电镀填孔工艺除了可以淘汰分外制程开辟的必要性，也与现行的工艺设置装备部署兼容，有利于得到精良的可靠性。

　　电镀填孔有以下几方面的长处：

　　(1)有利于计划叠孔(Stacked)和盘上孔(Via.on.Pad);

　　(2)改进电气性能，有助于高频计划;

　　(3)有助于散热;

　　(4)塞孔和电气互连一步完成;

　　(5)盲孔内用电镀铜填满，可靠性更高，导电性能比导电胶更好。

　　1化学影响因素

　　1.1无机化学身分

　　无机化学身分包罗铜(Cu：)离子、硫酸和氯化物。

　　(1)硫酸铜。硫酸铜是镀液中铜离子的重要泉源。镀液中铜离子通过阴极和阳极之间的库仑均衡，维持浓度稳定。通常阳极质料和镀层质料是一样的，在这里铜既是阳极也是离子源。固然，阳极也可以接纳不溶性阳极，Cu2+接纳槽外溶解补加的方法，如接纳纯铜角、CuO粉末、CuCO等。但是，必要细致的是，接纳槽外补加的方法，极易混入氛围气泡，在低电流区使Cu2处于超饱和临界状态，不易析出。值得细致的是，进步铜离子浓度对通孔疏散本领有负面影响。

　　(2)硫酸。硫酸用于加强镀液的导电性，增长硫酸浓度可以低落槽液的电阻与进步电镀的服从。

　　但是如果填孔电镀历程中硫酸浓度增长，影响填孔的铜离子增补，将造成填孔不良。在填孔电镀时一样通常会利用低硫酸浓度体系，以期得到较好的填孔结果。

　　(3)酸铜比。传统的高酸低铜(C+：C：+=8-13)体系实用于通孔电镀，电镀填孔应接纳低酸高铜(C+：Cz=3-10)镀液体系。这是由于为了得到精良的填孔结果，微导通孔内的电镀速率应大于基板外貌的电镀速率，在这种环境下，与传统的电镀通孔的电镀溶液相比，溶液配方由高酸低铜改为低酸高铜，包管了凹陷处铜离子的提供无后顾之忧。

　　4)氯离子。氯离子的作用重要是让铜离子与金属铜在双电层间形成稳固转换的电子通报桥梁。

　　在电镀历程中，氯离子在阳极可资助匀称溶解咬蚀磷铜球，在阳极外貌形成一层匀称的阳极膜。在阴极与克制剂协同 作用让铜离子稳固沉积，低落极化，使镀层精致。

　　别的，通例的氯离子阐发是在紫外可见光分光光度计卜举行的，而由于电镀填孔镀液对氯离子浓度的要求较严酷，同时硫酸铜镀液呈蓝色，对分光光度计的丈量影响很，以是应 思量接纳主动电位滴定阐发。

　　2.有机添加剂

　　接纳有机添加剂可以使镀层铜晶粒精致化，改进疏散本领，使镀层光明、整平。酸性镀铜液中添加剂范例重要有三种：载运剂(Carrier)、整平剂(Leveler)和光明剂(Brightener)。

　　(1)载运剂。载运剂是高分子的聚醇类化合。

　　载运剂被阴极外貌吸附，与氯离子一起作用克制电镀速率，使崎岖电流区的差别低落(亦即增长极化电阻)，让电镀铜能匀称的连续沉积。克制剂同时可充任润湿剂，低落界面的外貌张力(低落打仗角)，让镀液更容易进入孔内增长传质结果。在填孔电镀中，克制剂也可以铜层匀称沉积。

　　(2)整平剂。整平剂通常是含氮有机物，重要功效是吸附在高电流密度区(突出区或转角处)，使该处的电镀速率趋缓但不影响低电流密度区(凹陷区)的电镀，借此来整平外貌 ，是电镀时的必要添加剂。一样通常地，电镀填孔接纳高铜低酸 体系会使镀层粗糙，研究评释，参加整平剂可有用改进镀层不良的题目。

　　(3)光明剂。光明剂通常足含硫有机物，在电镀中重要作用是资助铜离子加快在阴极还原，同时形成新的镀铜晶核(低落外貌扩散沉积能量)，使铜层布局变得更细致。光明剂在填孔电镀中的另一个作用是，若孔内有较多的光明剂分派比率，可以资助盲孔孔内电镀铜敏捷沉积。对付激光盲孔的填孔电镀而言，三种添加剂全用，且整平剂的用量还要得本地进步，使在板面上较高电流区，形成整平剂与Cuz竞争的场所排场，制止面铜长快长厚。相对地，微导通孔中光明剂漫衍较多的凹陷处有时机镀得快一点，这种理念与做法与IC镀铜制程的Demascene CopperPlating颇为相似。

