通孔填孔工艺
通孔电镀填孔工艺研究与优化
通孔电镀填孔工艺研究与优化刘佳;陈际达;邓宏喜;陈世金;郭茂桂;何为;江俊峰【摘要】为了提高高密度互连印制电路板的导电导热性和可靠性,实现通孔与盲孔同时填孔电镀的目的,以某公司已有的电镀填盲孔工艺为参考,适当调整填盲孔电镀液各组分浓度,对通孔进行填孔电镀.运用正交试验法研究加速剂、抑制剂、整平剂、H2SO4浓度对通孔填充效果的影响,得到电镀填通孔的最优参数组合,并对其可靠性进行测试.将得到的最优电镀配方用于多层板通孔与盲孔共同填孔电镀.结果表明:电镀液各成分对通孔填充效果的影响次序是:抑制剂＞整平剂＞加速剂＞H2S04;最优配方是:加速剂浓度为0.5 ml/L,抑制剂浓度为17 ml/L,整平剂浓度为20ml/L,H2SO4浓度为30 g/L.在最优配方下,通孔填孔效果显著提高,其可靠性测试均符合IPC品质要求.该电镀配方可以实现多层板通孔与盲孔共同填孔电镀,对PCB领域具有实际应用价值.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2015(023)003【总页数】6页(P106-111)【关键词】高密度互连;电镀;通孔填充;同时填充;正交试验【作者】刘佳;陈际达;邓宏喜;陈世金;郭茂桂;何为;江俊峰【作者单位】重庆大学化学与化工学院,重庆401331;重庆大学化学与化工学院,重庆401331;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;博敏电子股份有限公司,广东梅州514000;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN41通孔在高密度电气互连和任意层电气互连中起重要作用。
传统的通孔孔壁金属化的孔化电镀技术需要树脂塞孔，磨板整平，层压前再次金属化过程，制作流程繁琐，而且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。
孔壁金属化后填充导电胶技术中导电胶容易固化收缩，影响高密度互连的可靠性。
通孔电镀填孔流程
通孔电镀填孔流程以通孔电镀填孔流程为标题，来介绍一下通孔电镀填孔的具体步骤和流程。
一、准备工作在进行通孔电镀填孔之前，需要对工作环境进行清洁和整理，确保工作台面干净整洁，工具和设备齐全。
同时，还需要准备好所需的材料，包括通孔板、电解液、电镀槽以及电镀设备等。
二、钻孔在通孔板上进行钻孔是通孔电镀填孔的第一步。
钻孔应该根据设计要求和标准进行，保证孔径的精度和孔壁的光滑度。
钻孔完毕后，需要对孔壁进行清洁，确保孔口没有残留的切屑和污垢。
三、化学清洁通孔板钻孔完毕后，需要进行化学清洁。
首先，使用适当的溶剂将通孔板上的油污和杂质清洗掉，保证通孔板表面的干净和光滑。
然后，使用酸性溶液或碱性溶液进行腐蚀处理，去除通孔板表面的氧化层，提高电镀的附着力。
四、电镀前处理经过化学清洁后，还需要进行电镀前处理，以提高电镀的效果和质量。
首先，对通孔板进行活化处理，使其表面具有良好的导电性。
然后，使用活化液对通孔板进行浸泡处理，去除表面的氧化物，增加表面活性。
最后，对通孔板进行脱脂处理，去除残留的油污和杂质，确保通孔板表面的干净和光滑。
五、电镀填孔电镀填孔是通孔电镀填孔的关键步骤。
首先，将通孔板放入电镀槽中，将电解液注入槽中，使通孔板完全浸泡在电解液中。
然后，通过电流的作用，将金属离子从电解液中沉积到通孔板的孔壁上，形成金属层。
金属层的形成填满了通孔板的孔壁，实现了通孔的电镀填孔。
六、电镀后处理通孔电镀填孔完成后，还需要进行电镀后处理，以提高填孔质量和表面光洁度。
首先，对填孔后的通孔板进行清洗，去除残留的电解液和金属颗粒。
然后，进行抛光处理，使通孔板表面更加光滑。
