一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法技术

本发明专利技术涉及一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法，所述脉冲电镀方法包括：在镀液中对印制线路板进行脉冲电流密度依次降低的至少三段脉冲电镀，所述脉冲电镀为重复依次进行的正向脉冲与反向脉冲；所述镀液的组分包括五水硫酸铜、硫酸、氯离子、铁源、加速剂、载剂以及整平剂。本发明专利技术通过全制程采用脉冲电镀工艺，能够有效缩短通孔填充电镀所需的时间，无铜离子补加等不经济实用的问题，同时通过采用分段脉冲电流设置的方式对线路板通孔进行填充，结合特定组分的镀液选择，可以实现对印制线路板中微小通孔的有效电镀填充。中微小通孔的有效电镀填充。中微小通孔的有效电镀填充。

【技术实现步骤摘要】
一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法


[0001]本专利技术涉及电镀工艺
，具体涉及一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法。

技术介绍

[0002]为了提高印制电路板的机械强度、布线密度、散热性能及电信号性能，通常会在板中设计大量微小的直通孔，通孔的直径一般在50
‑
200μm，深度在200
‑
500μm，这些直通孔需要电镀铜进行填充。
[0003]目前的电镀方式主要有两种，一种是采用传统的直流电镀方式对通孔进行填充电镀，另一种是采用脉冲电源进线脉冲电镀。采用直流电镀法时，当通孔孔径小于175μm，孔型的厚径比(孔深与孔径的比例)接近或超过4:1，孔内镀液的传质作用非常差，进行直流电镀填充时只能采取小电流密度，电镀时间较长；当孔径大于175μm，电镀时间更长且存在填充不完整、孔内空洞、裂缝等现象，严重影响线路板的品质。而脉冲电镀可以进行高电流密度填充通孔，填孔效果良好且板面电镀铜层厚度薄，目前也逐渐应用于印制电路板通孔填充工艺中。
[0004]CN 114554727A公开了一种实现高纵横比通盲孔的电镀方法及PCB，所述电镀方法包括：提供开设有通孔和/或盲孔的待电镀板，对所述待电镀板沉铜；在添加有添加剂的电镀药水环境中，采用正向脉冲电镀方式，对沉铜后的所述待电镀板进行电镀；添加剂包括整平剂、抑制剂和光亮剂；在所述电镀的过程中，控制在整个电镀周期中的添加剂爆发期实施的第一正向脉冲电流，大于添加剂非爆发期实施的第二正向脉冲电流。但该专利技术采用正向脉冲电镀与直流电镀药水相组合的电镀方式，电镀时间过长，会显著降低生产效率。
[0005]CN 114836797A公开了一种基于脉冲搭桥的通孔填孔电镀工艺，包括：1)通过脉冲电镀搭桥工序在通孔中间位置电镀铜搭桥，形成双面盲孔；2)直流填孔电镀工序在双面盲孔中电镀铜将双面盲孔填平；其中，在脉冲段采用带相位移的脉冲波形实现通孔中的桥接，线路板两板面(A面和B面)的波形一致，但存在90
‑
180％的相位差，且搭桥波形均包含一个1
‑
6秒的直流段，在完成搭桥后，电镀模式切换为直流电镀模式完成后续的盲孔填孔。
[0006]上述专利技术提供的电镀工艺，采用常规的电源无法实现该专利中的脉冲电流设置，必须采用非标准化的电源，且每个电镀飞把需要两台脉冲电源协同使用，成本较高；同时，该专利技术示例中脉冲电镀与直流电镀时间共需150分钟，电镀时间过长，影响生产效率；另外，该专利技术中镀铜工作液不包含铁离子，还会存在铜离子补加方式不环保、不经济实用的问题。
[0007]因此，针对现有技术的不足，亟需提供一种填孔效果良好、电镀时间短且所用工艺设备简单的脉冲电镀方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法，全制程采用脉冲电镀工艺，缩短通孔填充电镀所需时间，同时通过多段脉冲电流的设置，可以实现对印制
线路板中微小通孔的有效电镀填充。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法，所述脉冲电镀方法包括：
[0011]在镀液中对印制线路板进行脉冲电流密度依次降低的至少三段脉冲电镀，所述脉冲电镀为重复依次进行的正向脉冲与反向脉冲；
[0012]所述镀液的组分包括五水硫酸铜、硫酸、氯离子、铁源、加速剂、载剂以及整平剂。
[0013]所述脉冲电镀为至少三段，例如可以是三段、四段或五段，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0014]本专利技术提供的脉冲电镀方法，不需要使用效率低的直流电镀，不需要更换镀槽和镀液，所使用的电流参数、工艺参数能实际运用于生产管理、维护之中，进而提高生产效率；通过全制程采用脉冲电镀工艺，能够有效缩短通孔填充电镀所需的时间，无铜离子补加等不经济实用的问题；同时，通过采用脉冲电流密度依次降低的分段脉冲电流设置的方式对线路板通孔进行填充，填孔效果良好，孔内无空洞形成。
[0015]优选地，所述脉冲电镀中第一段的正向脉冲电流密度为6
‑
8A/dm2，例如可以是6A/dm2、6.5A/dm2、7A/dm2、7.5A/dm2或8A/dm2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0016]优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉冲电流密度为30
‑
80A/dm2，例如可以是30A/dm2、32A/dm2、34A/dm2、36A/dm2、42A/dm2或80A/dm2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0017]优选地，所述脉冲电镀中第一段的正反向脉冲电流密度比为1:(5