　　3.物理影响参数

　　必要研究的物理参数有：阳极范例、阴阳极间距、电流密度、搅动、温度、整流器和波形等。

　　(1)阳极范例。谈到阳极范例，不过乎是可溶性阳极与不溶性阳极。可溶性阳极通常是含磷铜球，容易孕育发生阳极泥，污染镀液，影响镀液性能。不溶性阳极，亦称惰性阳极，一样通常是涂覆有钽和锆混淆氧化物的钛网来构成。不溶性阳极，稳固性好，无需举行阳极维护，无阳极泥孕育发生，脉冲或直流电镀均实用;不过，添加剂斲丧量较大。

　　(2)阴阳极间距。电镀填孔工艺中阴极与阳极之间的间距计划黑白常重要的，并且差别范例的设置装备部署的计划也不尽雷同。不过，必要指出的是，岂论怎样计划，都不该违背法拉第肯定律。

　　(3)搅拌。搅拌的种类许多，有机器摇晃、电震惊、气震惊、氛围搅拌、射流(Eductor)等。

　　对付电镀填孔，一样通常都偏向于在传统铜缸的设置装备部署底子，增长射流计划。不过，究竟是底部喷流照旧侧面射流，在缸内喷流管与氛围搅拌管怎样布局;每小时的射流量为几多;射流管与阴极间距几多;如果是接纳侧面射流，则射流是在阳极前面照旧背面;如果是接纳底部射流，是否会造成搅拌不匀称，镀液搅拌上弱下强;射流管上射流的数目、间距、角度都是在铜缸计划时不得不思量的因素，并且还要举行大量的试验。

　　别的，最抱负的方法便是每根射流管都接入流量计，从而到达监控流量的目标。由于射流量大，溶液容易发热，以是温度控制也很重要。

　　(4)电流密度与温度。低电流密度和低温可以低落外貌铜的沉积速率，同时提供充足的Cu2和光明剂到孔内。在这种条件 下，填孔本领得以加强，但同时也低落了电镀服从。

　　(5)整流器。整流器是电镀工艺中的一个重要关键。现在，对付电镀填孔的研究多范围于全板电镀，如果思量到图形电镀填孔，则阴极面积将变得很小。此时，对付整流器的输出精度提出了很高的要求。

　　整流器的输出精度的选择应依产物的线条和过孔的尺寸来定。线条愈细、孔愈小，对整流器的精度要求应更高。通常应选择输出精度在5%以内的整流器为宜。选择的整流器精度过高会增长设置装备部署的投资。整流器的输出电缆配线，起首应将整流器只管即便安顿在镀槽边上，如允许以淘汰输出电缆的长度，淘汰脉冲电流上升时间。整流器输出电缆线规格的选择应满意在80%最大输出电流时输出电缆的线路压降在0.6V以内。通常是按2.5A/mm：的载流量来盘算所需的电缆截面积。电缆的截面积过小或电缆长度过长、线路压降太大，会导致输电流达不到生产所需的电流值。

　　对付槽宽大于1.6m的镀槽，应思量接纳双边进电的方法，并且双边电缆的长度应相称。如许，才气包管双边电流偏差控制在肯定范围内。镀槽的每根飞巴的两面应各毗连一台整流器，如允许以对件的两个面的电流分别予以调解。

　　(6)波形。现在，从波形角度来看，电镀填孔有脉冲电镀和直流电镀两种。这两种电镀填孔方法都已有人研究过。直流电镀填孔接纳传统的整流器，操纵方便，但是若在制板较厚，就无能为力了。脉冲电镀填孔接纳PPR整流器，操纵步调多，但对 于较厚的在制板的加工本领强。

　　4.基板的影响

　　基板对电镀填孔的影响也是不行轻忽的，一样通常有介质层质料、孔形、厚径比、化学铜镀层等因素。

　　1)介质层质料。介质层质料对填孔有影响。与玻纤加强质料相比，非玻璃加强质料更容易填孔。值得细致的是，孔内玻纤突出物对化学铜有倒霉的影响。在这种环境下，电镀填孔的难点在于进步化学镀层种子层(seed layer)的附着力，而非填孔工艺自己。

　　究竟上，在玻纤加强基板上电镀填孔已经应用于现实生产中。

　　(2)厚径比。现在针对差别形状，差别尺寸孔的填孔技能，岂论是制造商照旧开辟商都对其非常器重。填孔本接收孔厚径比的影响很大。相对来讲，DC体系在贸易上应用更多。在生产中，孔的尺寸范围将更窄，一样通常直径80pm～120Bm，孔深40Bm~8OBm，厚径比不凌驾1：1。

　　(3)化学镀铜层。化学铜镀层的厚度、匀称性及化学镀铜后的安排时 间都影响填孔性能。化学铜过薄或厚度不均，其填孔结果较差。通常，发起化学铜厚度>0.3pm时举行填孔。别的，化学铜的氧化对填孔结果也有负面影响。