一、问题提出
电镀填孔的核心目标是:实现孔内可靠导通,同时在孔口区域形成与外层铜箔平齐的镀层,保证后续贴装的平整性。实际生产中,这两个目标常常互相矛盾:过分追求填充会导致表面隆起,强调表面平整又可能出现孔底沉积不足。
二、导通与平整的技术矛盾
导通优先时
工艺参数倾向于保证孔底铜沉积速度,电流分布更多集中在深孔内。
风险在于,孔口会因为过度镀覆而形成“鼓包”,破坏平整度。
平整优先时
倾向于使用强整平剂或延长电镀时间,使表面趋于光滑。
问题是,孔内沉积不足,容易形成空洞或不完全填充。
三、工艺控制手段
脉冲电镀技术
通过周期性改变电流方向与大小,改善电流在孔内外的分布。
既提升孔底填充,又能避免表面堆积过快。
添加剂分层控制
采用多种功能性添加剂,如填孔剂、整平剂和光亮剂。
通过浓度和扩散速率差异,实现“孔底促进、孔口抑制”的沉积效果。
溶液流动优化
利用搅拌、喷淋或阴极移动方式,加强药液在微孔内的循环。
有助于提高孔内铜离子供给,使沉积更均衡。
后处理平整化
对已完成填充的表面进行机械研磨(Brushing)或化学平整处理。
在保证导通的基础上进一步优化表面贴装性。
四、典型应用中的权衡
HDI盲孔叠孔:更注重导通可靠性,即便表面略有隆起,也可通过后续压合或表面处理修正。
BGA焊盘填孔(Via-in-Pad):既要导通又要平整,否则焊点偏移或虚焊风险大。此时需要更严格的工艺控制与后处理。
电镀填孔能否兼顾导通与平整,取决于工艺参数优化、添加剂控制以及后处理工艺。在常规设计中,若只关注可靠导通,平整度可以通过后续工序补偿;但在对焊盘平整度要求极高的应用(如高速BGA),则必须通过脉冲电镀+精确添加剂管理+表面修整来实现两者兼顾。