高纵横比多层板电镀技术浅析（一）

[导读] 高纵横比通孔的电镀，在多层板制造工艺中是个关键，由于板厚度与孔径之比的数据高出5：1，要使镀铜层能均匀的全部覆盖在孔壁内难度是很大的。由于孔径小、高深度使通孔在整个

高纵横比通孔的电镀，在多层板制造工艺中是个关键，由于板厚度与孔径之比的数据高出5：1，要使镀铜层能均匀的全部覆盖在孔壁内难度是很大的。由于孔径小、高深度使通孔在整个处理过程都很难达到工艺要求。最容易发生质量问题的工步就是除环氧钻污即凹蚀，使凹蚀的微蚀深度很难控制，因为孔径小又深凹蚀液很难顺利地通过整个孔内，有的首先接触的环氧树脂部分发生凹蚀，等到全部被凹蚀液浸到时，越先的部位凹蚀深度超标，露出玻璃纤维。形成空洞使后来的沉铜无法覆盖全部，就会出现空洞现象。第二就是沉铜过程中，溶液的交换受阻，更换新鲜沉铜液就很困难，使沉铜的覆盖率大降低。第三就是电镀的分散能力达不到工艺要求，很容易使一部分的沉铜层被溶解掉，形成空洞或无镀铜层等造成的。在这种情况下，如何利用现有工艺装备达到提高镀覆孔的可靠性和孔镀层完整达标是此文论述的重点。

　　一．高纵横比通孔电镀缺陷产生的原因分析

　　为确保多层板的质量的高可靠性和高稳定性，就必须充分了解在多层板制造全过程中的关键即要害控制点。说的更明确些就是容易出现质量问题的工序，不但要知道问题发生的部位，更必须知道的产生缺陷的根本原因和直简接影响的因素。通过多年生产多层板的生产经验，经常出现质量问题的部位就是去环氧钻污（即凹蚀）。为什么呢？因为该种类型的多层板板厚而孔径小而深，凹蚀液很难顺利地通过整个孔内，就像自来水管一样，孔径小很多水不能同时通过水管流动，于是产生水压，才能使自来水顺利通行。同样由于孔溶 液的流动是靠自身的力量流入孔内，如没有压力就很全部流过孔壁部位，同时树脂本身还有对水的排斥力，就更难通过孔的全部。有的首先接触的环氧树脂部分发生凹蚀，等到全部被凹蚀液浸到时，先进行的部位的凹蚀深度超标，露出玻璃纤维，形成空洞使后来的沉铜无法覆盖全部，就会出现空洞现象。在沉铜的过程中，溶液在孔内的流动性差，其主要原因是因为孔径小、孔深靠孔的两面进溶液阻力过大，使孔内的已反应的溶液无法及时更换新鲜沉铜液，缺少铜离子而已沉铜的部位也会受到溶液的浸蚀。再加上在其它处理溶液处理过的板经清洗后，孔内水份未排尽，再进行沉铜液时形成空气泡，阻碍铜离子的还原此部位也就会缺少导电层。在电镀时，由于光亮酸性镀铜的分散能力有限，当给冲击电流时电流达到中心部位很难，往往也会由于铜的沉积不完全，而已沉铜的部位由于电流以引不到位，就无法获取沉积层，因而被酸性溶液浸蚀而溶解，形成空洞。如果采取的冲击电流过大，还会将已沉铜的部位，特别是孔口两端被烧蚀。

       二．高纵横比通孔电镀的控制与对策

　　根据上述所论述原因分析，对高纵横比的多层板的沉铜和电镀所存在的实际情况，必须采取相应的工艺对策，针对最容易产生问题的部位加强重点控制。特别在进行除环氧钻污时，一方面要选择润湿性能好的凹蚀溶液；另一方面采取水平振动的装置，使凹蚀液能顺利的通过整个孔，使处理后的所形成的气泡赶走，将经过溶胀而变的疏松的环氧树脂从内层铜环表面除去，呈现理想的金属光泽，增加与沉铜层和电镀层的结合力。因为多层板的内层电路是靠孔完整的孔镀层达到与外层或所需要的内层进行可靠的电气互边，如孔镀层与内层电路断开或连接有严重缺陷，就会经装配后彻底造成电路断路。如内层环氧名污不是牢固粘附在孔壁上，即是镀上铜层其结合孔很差，在电装时由于热的冲击时就会脱落或经拉脱试验时也会脱开。所以，改进凹蚀的工艺方法，增加凹蚀液在孔内的流动，不断地更换新鲜凹蚀液，确保内层铜环的环氧钻污除干净是保证孔内镀层完整根本。

　　第二方面要解决沉铜质量问题，就要分析沉铜对小孔、孔深的关键点。重要的就是保证沉铜溶液在孔内顺利地流动，不断地更换，使沉铜在孔壁表面形成致密的导电层。具体的做法，就是根据多层板板厚与孔径比的特点，除了选择活性比较高的沉铜系列的配方和工艺条件比较宽的外，主要就是为确保小孔溶液的流动性需增加相应的辅助设备，在镀覆孔的关键工序都应增加振动装置，目的就是要将多层板上所有的孔内的气泡逸出孔外，更重要的保证沉铜液在孔内的自由流动，能充分的与孔壁接触达到反应完全，沉积层完整无缺陷。但是还要考虑如何与此装置相匹配的装挂方式也是极关重要的。如采用篮框装挂沉铜析时，必将板倾斜一个角度，再加上摆动装置，就可以提高孔内沉铜液的流动性。