一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法技术

一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，属于印制电路板技术领域。包括以下步骤：采用电镀或化学镀方法在基础板材上沉积导电缓冲层；形成通孔；在钝化液中浸泡，以在导电缓冲层上形成钝化层；在钝化层上闪镀一层铜层；采用化学沉铜工艺在通孔的孔壁上沉积铜层；进行通孔填铜电镀；对钝化层上的铜层进行蚀刻，直至蚀刻到导电缓冲层时停止；在导电缓冲层蚀刻液中浸泡，以去除导电缓冲层；去除蚀刻后残留的通孔孔口处的铜柱，得到光滑平整的铜层。本发明专利技术采用减铜工艺得到了平整且孔口无凹陷的面铜，工艺简单，可靠性高，可实现大规模产业化，为5G时代下更高频率要求的电路板制作提供了一种有效的方法。一种有效的方法。一种有效的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法


[0001]本专利技术属于印制电路板
，具体涉及一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法。

技术介绍

[0002]随着5G通讯技术的发展，如服务器、智能驾驶、物联网等各类应用数据传输的速度要求越来越快，各类电子产品体积逐渐减小的同时电子元件集成度越高，而实现这些电子产品的功能必须依靠电子元件以及电子元件间的电气互连，印制电路板作为电子元件间电气互连的主要载体，它的发展速度必然会限制5G技术推进的脚步。
[0003]通过埋盲孔与通孔技术制成高密度互连印制电路板，使得各电子元件有更高的集成度，电子产品往体积更小、可靠性更高的方向逐步发展。制板过程常使用芯板经过钻孔，化学镀铜，全板电镀，树脂塞孔，二次电镀，蚀刻开窗，激光钻孔，填盲孔等工艺完成叠孔。但是该工艺通孔树脂塞孔容易出现缺陷，从而导致叠孔失败，进而影响信号传递。另外树脂塞孔后因树脂与基板材料温度膨胀系数不同而容易导致破孔等问题，进而影响可靠性。为解决上述问题，实现良好的电气互连，可采用微小导通孔填孔电镀技术，以增强互连线路的导电导热性和板的机械强度。
[0004]微小导通孔填孔电镀技术需要专用填孔电镀液，其中最主要的是电镀添加剂的使用，通过不同的添加剂在孔壁上的吸附作用调控铜离子在孔壁不同位置的沉积速度，使得孔壁中心处铜离子沉积速度最快而完成填孔。但是随着孔内铜离子的沉积，表面镀铜层厚度也一直在增长且在孔口处存在较大凹陷，凹陷过深会极大的影响制作电路板的可靠性。为后续精细线路制作，则需要将面铜厚度减至线路要求厚度以下。目前电路板生产线通常采用蚀刻或磨板减铜的方法，然而蚀刻液无法保证在铜面各处有相同的蚀刻速度，因此在长时间的蚀刻液浸泡后铜面会十分粗糙而无法制作线路，而长时间的砂纸磨板会造成板面厚度不均匀的现象。
[0005]因此，在电镀填通孔时需要考虑表面铜层的厚度控制，以保证后续的精细线路制作。目前，现有技术已公开有通过提高电镀速率和更改电镀装置的方式改善面铜电镀的质量来控制面铜厚度。陈焕宗等(专利公开号CN 103320844 A)提出了一种电镀工艺面铜控制装置，通过在线路板两侧边设置陪镀条，以及在电镀槽底部和线路板之间设置浮板结构，有效控制了镀铜厚度，但是该结构仅能限制指定位置的面铜厚度，无法应用到电镀填孔中。唐小平等(专利公开号CN107090589A)提出了一种PCB电镀装置及电镀厚度控制方法，通过电镀浮槽和挡板移动遮挡板面各处，实现板面电镀层厚度值的均匀控制。虽然该方法能够通过挡板控制镀层厚度，但却会挡住通孔填孔，并不适用于电镀填通孔时面铜的厚度控制。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对
技术介绍
存在的缺陷，提出了一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、采用电镀或化学镀的方法在基础板材上沉积导电缓冲层；
[0010]步骤2、在步骤1处理后得到的板材上形成通孔；
[0011]步骤3、将步骤2处理后得到的板材在钝化液中浸泡15～20min，以实现在导电缓冲层上形成钝化层，该钝化层用于保护导电缓冲层不被后续电镀工艺中硫酸氧化，防止产生氢气影响镀铜层的结合力；
[0012]步骤4、在步骤3得到的钝化层上闪镀一层铜层，该铜层主要是为了保护导电缓冲层不与后续化学沉铜的镀液接触，防止沉铜镀液污染和导电缓冲层的腐蚀；
[0013]步骤5、采用化学沉铜工艺在通孔的孔壁上沉积厚度为0.2～0.6μm的铜层；
[0014]步骤6、进行通孔填铜电镀；其中，电镀电流为直流或脉冲，电流密度为0.4A/dm2～3.0A/dm2；
