盲孔之填孔技術(shù)

盲孔之填孔技術(shù)2006/06/101*第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月前言甚多電子產(chǎn)品其不斷手執(zhí)輕便化，與功能的一再增多，迫使某些PCB外形越來越小布局也越來越密，傳統(tǒng)HDI多層板已經(jīng)無法滿足此等密度的需求。一旦盲孔之腔體得以順利完成導(dǎo)電物質(zhì)的填平時，不僅可以做到墊內(nèi)盲孔的焊接，而且還可以采用上下疊孔的方式，以替代部分層次或全層次之間的通孔。目前最便宜、最方便的是鍍銅之填充技術(shù)；2006/06/102*第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔電鍍之優(yōu)點協(xié)助推動墊內(nèi)盲孔或堆疊盲孔的設(shè)計理念可以防止鍍銅中盲孔孔口的不良閉合，而導(dǎo)致鍍銅液夾存在內(nèi)；且填平后更可以減少焊點焊料中吹氣所形成的空洞；鍍銅填孔與電性互連可以一次完成；盲孔電鍍填孔后的可靠度與導(dǎo)電品質(zhì)均比其它導(dǎo)電性填膏更好；2006/06/103*第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月疊孔的制作流程對比公司疊孔制作流程：填孔制作流程Laser鍍盲孔樹脂塞孔砂帶研磨鍍盲孔面銅壓合Laser填孔電鍍壓合2006/06/104*第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月疊孔不同流程圖片對比公司疊孔制作流程：填孔制作流程2006/06/105*第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔電鍍之目標(biāo)填孔率：當(dāng)盲孔孔徑在3.2~4.8mil,孔深在2~3.2mil且在平均鍍銅厚度達(dá)到1mil時，其填孔率目標(biāo)希望超過80%以上。AB2006/06/106*第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔的原理以直流方式加速盲孔內(nèi)鍍銅而使之填平，其主要機(jī)理是得自有機(jī)添加劑的參與；電鍍過程中，刻意讓孔內(nèi)的光澤劑(加速鍍銅者)濃度增加，讓板面之光澤劑濃度減少，如此將使得孔內(nèi)銅厚超過面銅，凹陷區(qū)域得以填平；2006/06/107*第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔的原理運載劑：主要是聚氧烷基式大分子量式化合物，協(xié)同氯離子一起吸附在陰極表面高電流區(qū)，降低鍍銅速率.光澤劑：主要是含硫的小分子量化合物,吸附在陰極表面低電流區(qū)，可排擠掉已附著的運載劑,而加速鍍層的沉積.整平劑：主要是含氮的雜環(huán)類或非雜環(huán)類芳香族化學(xué)品,可在突出點高電流區(qū)趕走已著落的光澤劑粒子,從而壓抑該區(qū)之快速鍍銅,使得全板面銅厚更為均勻.2006/06/108*第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月制程化學(xué)參數(shù)鍍銅液中無機(jī)物成份：硫酸銅硫酸氯化物(HCL)不同硫酸銅濃度填孔差異硫酸銅濃度提升時,填孔的效果比較好.但是對于通孔的分布力確剛好相反,也就是當(dāng)硫酸銅濃度增加時,通孔銅厚的分布反而下降.2006/06/109*第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月制程化學(xué)參數(shù)以下為不同硫酸銅濃度在不同電流密度下通孔貫孔能力.2006/06/1010*第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月制程物理參數(shù)鍍銅物理參數(shù)分別為：電流密度攪拌鍍銅厚度溫度供電方式(DC或者PPR)2006/06/1011*第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月物理參數(shù)之說明電流密度：一般而言,電流密度越高其填孔率越差,且盲孔之深度越深者,此種效果越明顯;填充率不佳者不但盲孔填不平,而且還可能會形成包夾在內(nèi)的堵死空洞;2006/06/1012*第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月物理參數(shù)之說明槽液之?dāng)嚢瑁毫己玫臄嚢枋翘羁椎闹匾蛩?空氣攪拌與槽液噴流攪拌對比,噴流攪拌對盲孔填充率及均勻性均好于空氣攪拌.2006/06/1013*第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月物理參數(shù)之說明鍍銅厚度：鍍銅厚度越厚時,填孔率也越好;當(dāng)填孔口徑增大時,則需要更多的銅量去填充,困難度也隨之增加;2006/06/1014*第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔最佳參數(shù)D/C填孔參數(shù)PPR填孔參數(shù)參數(shù)目標(biāo)值范圍五水硫酸銅硫酸氯離子添加劑VFA添加劑VFB電流密度溫度200g/L100g/L50PPM2.0ml/L20ml/L15ASF23℃190~210g/L90~110g/L40~60PPM1.5~2.5ml/L15~30ml/L10~20ASF22~25℃參數(shù)目標(biāo)值范圍五水硫酸銅硫酸氯離子添加劑VFA添加劑VFB電流密度正反電流比正反時間比溫度130g/L190g/L50PPM1.0ml/L5.0ml/L20ASF1A/0.5A1/0.5ms20℃120