電鍍銅技術在電子材料中的應用（下）

 杭州PCB抄板公司-緯亞電子：3. 2 PCB 制作
     3. 2. 1 PCB 微孔制作
     印制板上的小孔具有至關重要的作用，通過它不僅可以實現印制板各層之間的電氣互連，還可以實現高密度布線。一張印制板上常常具有成千上萬個小孔，有的多達數萬個甚至十萬個。在這些孔中不僅有貫通于各層之間的導通孔，還有位于印制板表層的盲孔和位于內部的埋孔，而且孔徑大小不一，位置各異。因此，孔內銅金屬化的質量就成為決定印制板層間電氣互連的關鍵[12]。傳統的印制板孔金屬化工藝主要分2步：一是通過化學鍍銅工藝在鉆孔上形成一層導電薄層（厚度一般為 0.5 μm），二是在已經形成的化學鍍銅層上再電鍍一層較厚的銅層（20 μm 左右）。
     但是化學鍍銅層存在以下問題：（1）鍍速比較慢，生產效率低，鍍液不穩定，維護嚴格[13]；（2）使用甲醛為還原劑，是潛在的致癌物質且操作條件差[14]；（3）使用的 EDTA 等螯合劑給廢水處理帶來困難[15]；（4）化學鍍銅層和電鍍層的致密性和延展性不同，熱膨脹系數不同[16]，在特定條件下受到熱沖擊時容易分層、起泡，對孔的可靠性造成威脅。基于以上幾點，人們開發出了不使用化學鍍銅而直接進行電鍍銅的工藝[14-16]。該方法是在經過特殊的前處理后直接進行電鍍銅，簡化了操作程序。隨著人們環保意識的增強，又由于化學鍍銅工藝存在種種問題，化學鍍銅必將會被直接電鍍銅工藝所取代。

水平電鍍時，工件在鍍液中水平放置并隨傳送裝置傳送，鍍液通過泵加壓后經噴嘴垂直噴出促使其在板面和孔內流動并在孔內形成渦流，加快了孔內鍍液
的交換，減小了板面與孔內的電流密度差別。使用該電鍍系統并配合脈沖直接電鍍微孔的效果非常好且工藝簡單，盡管其成本較高但目前在高密度印制板制作中必不可少。
    4. 3 超聲波電鍍銅技術
     為了改善鍍層的質量，人們在印制電路電鍍銅時引入超聲波技術。超聲波的主要作用有：（1）超聲波產生的強大沖擊波能滲透到不同介質電極表面和空隙，達到徹底清洗的作用；（2）超聲波產生的“空化”作用，加快了氫的析出；（3）超聲波的空化作用產生的微射流強化對溶液的攪拌，加快了傳質過程，降低了濃差極化，增加了極限電流密度，優化了操作條件[34-35]。盡管關于超聲波電鍍銅方面的研究取得了一定的研究成果，超聲波電鍍銅技術在規模化生產中應用也越來越多，但是關于超聲波電鍍的作用機理尚不清楚。有人認為超聲波振動實質上是一種毫秒級的脈沖過程[36]，它改變了鍍銅過程中的晶面取向，從而改善鍍層質量。也有人認為超聲波電鍍銅之所以有很好的電鍍效果，主要是空化現象產生的強烈攪拌作用優化了電鍍條件。尤其在高密度多層印制電路微孔制作時，超聲波的攪拌作用可以促進鍍液在微孔內的交換[37]，再結合脈沖技術，能在印制板的板面和微孔內沉積出非常均勻的銅鍍層，并減小板面與孔內鍍層的厚度差別。
    4. 4 激光電鍍銅技術杭州PCB|杭州smt
     隨著電子產品向輕、薄、短、小化發展，電子產品用芯片的集成度進一步提高，其特征線寬由原來的微米級進入到亞微米級，采用蝕刻銅箔的方法（通常用于特征線寬大于 20 μm）已很難滿足線路精度的要求。美IBM 公司首先把激光技術引入到電鍍銅工藝當中去。使用激光電鍍銅具有以下優點：（1）利用激光照射在很短時間產生的高熱量來代替對鍍液進行加熱，使電極附近產生溫度梯度，該溫度梯度對鍍液有強烈的微攪拌作用，因而沉積速度快，激光照射區域的沉積速率是本體鍍液沉積速率的 1 000 倍左右；（2）激光的聚焦能力很強，可在需要的地方進行選擇性的局部沉積，適合制造復雜的線路圖形并能進行微細加工[38-39]；（3）使用激光電鍍銅成核速度快，結晶細微，鍍層質量好。張慶等[40]曾對硅片上進行激光誘導選擇性鍍銅進行過研究，進一步驗證了上述優點，并對激光的熱效應和光效應在金屬基體、半導體基體上進行選擇性電鍍銅的不同影響機理進行了探討。激光電鍍銅技術的優勢決定了它在微細電子加工領域有很好的應用前景。
    5 結語
     隨著科技的發展，具有高技術含量的電子產品制造難度不斷增大，傳統的電鍍銅技術難以滿足生產的要求。然而內的電子企業對電鍍銅工藝的研發普遍投入不足，先進的電鍍設備、電鍍配方、電鍍工藝都被外所掌握，對外技術依賴性比較強，故在價格上容易受制于人。中的芯片制造、電子封裝和 PCB制造等電子信息產業正在迅猛發展，內企業應該抓住這個機遇，不斷自主開發新的電鍍銅工藝，降低生產成本，提高產品的市場競爭力。

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