[发明专利]一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统

说明书

本发明提供了一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统，包括电镀箱、药水腔、三价铁离子削减装置、高压喷淋装置和低压喷淋装置，所述三价铁离子削减装置连接在高压喷淋装置上，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部均设置在电镀箱内，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输入部均与药水腔连通。通过高压喷淋装置与三价铁离子削减装置配合工作，使Cusupgt;0/supgt;能充分沉积在盲孔内并在光剂作用下形成金属晶格，提升了盲孔填铜的品质以及效率，通过低压喷淋装置使Cusupgt;0/supgt;在高密度互连板外表面上的沉积厚度减少，即该外表面的镀铜厚度减少，不仅能节省铜材的消耗成本，能大大提高后续工序的良率。

技术领域

本发明涉及材料电化学技术领域，具体是一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统。

背景技术

在高密度互连板(HDI)的生产过程中，有一项盲孔填铜工序需要对高密度互连板上的盲孔进行电镀填孔，目前该工序可通过垂直电镀线完成，垂直电镀线包括填盲孔设备和阴极装夹移动设备，填盲孔设备包括电镀箱、药水腔和喷淋装置，药水腔内安装有与电流接通的阳极，药水腔设置在电镀箱上，喷淋装置包括多根喷淋管和泵送系统，多根喷淋管均通过泵送系统与药水腔连通且位于电镀箱内，阴极装夹移动设备包括阴极挂具和移动装置，阴极挂具安装在移动装置上且位于电镀箱内，高密度互连板安装在阴极挂具上且与电流接通。

执行盲孔填铜工序时，移动装置驱动阴极挂具带动高密度互连板进行直线运动，同时泵送系统对药水腔内的药水进行抽取，使多根喷淋管将药水喷淋到高密度互连板的正面和背面上，药水即镀液，其包含硫酸铜及硫酸亚铁，药水中的氧化铜粉是Cu²⁺补充的主要来源，亚铁离子在阳极上的反应是Fe²⁺-e→Fe³⁺，当药水与高密度互连板接触时，药水中的Fe³⁺和Cu²⁺均从高密度互连板的外表面上和盲孔内得到电子，即Fe³⁺+e→Fe²⁺及Cu²⁺+2e→Cu⁰，最终Cu⁰吸附在该盲孔内并在药水中的光剂作用下形成金属晶格，盲孔填铜工序完成。

以上所述过程中的缺点1、盲孔内的电子被Fe³⁺消耗，盲孔内的Cu²⁺不能及时得到电子，降低了Cu⁰的生成效率，Cu⁰沉积速度降低，盲孔填铜效率低；2、药水中Fe³⁺的浓度较低，不能通过更多的Fe³⁺对高密度互连板外表面的电子进行消耗，使得该外表面的Cu²⁺生成Cu⁰的量较多，令该外表面的镀铜厚度过厚，增加了铜材的消耗成本，如果简单地将药水中Fe³⁺浓度升高，又会进一步增加盲孔内的Fe³⁺量，使得盲孔内的电子被Fe³⁺加剧消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统，包括电镀箱、药水腔、三价铁离子削减装置、高压喷淋装置、低压喷淋装置和控制装置，所述三价铁离子削减装置连接在高压喷淋装置上，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部均设置在电镀箱内，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输入部均与药水腔连通，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置均与控制装置电连接；

所述高压喷淋装置用于对药水腔中的药水进行抽取以使药水经过三价铁离子削减装置反应得到高浓度镀金属离子药水并将高浓度镀金属离子药水喷射到工件的盲孔内，所述低压喷淋装置用于对药水腔中的药水进行抽取并将药水喷淋到工件上。

进一步地，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部呈交替设置。