專利名稱：：用金屬填充孔和凹處的電解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用金屬填充基底中的凹處、盲孔、微盲孔以及通孔的電解方法。該方法尤其適合于用銅填充電路板中的盲孔。但是，該方法也適合于用金屬、尤其是銅填補其他凹處。該方法也為小的孔直徑提供穩(wěn)定的填充，并且可以避免通孔中討厭的夾雜物。另外，填料具有良好的導(dǎo)熱性。
背景技術(shù)：
：電子元件的日益小型化同時導(dǎo)致集成度的增加。對于電路板，小型化的趨勢反映在下列結(jié)構(gòu)參數(shù)中焊盤直徑和導(dǎo)體寬度/導(dǎo)體間距的減小，以及層的改進配準和層數(shù)的增加。具有這些特性的電路板通常被稱作高集成度(所謂的高密度互連或者HDI)的電路板。通孔(所謂的通路孔)以及盲孔的填充對于電路板領(lǐng)域中的這種HDI電路是一個重要方面。某個尺寸以下的盲孔也被稱作n-盲通路孔(m-BV)。此ju-BV或微盲孔用來將電路板中的至少兩層相互電連接。當(dāng)通路的孔徑小于0.15mm(根據(jù)IPC)或者孔密度大于1000通路/立方分米時，盲孔被稱為ji-BV。術(shù)語"盲孔"在下文中用作上位概念并包括ji-BV。通孔或盲孔的填充對工藝控制提出嚴格的要求。必須考慮多種鉆孔工藝，必須滿足針對填充材料的多種條件，以及必須考慮印刷電路板的后續(xù)工藝步驟。本發(fā)明主要描述填充電路板中穿過整個板的通孔(鍍通孔，PTH)、內(nèi)通接頭(埋孔)以及盲孔。該方法通常適合于填充多種工件中的通孔和盲孔，尤其適于包含通孔或盲孔的板狀工件以及板狀互聯(lián)器件。為了避免焊接材料在元件上通過，為了實現(xiàn)高集成度以及為了改進電學(xué)特性，通孔和盲孔的密封尤其必要。對于多層電路板，在施加下一個構(gòu)造層期間孔中可能出現(xiàn)夾雜物(空氣、溶劑以及類似物質(zhì))，該夾雜物在之后熱應(yīng)變發(fā)生時導(dǎo)致凸起并因此導(dǎo)致后續(xù)層中產(chǎn)生裂縫。因此，對用于通孔和盲孔的填充材料的主要條件是-無溶劑，-在套筒上和在阻焊漆上良好的粘合性能，-對后續(xù)步驟(例如，用鎳、金或錫的電鍍金屬化)中的工藝助劑(prozesschemikal)的穩(wěn)定性，-在熱風(fēng)整平處理中的耐久性。在現(xiàn)有技術(shù)中描迷了多種填充通孔和盲孔的方法。在最簡單的情況下，用特別調(diào)制的阻焊漆填充孔。該方法的優(yōu)點是，在高集成度下，必須像鉚釘頭一樣凸出的通路孔填料對分辨率(Aufl6sung)沒有負面影響。但是，缺點在于可能具有溶劑夾雜物，該夾雜物可以在諸如鍍錫的后續(xù)處理步驟期間突然蒸發(fā)，從而使涂層破裂。但是，這些方法不適合于密封在內(nèi)層中的通孔。內(nèi)層必須完全被密封以避免夾雜物。對于該處理，經(jīng)常還使用堵漏，因為該方法可通過對被填充的通孔鍍銅來形成內(nèi)層，其中所述內(nèi)層可以無限制地構(gòu)造。多種電介質(zhì)可用作填充材料，例如涂覆樹脂的銅箔UCC)或者光電液體薄膜或干薄膜。EP0645950Bl描述了一種制備多層電路基底的方法。通孔的填充材料為選自酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂。另外，將選自由銀、鎳、銅及其合金的至少一種金屬粉末作為導(dǎo)電物質(zhì)加入到該樹脂。通常，在給電路板鉆孔之后并隨后使該鉆孔金屬化之后，但在結(jié)構(gòu)形成之前進行堵漏。在填充通接頭和固化堵漏糊之后，機械取平該堵漏糊，因為它因填充處理而具有輕微的鉚釘頭。隨后，常常用銅使該糊金屬化，以使得連續(xù)的銅層作為頂層而形成。簡而言之，需要以下步驟-鉆孔-金屬化該套筒-堵漏-刷光、磨光-金屬化該堵漏糊-施加下一個構(gòu)造層。EP1194023Al描述了通過用導(dǎo)電糊填充通孔來制備HDI電路板，其中糊的固化可以在擠壓該基層材料的同時進行，從而產(chǎn)生內(nèi)層的電觸點。