采用電鍍技術(shù)來填滿微導(dǎo)通孔的工藝是以“倒置”充填模式來進(jìn)行的，也就是說，在電鍍銅過程中，微導(dǎo)通孔的底部發(fā)生的銅沉積速度是最快的。但是，在制造IC封裝基板時(shí)，由于HDI的要求和今后三維結(jié)構(gòu)的情況下，不僅微導(dǎo)通孔需要填孔，而且通孔內(nèi)也要進(jìn)行填孔。不管怎樣，通孔的幾何特性(形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸等)總是與微導(dǎo)通孔有差別，必然帶來液體(鍍液)流動(dòng)特性的不同。文獻(xiàn)報(bào)告指出，對(duì)于微導(dǎo)通孔倒置填孔來說，強(qiáng)迫的遷移(對(duì)流)作用是一個(gè)重要的物理因素，也就是說，強(qiáng)迫的遷移可以強(qiáng)有力地沖擊板的表面，而微導(dǎo)通孔的底部能夠接受的有力(動(dòng)態(tài))沖擊是受到限制的。有意義的是，某些添加劑的化學(xué)影響是依賴于這種遷移關(guān)系的。因此，在電鍍過程中，強(qiáng)迫的遷移可促進(jìn)抑制劑優(yōu)先吸附在銅的表面上，這樣可以通過調(diào)整鍍液的流動(dòng)速度來很好地改進(jìn)鍍液的填孔性能與效果。

由此看來，由于孔的幾何形狀等不同，用于填塞微導(dǎo)通孔的鍍液組成是不同于填塞通孔的鍍液組成。用于填孔而含有加速劑的電鍍?cè)谖?dǎo)通孔的底部可加速銅的沉積速度，并可認(rèn)為是依賴吸附的遷移，這些電鍍方案可稱為有加速劑配方。而對(duì)于“沒有底部”的通孔的填塞而言，不能采用含加速劑配方(仍然是有疑問的)，取代的是不含加速劑組成配方，即用于通孔銅沉積的是含有強(qiáng)抑制劑的鍍液，它是以地形分布的電壓(電流密度)關(guān)系方式而進(jìn)行吸附的，使抑制劑的吸附濃度從孔口到孔內(nèi)中心處形成濃度差。在電鍍過程中，理想地建立了這種濃度差分布，則最快的銅沉積速度將發(fā)生在孔內(nèi)中心處。

在通孔電鍍中，采用無加速劑組成的填孔機(jī)理是以改善(調(diào)整)吸附-消耗-擴(kuò)散模式為基本概念的。其中，要考慮的是具有正電荷的添加劑的遷移問題。實(shí)際上，由于有四元銨鹽的很多整平劑將擠壓正電荷，因此，當(dāng)這種添加劑能夠?qū)е峦?TH)的中心具有填塞孔的作用效果時(shí)，則因?yàn)橛蠥FF的遷移，似乎也是有可能用于微導(dǎo)通孔的填孔效果。如果是這樣結(jié)果的話，則微導(dǎo)通孔和TH孔都可以采用AFF來得到連續(xù)的填孔效果。下面，我們將評(píng)述這個(gè)研究的可行性。

1實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)采用CO2激光形成的微導(dǎo)通孔和機(jī)械鉆孔形成的TH孔作為PCB電鍍的樣品，PCB樣品尺寸為15cm×6cm.微導(dǎo)通孔和TH孔的壁面是采用化學(xué)鍍銅來金屬化的，接著便進(jìn)行銅電鍍并使在填孔以前的鍍銅的厚度達(dá)到2μm￣3μm，采用兩種含磷的銅作為陽(yáng)極并直接放入1500ml槽液中進(jìn)行電鍍銅。電鍍槽情況另作詳談。

用于進(jìn)行所有的電鍍?cè)囼?yàn)的基礎(chǔ)鍍液組成為0.88MCuSO45H2O，0.54MH2SO4，其它的添加劑，如SPS、強(qiáng)抑制劑、PEG、聚集劑等通過稀釋后的儲(chǔ)備溶液分別加入到鍍槽中，這些添加劑的儲(chǔ)備溶液是采用適當(dāng)濃度而制備的。填孔性能是采用微導(dǎo)通孔和TH孔的橫截(剖切)面并通過光學(xué)顯微鏡來測(cè)評(píng)的。

結(jié)果與討論大家知道，Cl-離子對(duì)銅表面的吸附是依賴電位的。另外，這種Cl-離子的依賴電位吸附取決于整體溶液的濃度，當(dāng)Cl-離子濃度低于20×10-6時(shí)，只要整個(gè)陰極電位高于特定值，則PDA行為是Cl-離子從銅表面解吸作用為特征的，這是由于負(fù)離子電荷和強(qiáng)負(fù)電性Cl之間排斥力而引起的結(jié)果。一旦Cl-離子濃度高于20×10-6時(shí)，則在銅表面上就容易形成CuCl，接著PDA也將相應(yīng)地消失。