最后，对通孔板进行防腐处理，以增加其耐腐蚀性能和使用寿命。
七、质量检验通孔电镀填孔完成后，需要进行质量检验，以确保填孔效果符合要求。
质量检验的内容包括通孔的孔径、孔壁的光滑度以及填孔的完整性等。
通过质量检验，可以判断通孔电镀填孔的质量是否合格，并对不合格的通孔板进行修补或重新制作。
浅析厚膜陶瓷电路通孔填充工艺
浅析厚膜陶瓷电路通孔填充工艺摘要：随着科学技术的发展，厚膜混合集成电路使用范围日益扩大，对混合集成电路的集成度要求越来越高，为满足高集成度的混合集成电路的要求，就需要提高厚膜产品的要求来与之匹配，所以产品的线路也越来越复杂。
由单面布线发展到双面布线以满足其复杂的电路要求。
双面电路连通一般采用通孔填充的方式以实现连接的可靠性。
本文主要从填孔浆料选择，印刷工装，印刷机工艺参数调试，填孔印刷次数，研磨方式等几个方面介绍填孔工艺。
关键词：厚膜电路；通孔；印刷机；研磨；浆料引言厚膜混合集成电路是一种高稳定性无源网电路，大功率电路，具有络高频线性，高精度线性等特点。
厚膜混合集成电路通常是运用丝网印刷技术在陶瓷基片上印制图形并经高温烧结形成无源网络，并在其上组装分立的半导体器件芯片或单片集成电路或微型元件，再外加封装而成的混合集成电路。
主要应用于航天电子设备、卫星通信设备、电子计算机、通讯系统、汽车工业、音响设备、微波设备以及家用电器等。
为满足科技不断进步集成电路的高集成度的要求，厚膜混合集成电路的布线也越来越复杂，由此从单面电路不断发展到双面电路，而双面连通的方式有：金属端子连通、侧边连通、通孔连通。
前两种方式均需要将待连接的图形排版到瓷片边缘排版工作量和成本都会增加，选择通孔填充方式可以解决前面的问题同时还可以提高连通的可靠性，更好的散热。
本文主要介绍使用半自动印刷机(LS-150)通过丝网印刷、研磨方式实现通孔填充工艺。
一、通孔填充工艺的流程二、填孔浆料的选择常用的导体浆料中的金属成分是金或者金-铂、钯-金、钯-银、铂-银和钯-铜-银。
通过实验对比发现钯-银导体最适合生产通孔，然而影响导体浆料的收缩率的主要因素是浆料中钯银的比例和其他一些有机溶剂的含量。
由于我们需要将通孔内完全填充浆料使其形成一个浆料柱，所以需要收缩率相对较低的导体浆料。
普通印刷线路的钯-银导体浆料如（6179T、6177T、LF100）印刷湿膜厚度到烧结厚度的收缩率大概在50%-65%，如果采用普通钯银导体浆料将会增加印刷次数才能将通孔填满，所以选择收缩率更小的专用填孔浆料（6388）更容易填充通孔减少印刷次数提高效率。
通孔电镀填孔的工艺研究
关 键 词 通 孔 ； 电镀 ：填 子 Ｌ 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｎ ４ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ０ ９ ６（ ２ ０ １ ７） 增刊一 Ｏ １ ８ ８ — ０ ８
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通孔填孔电镀原理
通孔填孔电镀原理今天来聊聊通孔填孔电镀原理。
我最开始接触这个概念啊，就觉得特别神秘。
咱们日常生活里啊，其实能找到类似的感觉。
你看，比如说用油漆去填满墙上的小孔，得让油漆均匀地填充进去。
那通孔填孔电镀有点这意思，不过是在微观的电子元件层面。
咱们先说一下这个通孔是啥。
简单理解呢，就是电路板上那些穿透板子的小孔，就像一个个小管道似的。
电镀呢，就好比给这些小管道内部穿上一层“衣服”。
其原理啊，就是利用电的作用。
这就要说到化学里的电解原理了，电镀液里有各种离子（咱们可以把离子想象成一个个小的建筑材料）。
通电之后啊，这些离子就像是听到命令的小工人一样开始移动。