根據(jù)其他方法，通過用銅金屬化來填充通孔和盲孔。EP1264918Al描述了一種電鍍銅的方法，該方法尤其適合于填充ja-盲通路孔。在假電鍍階段中惰性陽極的使用使得電解質(zhì)的填充能力得以保持和改進。根據(jù)EP12197"Al，諸如曱醛以及氧化劑的化學(xué)物質(zhì)用來延續(xù)金屬化槽的耐久性，該金屬化槽尤其適合于填充)i-盲通路孔。為此目的，諸如具有硫酸根的含硫物質(zhì)以及硫醇反應(yīng)性化合物可被用作添加劑。DE10325lOl描述了一種填充p-盲通路孔的方法，其特征在于以下步驟(i)將電解槽電解質(zhì)用于電解施加包括金屬鹽、酸以及有機添加劑的金屬涂層，其中該電解槽包括無機基體，其含有15-60克/升的銅，40-300克/升的硫酸以及20-150毫克/升的氯化物，并且所述有機添加劑包括增白劑、表面活性劑以及選自聚酰胺、多元胺、內(nèi)酰胺烷氧化物(Lactamalkoxylate)、《乾脲類、j氐聚和多聚的二曱基苯基吡唑酮鎗衍生物以及氨基三苯基甲烷染料的其他添加物，(ii)使用電流密度為0.5-2.5A/dm2(安/平方分米)的直流電或使用有效電流密度為0.5至10A/dn^的脈沖電流來運行該電解槽，(iii)從該電解槽取出一部分電解質(zhì)，(iv)向該取出的部分加入氧化劑，(v)可選地用紫外光照射該取出的電解質(zhì)，以及(vi)將該取出的部分返回到該電解槽并且補充由氧化處理破壞的有機添加劑。在孔、例如電路板中的孔的常規(guī)金屬化中，最初觀察到在孔的末端以及在孔的中心大致均勻的擴散。在金屬沉積期間，長徑比(Aspektenverhaltnis)發(fā)生變化并且鉆孔內(nèi)的擴散變?nèi)?。這導(dǎo)致在鉆孔的末端金屬沉積增加，該鉆孔在其內(nèi)部空間以填充方式凈皮金屬化之前被密封了。這樣，孔中留有不期望的夾雜物，尤其是金屬化槽的殘渣。另外，出現(xiàn)這樣的問題，即不僅孔被金屬化而且基底的表面也被金屬化。這是不希望出現(xiàn)的并且嚴重影響工藝。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種填充凹處、通孔以及盲孔或微盲孔的方法，其中金屬沉積優(yōu)選地發(fā)生在孔中，而不是基底的表面。令人驚訝地，該目的可如此實現(xiàn)，即通過在金屬化槽中使用氧化還原體系(即，例如，F(xiàn)e""+-體系)，從而令人驚訝地，金屬沉積優(yōu)選地分別發(fā)生在凹處、通孔以及盲孔和微盲孔中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域——印刷電路板技術(shù)中，這些孔用金屬填充。圖la和lb示出了在電路板的通孔中心由優(yōu)選的銅鍍法形成一個狹窄部位。圖2示出了在孔中心形成狹窄部位并隨后將其填充后的被填充通孔。圖3示出了具有相移和脈沖間隔的脈沖反向電路圖。圖4示出了適合于在浸涂方法中處理工件的裝置示意圖。圖5a和5b示出了從具有不同鐵(III)含量的電解槽中取出的電路板的盲孔中和表面上的銅的沉積。圖6示出了用銅金屬化后的100:60nim盲孔。圖7是出了用銅金屬化后的145:80jam盲孔。具體實施例方式在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，該方法用來填充電路板中的通孔，該通孔的最大高度為3.5mm，優(yōu)選高度為0.025-lmm，尤其優(yōu)選高度為0.05-0.5mm，并且其直徑最大為1000jim，優(yōu)選為30-300|im，尤其優(yōu)選為60-150jam。通常，在本發(fā)明的用金屬填充工件的通孔的方法中，可以使用適合于電鍍金屬沉積的任何電解質(zhì)，例如，用于沉積金、錫、鎳或其合金的電解質(zhì)。金屬優(yōu)選使用銅。例如，根據(jù)DE10325101，電解質(zhì)可具有上述組合物，并且還可以包含氧化還原體系，尤其是Fe(II)/Fe(in)體系。