该工艺流程的典型特征为:可制作小孔径的多阶盲孔;电镀填孔工艺使层间的连接可靠性更高。

2 盲孔电镀填孔

完成高厚径比(厚径比在0.7以上[3])的盲孔电镀填孔,可从电镀液组成、添加剂、上电模式、电镀工艺参数和槽体结构设计(搅拌方式、阳阴极距离、阳极的类型)等方面考虑[4,5,6,7]。一般情况,采用高铜低酸、整平剂、加速剂、抑制剂三种添加剂恰当配比、低电流密度、适当的搅拌方式可以达到较好的填孔效果。但随着盲孔孔径变小、厚径比增大,盲孔孔壁的孔化电镀将变得越来越困难,通过电镀铜的方法来塞满整个孔则难度更大。在此种情况下,采用普通的直流电镀很难保证填孔效果,而采用脉冲电镀设备则可以得到比较好的填孔效果,为此,研究中采用水平式脉冲电镀线进行试验。

2.1 盲孔电镀填孔试验

试验筛选了正反向电流比、脉冲周期、电镀铜速度、化学铜速度等因素,经过正交试验设计,得到优化的参数来对不同孔径、不同介质层材料的盲孔板进行电镀填孔,电镀药水组成及含量见表。

各阶段运行工艺参数如下:

去钻污:P=1.5 m/min

化学镀铜:LB=1.0 m/min

脉冲电镀铜:Cu=1.5 m/min;ie=4 ASD;if=16 ASD;

t1/t2/t3/t4=42/2/20/2 ms

2.2 盲孔电镀填孔试验结果

2.2.1 孔径50μm,孔深70μm的RCC材

孔径50μm,孔深70μm的RCC材料电镀填孔和热应力试验后的切片见下图3:

印制线路板制作中的盲孔电镀填孔技术解析

图3(a)的盲孔深度70μm(包括基铜厚度),孔径50μm,厚径比1.4:1,经过脉冲电镀后孔完全被塞满,孔内没有出现空洞等缺陷,表面铜厚21μm(包括基铜厚度)。(b)是为经过漂锡热应力试验结果,漂锡试验条件为:288℃,10秒,重复三次,漂锡试验后未出现可靠性的问题。

2.2.2 普通BT材料的盲孔电镀填孔

BT材料电镀填孔和热应力试验后的切片见下图4:

图4(a)的盲孔深度70μm,孔径65μm,厚径比1:1.1,经过脉冲电镀后孔完全被塞满,孔内没有出现空洞等缺陷,表面铜厚17μm(包括基铜厚度)。

图4(b)的盲孔深度70μm,孔径55μm,厚径比为1.3:1,经过脉冲电镀后孔完全被塞满,孔内没有出现空洞等缺陷,表面铜厚17μm(包括基铜厚度)。

2.2.3 多阶盲孔电镀填孔

采用电镀填孔工艺可以将多阶盲孔的电镀工艺简单化,下面是孔径为65μm的二阶、三阶和四阶盲孔的切片图5。

印制线路板制作中的盲孔电镀填孔技术解析

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