打个比方吧，把这个电镀池想象成一个大工厂，正极是发货的地方，负极是收货的地方。
要填充到通孔里的金属离子从正极这个“仓库”出发，经过溶液这个“运输通道”，被吸引到带有负电荷的通孔表面（就像货物被送到目的地）。
而且呢，这些离子到达通孔表面后会得到电子进行还原反应，然后就沉积到孔壁上了。
随着时间的增加，越来越多的离子沉积，就逐渐把这个通孔填满了。
这其中有很多注意事项的哦。
比如说电镀液的成分，如果比例不对的话，就像盖房子时材料搭配错了，要么填充得不好，要么可能在孔壁上长一些奇怪的东西（结痂之类的不良现象）。
老实说，我一开始也不明白为啥电镀的时候要特别控制一些参数。
后来学习了才知道，就像烧菜一样，盐多了咸，盐少了淡，电镀时的电压、电流、温度等参数就类似于烧菜的火候和调味料多少。
只有控制好这些参数，才能让孔洞填充得又好又均匀。
实际应用案例可多了，像咱们手机的电路板，上面那么多微小的通孔，都是通过这样的电镀原理去进行填孔的，这样能保证电路板的电气性能良好、结构稳定。
有意思的是，不同的金属电镀，这个原理虽然是一样的，但是由于不同金属离子的性质不同，就好像不同性格的工人，表现出来的填充效果也会有所差异。
这也让整个通孔填孔电镀这个看似简单的过程又蒙上了一层神秘面纱呢。
说到这里，你可能会问，那如果有杂质在电镀液里会怎么样呢？这就像是在小工人的运输通道上扔了杂物，肯定会影响到正常的电镀过程，可能会出现孔洞填充不均匀或者是表面有瑕疵等问题。
通孔安装工艺技术
通孔安装工艺技术通孔安装工艺技术是电路板组装过程中非常重要的一部分，它涉及到电路板的质量和性能。
本文将详细介绍通孔安装工艺技术的步骤和注意事项。
通孔是电路板上用来连接不同层次的电路的孔洞，通过这些孔洞可以将电路板的不同层次进行电气连接。
通孔的安装可以分为以下几个步骤。
第一步是钻孔。
在通孔的位置上先进行钻孔，钻孔需要根据设计要求来确定直径和深度。
钻孔的精确度非常重要，钻孔不准确会影响到通孔的质量。
第二步是表面处理。
为了提高通孔的可焊性和可靠性，需要对通孔进行表面处理。
常用的表面处理方法有喷镀锡、喷镀铅锡合金等。
第三步是安装。
通孔安装时需要将元器件的引脚穿过通孔，并通过焊接来固定。
焊接方法可以选择手工焊接、波峰焊接或者回流焊接。
不同的焊接方法有不同的要求，需要根据实际情况来选择。
第四步是检查和测试。
安装完成后，需要对通孔进行检查和测试，以确保安装质量符合要求。
常用的检查和测试方法包括目视检查、X射线检查和电气测试等。
在通孔安装工艺技术中，还需要注意以下几个问题。
首先是通孔的位置和大小。
通孔的位置需要根据电路板设计来确定，通孔的大小需要根据元器件引脚的直径来选择。
通孔过大或者过小都会影响到安装质量。
其次是通孔的钻孔精度。
钻孔的精度决定了通孔的质量，过大或者过小都会影响到通孔的安装效果。
还需要注意通孔的表面处理。
表面处理的质量会影响到通孔的可焊性和可靠性，需要选择合适的表面处理方法。
此外，焊接的参数也需要仔细控制。
焊接温度、时间和压力等参数都要根据焊接材料和元器件进行合理的选择。
总之，通孔安装工艺技术是电路板组装过程中非常重要的一部分，它直接影响到电路板的质量和性能。
通过合理的安装步骤和注意事项，可以提高通孔的安装质量，确保电路板的可靠性和稳定性。
导通孔填充简介
的 导通 孔 。其 它 的优 点 还 有 能提 高 电镀平 整 性 ， 更
好 的导通孔 热导 率 以及 能够在微 导通孔 链接 的顶部直 接 放 置焊 料 凸点 ， 而且 这 种 导通 孔 的 填 充技 术 也 可 以应 用 到 盲 孔 甚 至 通 孔 的 填 充 上 。