[0015]步骤7、采用蚀刻法对钝化层上的铜层进行蚀刻，直至蚀刻到导电缓冲层时停止；
[0016]步骤8、将步骤7处理后得到的电路板在导电缓冲层蚀刻液中浸泡，以去除导电缓冲层；
[0017]步骤9、去除步骤8蚀刻后残留的通孔孔口处的铜柱，即可得到光滑平整的铜层，用于精细线路的制作。
[0018]进一步的，步骤1所述基础板材为芯板、压合半固化片和铜箔的多层板、或者高密度互连印制电路板等需要通孔互连的电路板。
[0019]进一步的，步骤1所述导电缓冲层为金属活泼性强于铜的金属层，用于保护底铜不受蚀刻以及为后续电镀填孔导电，所述导电缓冲层的厚度为2μm～40μm。
[0020]进一步的，步骤2所述通孔采用机械钻孔方法得到，通孔的孔径为100μm～300μm。
[0021]进一步的，步骤3所述钝化液包括：0.5～5g/L的磷酸三乙醇胺、4～20g/L的磷酸酯咪唑啉酮、2～6g/L的苯扎氯胺。
[0022]进一步的，步骤4所述闪镀采用的是垂直连续电镀线闪镀工艺，闪镀得到的铜层的厚度为2μm～5μm。
[0023]进一步的，步骤5所述化学沉铜工艺包括除胶、中和、除油、微蚀、活化、还原过程。
[0024]进一步的，步骤6所述通孔填铜电镀是采用龙门线电镀或垂直连续电镀实现的。
[0025]进一步的，步骤7所述蚀刻法采用的蚀刻液为氯化铜，氯化铜将铜离子氧化成亚铜离子，从而将表面的铜层蚀刻掉。
[0026]进一步的，步骤8所述导电缓冲层蚀刻液包括：70～300g/L的稀硝酸、1～6g/L的酰胺基双子季铵盐、50～200g/L的硝酸铁。
[0027]进一步的，步骤9中，采用磨板线去毛刺和批锋工艺去除步骤8蚀刻后残留的通孔孔口处的铜柱，所使用的打磨孔口砂纸为2400目以上。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0029]本专利技术提供了一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，采用减铜工艺得到了平整且孔口无凹陷的面铜，工艺简单，可靠性高，可实现大规模产业化，为5G时代下更高频率要求的电路板制作提供了一种有效的方法。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法的流程图；
[0031]图2为本专利技术实施例步骤6通孔填铜电镀后的电路板的切片图；
[0032]图3为本专利技术实施例步骤9得到的磨板后的切片图；
[0033]图4为对比例步骤3得到的电镀填孔后的切片图；
[0034]图5为对比例步骤4得到的蚀刻后的切片图.
[0035]附图中：1、基板面铜；2、绝缘基材；3、锡缓冲层；4、通孔；5、闪镀铜层；6、孔内化学镀铜层；7、电镀面铜层；8、孔内填铜。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例，详述本专利技术的技术方案。
[0037]实施例
[0038]一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，具体包括以下步骤：
[0039]步骤1、采用电镀法在基础板材上沉积20μm厚的金属锡层，作为导电缓冲层，电镀锡后的电路板如图1中
②
所示；其中，基础板材为厚度180μm的基材和厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用电镀或化学镀的方法在基础板材上沉积导电缓冲层；步骤2、在步骤1处理后得到的板材上形成通孔；步骤3、将步骤2处理后得到的板材在钝化液中浸泡15～20min，在导电缓冲层上形成钝化层；步骤4、在步骤3得到的钝化层上闪镀一层铜层；步骤5、采用化学沉铜工艺在通孔的孔壁上沉积厚度为0.2～0.6μm的铜层；步骤6、进行通孔填铜电镀；其中，电镀电流为直流或脉冲，电流密度为0.4A/dm2～3.0A/dm2；步骤7、采用蚀刻法对钝化层上的铜层进行蚀刻，直至蚀刻到导电缓冲层时停止；步骤8、将步骤7处理后得到的电路板在导电缓冲层蚀刻液中浸泡，以去除导电缓冲层；步骤9、去除步骤8蚀刻后残留的通孔孔口处的铜柱，得到光滑平整的铜层。2.根据权利要求1所述的印制电路电镀填孔面铜厚度控制方法，其特征在于，步骤1所述导电缓冲层为金属活泼性强于铜的金属层，所述导电缓冲层的厚度为2μm～40μm。3.根据权利要求1所述的印制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翀，陈超，何为，陈苑明，王守绪，周国云，张伟华，罗毓瑶，叶依林，
申请(专利权)人：珠海方正科技高密电子有限公司，
类型：发明
国别省市：