PCB技術 - PCB製造における電気めっき孔のプロセスに影響する基本的因子

グローバル電気めっきの出力値 PCB産業 電子部品産業の総出力値の割合の急激な増加を説明する. 電子部品産業で最大の割合を持つ業界で、ユニークなポジションを占める. 年の年間出力値 電気めっきPCB 億米ドル. 電子製品の体積は軽くなっている, シンナー, 短くてより小さい, ブラインドビアにおけるビアの直接積層は高密度相互接続を得るための設計法である. 穴をふさぐ仕事をする, 穴の底は平らでなければならない. 典型的な平らな穴表面を作るいくつかの方法があります, そして、電気めっき穴充填プロセスは代表的なもののうちの1つである.

追加のプロセス開発の必要性を低減することに加えて、電気めっき及び充填プロセスは、現在のプロセス装置と互換性があり、良好な信頼性を得るために有効である。

電気めっきホール充填には以下の利点がある。

（1）積層孔（積層）及びディスク上の穴（via . pad）を設計する。

（2）電気的性能を向上させ、高周波設計を助ける。

（3）放熱に寄与する。

（4）プラグホールと電気配線とが1ステップで完成する。

（5）ブラインドホールに導電性接着剤より高い信頼性と導電性を有する電着銅を充填した。

物理的影響パラメータ

研究する必要のある物理パラメータは、アノードタイプ、アノードカソード間隔、電流密度、攪拌、温度、整流器、波形などである。

アノードタイプ。アノードタイプに関しては、可溶性アノードおよび不溶性アノードよりも何もない。溶解性アノードは通常、アノード銅を生成しやすく、めっき液を汚染し、メッキ液の性能に影響を与えるリン酸銅ボールである。不活性アノードは、通常、タンタルとジルコニウムの混合酸化物で被覆されたチタンメッシュで構成されている。不溶性アノード、良好な安定性、陽極維持、アノードマッド生成、パルスまたは直流電気めっきは適用できないしかし添加剤の消費量は比較的大きい。

2）陰極と陽極との距離。電気めっき穴充填プロセスにおけるカソードとアノード間の間隔の設計は非常に重要であり、異なるタイプの装置の設計は同じではない。しかし、デザインがどんなに重要であっても、ファラの最初の法律に違反してはならないと指摘する必要があります。

3）攪拌。機械的振れ、電気振れ、空気揺れ、空気攪拌、ジェット（教育者）を含む多くの種類の攪拌があります。

電気めっきや充填穴については、従来の銅円筒の形状に基づいてジェット設計を増加させることが一般的である。しかし、ボトムジェットかサイドジェットか、どのようにシリンダーにジェットチューブと空気攪拌チューブを配置するか毎時のジェット気流は何ですかジェットチューブとカソードの間の距離は何ですかサイドジェットを使用する場合、ジェットはアノード前面または背面にあるボトムジェットを使用した場合は、ムラが発生しますので、メッキ液を弱く強く固めます。ジェットチューブ上の噴流の数，間隔，角度は，銅シリンダの設計時に考慮すべき要素である。多くの実験が必要です。

加えて、最も理想的な方法は、流量を監視する目的を達成するために、各ジェットチューブを流量計に接続することである。噴流が大きいので熱を発生させることが容易であり，温度制御も非常に重要である。

4）電流密度と温度。低い電流密度と低温は、表面の銅蒸着速度を減少させることができ、一方、十分なCu 2および光増感剤を正孔に供給することができる。この状態でホール充填能力が向上するが、同時にめっき効率が低下する。

5）整流器。整流器は電気めっきプロセスの重要なリンクである。現在，電気めっき穴埋めに関する研究はフルプレート電気めっきに限られている。パターン電気めっき穴充填を考えると陰極の面積が非常に小さくなる。このとき、整流器の出力精度には非常に高い要求がある。

整流器の出力精度は、製品ラインおよびビアのサイズに応じて選択されるべきである。ラインを薄くして、より小さい穴、整流器の精度要件をより高くする。一般に、出力精度が5 %未満の整流器を選択する。選択された整流器の高精度は設備投資を増加させる。整流器の出力ケーブル配線では、最初に整流器をできるだけメッキタンク側に配置し、出力ケーブルの長さを短くでき、パルス電流立ち上がり時間を短縮することができる。整流器出力ケーブル仕様の選択は、最大出力電流が80 %のとき、出力ケーブルの線電圧降下が0.6 V以内であることを満足すべきである。必要なケーブル断面積は通常2.5 A／mmの電流容量によって算出される。ケーブルの断面積が小さすぎるか、ケーブル長が長すぎて、ライン電圧降下が大きすぎると、伝送電流は生産に必要な電流値に到達しない。

溝幅が1.6 m以上のメッキタンクでは両面電源方式を考慮し，両面ケーブルの長さを等しくする必要がある。このようにして、両電流誤差をある範囲内で制御することができる。メッキタンクの各フライバーの両側に整流器を接続し、その両側の電流を別々に調整することができる。

（6）波形。現在，波形の観点から，電気めっき穴埋めの2種類がパルス電気めっきとdcめっきである。電気めっきと充填法の両方を研究した。直流電気めっき穴充填は従来の整流器を採用しており、これは操作が容易であるが、プレートが厚くなると何もできない。パルス電気めっきホールフィリングはppr整流器を使用しており，多くの工程があるが，プロセス基板の厚い処理能力が強い。

基板の影響

電気メッキされた穴充填に対する基板の影響も無視しない。一般に、誘電体層材料、孔形状、厚さ対直径比、化学銅めっきなどの要因がある。

（1）誘電体層の材料。誘電体層の材料は、ホール充填に効果を有する。ガラス繊維強化材料と比較して，非ガラス強化材料は穴を埋めることが容易である。穴のガラス繊維突起が化学銅に悪影響を及ぼすことは注目に値する。この場合、ホール充填の電気メッキの難しさは、ホール充填プロセス自体ではなく、無電解メッキ層のシード層の密着性を向上させることである。

実際，ガラス繊維強化基板上の電気めっきと充填孔は実際の生産で使用されてきた。

2）厚さ／直径比。現在、メーカーと開発者の両方が異なる形状とサイズの穴の充填技術に大きな重要性を添付します。孔の充填能力は孔厚比に大きく影響される。比較的に、DCシステムは、より商業的に使用される。生産においては，穴の大きさ範囲は狭く，一般的に直径80 pmの1／2〜120 bm，深さ40 cmの1／2〜8μmで，厚さと直径の比は1：1を超えてはならない。

3）無電解銅めっき層。無電解銅めっき層の厚さと均一性，無電解銅めっき後の配置時間はホール充填性能に影響する。無電解銅は厚みが薄いか、不均一であり、ホール充填効果が悪い。一般的に、化学銅の厚さが0.3μmの場合は、穴を埋めることが推奨される。さらに、化学銅の酸化もホール充填効果に悪影響を及ぼす。

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