‑
10)，例如可以是1:5、1:6、1:8或1:10，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，所述脉冲电镀中第一段的正向脉宽为50
‑
1000ms，例如可以是50ms、60ms、100ms、200ms、400ms、500ms或1000ms，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为60
‑
500ms。
[0019]优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉宽为0.5
‑
20ms，例如可以是0.5ms、1ms、2ms、4ms、8ms或20ms，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1
‑
8ms。
[0020]优选地，所述脉冲电镀中第一段的正向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，再进行反向脉冲。
[0021]所述正向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，例如可以是0.1ms、0.5ms、1ms、1.5ms或2ms，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，再进行正向脉冲。
[0023]所述反向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，例如可以是0.1ms、0.5ms、1ms、1.5ms或2ms，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述第一段中印制线路板的A面与B面的相位移90
‑
360
°
，例如可以是90
°
、180
°
、270
°
或360
°
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为90
‑
180
°
。
[0025]优选地，所述脉冲电镀中第二段的正向脉冲电流密度为4.5
‑
6.5A/dm2，例如可以是4.5A/dm2、5A/dm2、5.5A/dm2、6A/dm2或6.5A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于线路板通孔填充的脉冲电镀方法，其特征在于，所述脉冲电镀方法包括：在镀液中对印制线路板进行脉冲电流密度依次降低的至少三段脉冲电镀，所述脉冲电镀为重复依次进行的正向脉冲与反向脉冲；所述镀液的组分包括五水硫酸铜、硫酸、氯离子、铁源、加速剂、载剂以及整平剂。2.根据权利要求1所述的脉冲电镀方法，其特征在于，所述脉冲电镀中第一段的正向脉冲电流密度为6
‑
8A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉冲电流密度为30
‑
80A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第一段的正反向脉冲电流密度比为1:(5
‑
10)；优选地，所述脉冲电镀中第一段的正向脉宽为50
‑
1000ms，优选为60
‑
500ms；优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉宽为0.5
‑
20ms，优选为1
‑
8ms；优选地，所述脉冲电镀中第一段的正向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，再进行反向脉冲；优选地，所述脉冲电镀中第一段的反向脉冲之后停顿0.1
‑
2ms，再进行正向脉冲；优选地，所述第一段中印制线路板的A面与B面的相位移90
‑
360
°
，优选为90
‑
180
°
。3.根据权利要求1或2所述的脉冲电镀方法，其特征在于，所述脉冲电镀中第二段的正向脉冲电流密度为4.5
‑
6.5A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第二段的反向脉冲电流密度为18
‑
65A/dm2，优选为25
‑
54A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第二段的正反向脉冲电流密度比为1:(4
‑
10)，优选为1:(5
‑
8)；优选地，所述脉冲电镀中第二段的正向脉宽为50
‑
500ms，优选为60
‑
400ms；优选地，所述脉冲电镀中第二段的反向脉宽为1
‑
20ms，优选为1
‑
5ms；优选地，所述脉冲电镀中第二段的正向脉冲之后停顿0.1
‑
1ms，再进行反向脉冲；优选地，所述脉冲电镀中第二段的反向脉冲之后停顿0.1
‑
1ms，再进行正向脉冲；优选地，所述第二段中印制线路板的A面与B面的相位移90
‑
360
°
，优选为90
‑
180
°
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的脉冲电镀方法，其特征在于，所述脉冲电镀中第三段的正向脉冲电流密度为4
‑
6A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第三段的反向脉冲电流密度为12
‑
60A/dm2，优选为25
‑
48A/dm2；优选地，所述脉冲电镀中第三段的正反向脉冲电流密度比为1:(3
‑
10)，优选为1:(5
‑
8)；优选地，所述脉冲电镀中第...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊海平，牟星宇，
申请(专利权)人：上海天承化学有限公司，
类型：发明
国别省市：