La valeur de sortie de la galvanoplastie globale PCB représente une augmentation rapide de la proportion de la valeur totale de la production de l’industrie des composants électroniques. C’est l’industrie avec la plus grande proportion dans l’industrie des composants électroniques et occupe une position unique. La valeur de production annuelle de PCB électrolytique est de 60 milliards de dollars américains. Le volume des produits électroniques est de plus en plus léger, plus fin, plus court et plus petit, et l’empilement direct de vias sur vias borgnes est une méthode de conception pour obtenir une interconnexion à haute densité. Pour bien empiler les trous, le fond du trou doit être plat. Il existe plusieurs façons de créer une surface de trou plat typique, et le processus de remplissage de trou de galvanoplastie est l’un des plus représentatifs. En plus de réduire le besoin de développement de processus supplémentaires, le processus de galvanoplastie et de remplissage est également compatible avec les équipements de traitement actuels, ce qui permet d’obtenir une bonne fiabilité.

Le remplissage des trous par galvanoplastie présente les avantages suivants :

(1) propice à la conception de trous empilés (Stacked) et de trous sur disque (Via.on.Pad);

(2) Améliorer les performances électriques et aider à la conception à haute fréquence ;

(3) Contribuer à la dissipation thermique ;

(4) Le trou de la prise et l’interconnexion électrique sont terminés en une seule étape ;

(5) Les trous borgnes sont remplis de cuivre électrolytique, qui a une fiabilité plus élevée et une meilleure conductivité que la colle conductrice.

Paramètres d’influence physique

Les paramètres physiques à étudier sont : le type d’anode, l’espacement anode-cathode, la densité de courant, l’agitation, la température, le redresseur et la forme d’onde, etc.

(1) Type d’anode. En ce qui concerne les types d’anodes, il n’y a rien de plus que des anodes solubles et des anodes insolubles. L’anode soluble est généralement une boule de cuivre phosphoreux, qui est facile à produire de la boue d’anode, contamine la solution de placage et affecte les performances de la solution de placage. Les anodes insolubles, également appelées anodes inertes, sont généralement composées de mailles de titane recouvertes d’oxydes mixtes de tantale et de zirconium. L’anode insoluble, la bonne stabilité, aucun entretien d’anode, aucune génération de boue d’anode, impulsion ou galvanoplastie de CC n’est applicable ; cependant, la consommation d’additifs est relativement importante.

(2) La distance entre la cathode et l’anode. La conception de l’espacement entre la cathode et l’anode dans le processus de remplissage des trous de galvanoplastie est très importante, et la conception des différents types d’équipement n’est pas la même. Cependant, il convient de souligner que, quelle que soit la nature de la conception, celle-ci ne doit pas enfreindre la première loi de Fara.

3) Agiter. Il existe de nombreux types d’agitation, y compris l’agitation mécanique, l’agitation électrique, l’agitation à l’air, l’agitation à l’air et le jet (Eductor).

Pour la galvanoplastie et le remplissage des trous, il est généralement enclin d’augmenter la conception du jet en fonction de la configuration du cylindre de cuivre traditionnel. Cependant, qu’il s’agisse d’un jet de fond ou d’un jet latéral, comment disposer le tube à jet et le tube d’agitation d’air dans le cylindre ; quel est le débit du jet par heure ; quelle est la distance entre le tube à jet et la cathode ; si le jet latéral est utilisé, le jet est à l’anode Avant ou arrière ; si le jet inférieur est utilisé, cela provoquera-t-il un mélange inégal et la solution de placage sera-t-elle agitée faiblement et fortement? le nombre, l’espacement et l’angle des jets sur le tube à jets sont tous des facteurs qui doivent être pris en compte lors de la conception du cylindre en cuivre. Beaucoup d’expérimentations sont nécessaires.

De plus, le moyen le plus idéal est de connecter chaque tube à jet à un débitmètre, afin d’atteindre l’objectif de surveiller le débit. Étant donné que le débit du jet est important, la solution est facile à générer de la chaleur, le contrôle de la température est donc également très important.

(4) Densité et température de courant. Une faible densité de courant et une basse température peuvent réduire le taux de dépôt de cuivre en surface, tout en fournissant suffisamment de Cu2 et d’azurant dans le trou. Dans ces conditions, la capacité de remplissage des trous est améliorée, mais en même temps l’efficacité du placage est réduite.