~140g/L180~200g/L40~60PPM0.5~1.5ml/L4.0~6.0ml/L10~30ASF18~23℃2006/06/1015*第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔最佳參數(shù)D/C填孔參數(shù)Normal鍍銅參數(shù)參數(shù)目標(biāo)值范圍五水硫酸銅硫酸氯離子添加劑VFA添加劑VFB電流密度溫度200g/L100g/L50PPM2.0ml/L20ml/L15ASF23℃190~210g/L90~110g/L40~60PPM1.5~2.5ml/L15~30ml/L10~20ASF22~25℃參數(shù)目標(biāo)值范圍五水硫酸銅硫酸氯離子BrightnerLeveller電流密度溫度65g/L200g/L50PPM0.5ml/L20ml/L20ASF24℃60~90g/L190~210g/L40~60PPM0.3~0.8ml/L15~25ml/L10~25ASF22~26℃2006/06/1016*第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月光劑分解物對填孔的影響在生產(chǎn)過程中，光澤劑分解后會在槽液中不斷的累積，使得填孔能力不斷的下降；停機(jī)過程中產(chǎn)生的化學(xué)分解；操作過程中產(chǎn)生的電化學(xué)的分解；通常有機(jī)副產(chǎn)物多半呈鈍態(tài)，不影響鍍銅的效果；但是某些光澤劑的副產(chǎn)物(BPU)卻會在電化反應(yīng)中展現(xiàn)活性，影響填充電鍍效果。2006/06/1017*第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月光劑分解物對填孔的影響有活性光澤劑副產(chǎn)物(BPU),刻意以不同濃度的方式加入全新的鍍銅液中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)副產(chǎn)物濃度越高時,填孔能力越差;2006/06/1018*第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月待鍍板的影響盲孔是否能夠完整又可靠的填平,除了盲孔孔徑與孔深影響以外,還有以下會影響:盲孔孔型化學(xué)銅層的厚度與均勻性化銅表面的氧化程度2006/06/1019*第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月盲孔孔型對填孔的影響盲孔孔型剖面圖來看,左端孔型最難填平,右端最容易填平;HarderToFillEasierToFill2006/06/1020*第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)銅對填孔的影響化學(xué)銅厚度太薄又未能徹底覆蓋盲孔時,其填孔效果也不如化學(xué)銅層品質(zhì)良好之盲孔;一般來說,化學(xué)銅層厚度應(yīng)該超過12u’’,盲孔比較容易填平;2006/06/1021*第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)銅對填孔的影響化學(xué)銅面氧化也會對填孔不利，為了清楚明了此種影響起見，刻意將完成化銅的盲孔板，先放在120℃的烤箱里烘烤5H,之后進(jìn)行填孔鍍銅到0.2mil時，取出試鍍板檢查盲孔底部鍍銅層向上填起的效果，結(jié)果全無填鍍的出現(xiàn)；填孔前的板子存放時間與環(huán)境也對填孔能力有很大的影響，研究者刻意將待填孔板存放在未做溫濕度管控的環(huán)境下3周，發(fā)現(xiàn)此種老化板比完全相同的全新板，在填孔能力方面的確相差很多。2006/06/1022*第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月基材對填孔的影響無玻纖補(bǔ)強(qiáng)者其填孔能力優(yōu)于有玻纖者，且當(dāng)玻纖已經(jīng)突出孔壁者，更會對填鍍造成負(fù)面影響。玻纖突出在化銅時同樣會產(chǎn)生不良，導(dǎo)致填孔整體填滿度上受影響。2006/06/1023*第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月填孔可靠度測試實心填滿之鍍銅其導(dǎo)通可靠度自然絕佳，以下為互連用途的通孔及盲孔在三種不同信賴度測試結(jié)果：漂錫288℃/5次熱油260℃/100次熱循環(huán)-65℃/125℃0/152BVH0/152BVH0/832BVH0/20TH0/20TH0/832TH2006/06/1024*第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月D/C與PPR區(qū)別從上圖來看,當(dāng)板厚增加、電流密度增大時，可以明顯看出PPR的分布力要優(yōu)于DC;反之則DC又會比PPR來的更好。薄厚2006/06/1025*第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月D/C與PPR區(qū)別DC填孔PPR填孔優(yōu)點：傳統(tǒng)整流操作方便缺點：厚板通孔之分布力不足板面圖形分布力差優(yōu)點：厚板深孔之分布較佳板面圖形之分布與外形較好經(jīng)由波形調(diào)整的協(xié)助而有較好的填孔能力缺點：控制參數(shù)增多須使用PPR專用之供電設(shè)備2006/06/1026*第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論現(xiàn)行填孔鍍銅無論是采用DC或PPR,均已獲得可靠又穩(wěn)定的效果;各種添加劑系統(tǒng)亦可按照客