毕业论文--电镀填孔药水开发.doc

PAGE 1 / NUMPAGES 13 电镀填孔药水开发 摘要： 本文以环氧丙烷为试剂，合成了季胺化的聚氧乙烯醚共聚物，利用红外光谱仪对其结构进行表征。将合成的试剂与其他组分进行复配，用于电镀中盲孔填平的测试，该体系在不同厚径比以及不同酸铜比条件下的填孔能力均可以满足生产需求。在此基础上，利用循环伏安等方法对浓度进行了正交试验，得出其工作范围。结果表明，该添加剂具有很强的盲孔填充能力，其盲孔电镀能力与商业化的药水相当，是良好的电镀填孔添加剂。 关键词: 线性扫描伏安法 电镀填孔 盲孔 添加剂 Study of Copper Filling Additive Abstract: Quaternary polyoxyethylene ether was prepared under the free radical of propylene epoxide. The structure of the products was characterized by IR，etc. The synthesized reagent was used as leveler with other compounds in the system of copper filling. With different thickness-diameter ratio and different copper and acid, filling power of this system can basically meet the production demands. Optimum working range optimized by orthogonal experimental design and cyclic voltammetry. The results show that the performances of this additive can be compared with similar commercial products. Key Word: linear sweep voltammetry, copper filling, via hole, additive 一、前言 随着智能手机、平板电脑等消费类电子产品的飞速发展，推动PCB向高密度化、小型化和网络化等方向发展。叠孔类的设计可最大限度地节约空间，已越来越受到业界的追捧，其应用将会越来越广泛。随着孔径的微小化，填盲孔技术作为高密度互联印制板及刚挠结合板制作中的一个关键工艺。其互连质量的好坏，直接影响着产品的合格率[1]。目前，采用微盲孔电镀铜填平的方法进行层间的互连是行业内用到最多的方法，该工艺具有以下优点：（1）提高了印制板的布线密度与运行频率；（2）使信号延迟最小化，避免了电磁干扰；（3）得到了光滑的电镀表面，避免了表面缺陷；（4）更多输入输出脚的封装载板得以应用；（5）避免了树脂填孔和导电胶填孔造成的热涨不均现象；（6）能完成更精细线路的设计，提高连接的可靠性。[2] PCB电镀有不同于一般电镀的要求，除了填孔能力要求外，镀液的深度能力与均镀能力要高，要求有一定的光亮度，同时也要求电流效率高，镀液易于维护等[3]。作为关键的电镀铜技术，无论是从添加剂还是从电镀工艺的角度都要求其与时俱进。为了应对印制电路板不断发展的现实，寻求更新的添加剂复配技术以及开发性能更为优秀的酸铜电镀添加剂是业界的共同目标。 二、盲孔电镀铜填平的影响因素和填平机理 盲孔电镀铜填平工艺的影响因素主要分为以下三类[4]：化学影响因素，物理影响因素以及基板。其中，化学影响因素包括无机组分和有机添加剂。物理影响因素包括阳极类型、阴阳极距离、搅拌方式、温度、电流密度等。基板影响因素主要包括盲孔孔型、厚径比、化学镀铜层以及电镀前处理等。每一个因素的变化都会影响盲孔填平的效果，只有各因素达到合适值并且相互协调才能达到良好的填平效果。 印制线路板常用的镀铜为酸性硫酸铜体系，它的无机组分包括硫酸铜，硫酸以及氯离子，有机添加剂包括光亮剂，抑制剂以及整平剂[5]。其中硫酸铜是镀液铜离子的主要来源，提供电镀所需的铜离子。提高铜离子浓度有利于盲孔填平，但是铜离子浓度过高又会影响镀液的分散能力，电镀填孔通常使用的浓度范围为160-220g/l。硫酸的作用是增强溶液的导电能力和深镀能力，减少阴阳极的极化，同时也防止硫酸铜水解为Cu(OH)2,提高硫酸浓度可以降低槽液的电阻，但是浓度过高则会降低Cu2+的迁移率，影响盲孔内铜离子的补充，从而导致填孔不良。盲孔