(5) Redresseur. Le redresseur est un maillon important dans le processus de galvanoplastie. À l’heure actuelle, la recherche sur le remplissage des trous de galvanoplastie est principalement limitée à la galvanoplastie pleine plaque. Si le remplissage du trou de galvanoplastie du motif est pris en compte, la surface de la cathode deviendra très petite. A cette époque, des exigences très élevées sont mises en avant pour la précision de sortie du redresseur.

La précision de sortie du redresseur doit être sélectionnée en fonction de la gamme de produits et de la taille du via. Plus les lignes sont fines et plus les trous sont petits, plus les exigences de précision du redresseur sont élevées. En règle générale, un redresseur avec une précision de sortie inférieure à 5% doit être sélectionné. La haute précision du redresseur sélectionné augmentera l’investissement en équipement. Pour le câblage du câble de sortie du redresseur, placez d’abord le redresseur sur le côté du réservoir de placage autant que possible, de sorte que la longueur du câble de sortie puisse être réduite et le temps de montée du courant d’impulsion puisse être réduit. La sélection des spécifications du câble de sortie du redresseur doit satisfaire que la chute de tension de ligne du câble de sortie est inférieure à 0.6 V lorsque le courant de sortie maximal est de 80 %. La section de câble requise est généralement calculée en fonction de la capacité de transport de courant de 2.5 A/mm :. Si la section transversale du câble est trop petite ou si la longueur du câble est trop longue et que la chute de tension de ligne est trop importante, le courant de transmission n’atteindra pas la valeur de courant requise pour la production.

Pour les réservoirs de placage avec une largeur de rainure supérieure à 1.6 m, la méthode d’alimentation électrique double face doit être envisagée et la longueur des câbles double face doit être égale. De cette manière, il peut être assuré que l’erreur de courant bilatérale est contrôlée dans une certaine plage. Un redresseur doit être connecté de chaque côté de chaque flybar du réservoir de placage, de sorte que le courant sur les deux côtés de la pièce puisse être ajusté séparément.

(6) Waveform. At present, from the perspective of waveforms, there are two types of electroplating hole filling: pulse electroplating and DC electroplating. Both of these two methods of electroplating and filling holes have been studied. The direct current electroplating hole filling adopts the traditional rectifier, which is easy to operate, but if the plate is thicker, there is nothing that can be done. Pulse electroplating hole filling uses PPR rectifier, which has many operation steps, but has strong processing ability for thicker in-process boards.

L’influence du substrat

L’influence du substrat sur le remplissage galvanique des trous n’est pas non plus à négliger. En général, il existe des facteurs tels que le matériau de la couche diélectrique, la forme du trou, le rapport épaisseur/diamètre et le placage de cuivre chimique.

(1) Matériau de la couche diélectrique. Le matériau de la couche diélectrique a un effet sur le remplissage des trous. Par rapport aux matériaux renforcés de fibre de verre, les matériaux non renforcés de verre sont plus faciles à boucher. Il convient de noter que les saillies en fibre de verre dans le trou ont un effet néfaste sur le cuivre chimique. Dans ce cas, la difficulté de la galvanoplastie du remplissage des trous est d’améliorer l’adhérence de la couche germe de la couche de placage autocatalytique, plutôt que le processus de remplissage des trous lui-même.

En fait, la galvanoplastie et le remplissage des trous sur des substrats renforcés de fibres de verre ont été utilisés dans la production réelle.

(2) Rapport épaisseur/diamètre. À l’heure actuelle, tant les fabricants que les développeurs attachent une grande importance à la technologie de remplissage pour les trous de différentes formes et tailles. La capacité de remplissage des trous est grandement affectée par le rapport épaisseur/diamètre du trou. Relativement parlant, les systèmes à courant continu sont utilisés plus commercialement. En production, la plage de tailles du trou sera plus étroite, généralement 80pm～120Bm de diamètre, 40Bm～8OBm de profondeur, et le rapport épaisseur/diamètre ne doit pas dépasser 1:1.

(3) Couche de placage de cuivre autocatalytique. L’épaisseur et l’uniformité de la couche de placage de cuivre autocatalytique et le temps de placement après le placage de cuivre autocatalytique affectent tous les performances de remplissage des trous. Le cuivre autocatalytique est trop fin ou d’épaisseur inégale, et son effet de remplissage des trous est médiocre. Généralement, il est recommandé de combler le trou lorsque l’épaisseur du cuivre chimique est > 0.3pm. De plus, l’oxydation du cuivre chimique a également un impact négatif sur l’effet de remplissage des trous.