使 用 传 统 的 电镀 液 和 电镀 参 数 ， 铜 在 板 子 通 孔 、 盲孔 和 导 通 孔 表面 沉 积 的速 率 都 比孔 内快 ， 并 且 都 显示 出相 类 似 的狗 骨 形状 的铜 厚度 分 布 ， 因此 这 就 成 为一 个 难 题 ， 是 否有 某 些条 件 能 孔 工 艺
这种 工 艺可 以用在 ＨＤＩ 板和 Ｉ Ｃ基板 内形成 叠加
■ ■ 响
图 ２ 铜的浓度和 电流密度对 电镀效果的影响
导通孔填充（ ｃ — Ａ ） Ｍ Ｐ Ｐ Ｌ
原料 ：Ｒ ｃｃ 电镀厚度 ：２“ ５ｍ 电流密度 ：２Ａｓ Ｏ Ｆ
３ｍ¨ ４ｍｊ Ｊ ５ｍ¨
Ｂｒｅ ｓ ｒｐ ｉ ｎ ０ ａＦｉ ・ ｌ ｔｎ ｉｆ Ｄｅ ｃ ｉ ｔ０ ｆＶｉ ｌ ｐ ａ ｉ ｇ ｌ
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合物 ，而这些生成物都不具备 电气活性。紫外线辐
射 通 过 过氧 化 氢 形 成 ＯＨ （ 化 氢 ） 它 再 从 有 机 氧 ， 物 中 提 取 氢 元 素 ， 然 后 和 氧 进 行 反 应 形 成 过 氧 化
微通孔填充的电镀铜工艺
光亮剂
辅助剂
图 3 微通孔填充时使用到的 有机添加剂
PPR(周期性脉冲反向电镀)与有机添加剂一起 作用，是一种能提供微通孔填充所需不同电 镀率的途径。在直流电电镀时，仅电流(电 压)被控制，而在 PPR 电流波形时，三种参数 可独立改变。这些参数为：接通(持续)时 间、停止时间和电流密度，使沉积的控制更 完全。另外，不同的 PPR 波形可连在一起形 成复合波形。这些变量影响吸附及解吸附现 图 4. 波形类型 象，这些变量可以受控，而传统的直流电镀 无法做到。因此，从底到顶的填充可通过采用 PPR 波形来实现从高电流密度区域选择性地解吸附 光亮剂（加速剂），以得到在电流密度较低的微通孔凹陷区域有较高的光亮剂浓度效果。图 4 为 DC 和简单 PPR 波形的原理图。
• 推动叠层微通孔及焊盘上的微通孔设计
采用导电材料填充 • 可避免流程化学品夹带及减少连接盘通孔工艺中在焊接时产生的空
的微通孔推进了焊
洞气泡
盘中的微通和叠层 微通的设计，使封 装密度能进一步增 加。使用电镀铜填 充微通孔的工艺现
• 固体铜填孔有更高的可靠性及比导电树脂填充具更高的传导性 • 微通孔填充与电连通性可在同一步骤完成 • 电镀铜是一种熟知的技术，且在 PCB 制造中广泛使用 • 改善后的电性能可通过高频设计来实现
微通孔填充的电镀铜工艺
电子设备的不断轻便化和功能增长的发展趋势推动 PCB 板朝小型化及线路密度增加的方向发展。 传统的过孔（through hole）与导通孔(via)互连的多层 PCB 板并不是满足这些密度要求的实用解 决方法。这促使高密度互连(HDI)如顺序积层法技术等替代方式的引进，同时对微通孔应用的需求 也在快速增长，预计这种趋势会不断持续。
有关的优化与整流方式相结合，得到了用于直流和 PPR 波形的独特的微通孔填充的产品。
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通孔填孔工艺
PCB速向轻、薄、小及高密度互连发展，为在有限的表面填装更多的元器件，促使设计趋向多层、小孔进化，小孔径的发展也促使填孔工艺不断革新。
通孔填孔成熟工艺主要集中在导电物质塞孔上，而导电物质塞孔成本昂贵，通孔电镀填孔工艺一直为业界努力方向。
通孔电镀填孔原理主要是通过添加剂的调整，进行连续电镀来实现填充。
此类添加剂需具有与药水流动相关的抑制与吸咐能力，药水流动较快的孔口具有抑制铜层沉积效果，药水流动较慢的孔中心具有加速铜层沉积效果，通过连续电镀实现通孔填孔。
下图1为我司一款铜浆塞孔产品切片图，后通过通孔镀孔工艺实现取代铜浆填充，使成本、效率大幅下降，见图2、3。
图1铜浆塞孔切片图
图2通孔镀孔图3镀孔后打磨效果切片图。