一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统的制作方法

本发明涉及材料电化学，具体是一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

技术实现思路

1、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。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、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；

4、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。

5、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。

6、进一步地，所述高压喷淋装置包括泵送系统一和多根呈线性排列的喷射管，多根所述喷射管均位于电镀箱内且均通过泵送系统一与药水腔连通。

7、进一步地，所述泵送系统一包括管道一以及均连接在所述管道一上的液泵一、流量控制阀一、数字流量计一和喷流总管一，所述液泵一、流量控制阀一和数字流量计一均与控制装置电连接。

8、进一步地，所述喷射管上设有多个喷嘴一，多个所述喷嘴一沿喷射管的轴向线性排列。

9、进一步地，所述低压喷淋装置包括泵送系统二和多根呈线性排列的喷淋管，多根所述喷淋管均位于电镀箱内且均通过泵送系统二与药水腔连通。

10、进一步地，所述泵送系统二包括管道二以及均连接在所述管道二上的液泵二、流量控制阀二、数字流量计二和喷流总管二，所述液泵二、流量控制阀二和数字流量计二均与控制装置电连接。

11、进一步地，所述喷淋管上设有多个喷嘴二，多个所述喷嘴二沿喷淋管的轴向线性排列。

12、进一步地，相邻所述喷淋管上的喷嘴二呈错位设置。

13、本发明的有益效果：

14、药水腔中的药水中含有高浓度的fe3+，高压喷淋装置对药水腔中的药水进行抽取，使其经过三价铁离子削减装置时与其内的铜颗粒进行反应即2fe3++cu0→2fe2++cu2+，得到高浓度铜离子药水，其增加了cu2+的浓度并有效减少了fe3+的浓度，降低了fe3+对cu0生成效率的影响，高压喷淋装置将高浓度铜离子药水喷射到高密度互连板上，对于进入其盲孔内的高浓度铜离子药水，其包含的cu2+从盲孔内得到电子即cu2++2e→cu0，高浓度铜离子药水中的cu2+浓度高，使cu0能充分沉积在盲孔内并在光剂作用下形成金属晶格，最终有效提升了盲孔填铜的品质以及效率；

15、同时低压喷淋装置对药水腔中的药水进行抽取并将药水喷淋到高密度互连板上，药水中高浓度fe3+从高密度互连板的外表面上得到更多的电子即fe3++e→fe2+，以减少高密度互连板外表面的电子，通过这种方法，使高浓度铜离子药水中的cu2+从高密度互连板的外表面上获得的电子减少，使得cu0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降低，不仅能节省铜材的消耗成本，还能大大提高后续工序的良率，降低残铜和线幼等品质缺陷。

技术特征：

1.一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部呈交替设置。

3.根据权利要求1所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述高压喷淋装置包括泵送系统一和多根呈线性排列的喷射管，多根所述喷射管均位于电镀箱内且均通过泵送系统一与药水腔连通。

4.根据权利要求3所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述泵送系统一包括管道一以及均连接在所述管道一上的液泵一、流量控制阀一、数字流量计一和喷流总管一。

5.根据权利要求3所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述喷射管上设有多个喷嘴一，多个所述喷嘴一沿喷射管的轴向线性排列。

6.根据权利要求1所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述低压喷淋装置包括泵送系统二和多根呈线性排列的喷淋管，多根所述喷淋管均位于电镀箱内且均通过泵送系统二与药水腔连通。

7.根据权利要求6所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述泵送系统二包括管道二以及均连接在所述管道二上的液泵二、流量控制阀二、数字流量计二和喷流总管二。

8.根据权利要求6所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：所述喷淋管上设有多个喷嘴二，多个所述喷嘴二沿喷淋管的轴向线性排列。

9.根据权利要求8所述的一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，其特征在于：相邻所述喷淋管上的喷嘴二呈错位设置。

技术总结
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Cu<supgt;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Cu<supgt;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。

技术研发人员：赵德甫
受保护的技术使用者：东莞市速铜科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13