1所述的提升填孔电镀时通孔深镀能力的方法，其特征在于，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，并在多层板上钻有通孔和盲孔；且在内层芯板和外层铜箔压合为多层板前，先在内层芯板上制作了内层线路。
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