已證明，用于沉積銅的具有以下組合物的電解質(zhì)提供最好的結(jié)果銅可以五水合硫酸銅(CuS04x5H20)或者^l酸銅溶液的形式加入電解質(zhì)中。有效范圍為15-75g/l(克/升)的銅。疏酸(H2S04)以50-96%溶液的形式添加。有效范圍為20-400g/1，優(yōu)選為50-300g/1。氯化物以氯化鈉(NaCl)或者鹽酸溶液的形式(HC1)添加。本文中氯化物的有效范圍為20-200mg/l(毫克/升)，優(yōu)選為30-60mg/1。另外，電解質(zhì)還優(yōu)選地包括增白劑、整平劑(Einebner)以及表面活性劑作為有機添加劑。表面活性劑通常是含氧的高分子化合物，其濃度為0.005-20g/l,優(yōu)選為0.01-5g八。表l中列出了實例:_<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通常，在表2中列出的含硫物質(zhì)用作增白劑表2_<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>聚合的氮化合物(如多元胺或聚酰胺)或者諸如硫脲衍生物的含氮的硫化合物或者諸如DE3836521C2中所述的內(nèi)酰胺烷氧化物可以用作整平劑。所使用的物質(zhì)的濃度在0.l-lOOppm的范圍內(nèi)。另外，也可以使用DE4126502Cl中描述的聚合的二甲基苯基吡唑酮餘(ptienazonium)衍生物。用于填充盲孔的其他物質(zhì)為基于氨基三苯基曱烷結(jié)構(gòu)的染料，諸如孔雀綠、品紅或結(jié)晶紫。陽極可使用例如惰性陽極。通常也可使用可溶陽極?，F(xiàn)已證明，氧化還原體系(即，例如，F(xiàn)e""+-體系)令人驚訝地使得金屬沉積優(yōu)選地發(fā)生在凹處、通孔以及盲孔中。優(yōu)選地，使用鐵-氧化還原體系。濃度Fe(II):至少lg/1，優(yōu)選2-25g/l;Fe(III):l-30g/1，優(yōu)選為4-15，更優(yōu)選5-9g/1并且尤其優(yōu)選的為6-8g/1。圖4中示意示出了適合于在浸涂方法中處理工件的典型裝置。沉積溶液2位于容器1中，該沉積溶液包含電化學(xué)可逆的氧化還原體系——例如鐵(II)和鐵(III)離子——的化合物。例如，該沉積溶液可用于鍍銅，并且包含上文指出的成分。工件3(例如電路板)以及陽極4(例如覆蓋有氧化銥的鈦陽極)浸沒在該沉積溶液中。工件和陽極連接到電流源5。也可以提供電壓源來代替通過電流源控制電流，該電壓源用來控制工件和陽極之間的電壓。該沉積溶液通過諸如泵的供應(yīng)裝置(未示出)不斷地供應(yīng)到第二容器6。在該單獨容器中，沉積溶液穿過金屬離子發(fā)生器，沉積溶液中的金屬得到補充。在銅沉積的情況下，金屬銅部分以例如塊、球或顆粒的形式存在于該金屬離子發(fā)生器中。銅部分在氧化還原化合物的氧化形式的作用下溶解為銅離子。通過銅的溶解，氧化還原體系的氧化形式轉(zhuǎn)化成還原形式。富含銅離子和還原形式的溶液通過泵(未示出)返回到第一容器。用于再生的金屬銅不必含磷；但磷并不具有千擾作用。對于常規(guī)的可溶銅陽極的使用，陽極材料的組分更重要在這種情況下銅陽極必須含有約0.05重量y。的磷。這種材料是昂貴的并且添加的磷在電解池中產(chǎn)生殘渣，該殘渣必須由額外的過濾步驟去除。具有足夠高的Fe(III)離子濃度是決定性的，這是至今現(xiàn)有技術(shù)中未曾描述的。同樣，對于酸性的銅-、DC-以及AC-電解質(zhì)也可使用可溶性的陽極。另外已證明，在使用一種借助脈沖反向電流的特定金屬化法的情況下，尤其以水平方法用金屬進行填充產(chǎn)生了特別好的結(jié)果。該特殊技術(shù)的突出之處在于由兩個單獨的脈沖整流器所產(chǎn)生的兩個脈沖形式之間具有180°相移。憑借這兩個脈沖整流器可以分別使電路板的兩側(cè)金屬化。另外的特點在于將周期重復(fù)的脈沖間隔用于兩個脈沖整流器，選擇該脈沖間隔以使得該反向電流脈沖同時作用在另一側(cè)(參見圖3)。為了尤其將銅電解沉積到具有大長徑比的電路板上，反向脈沖電鍍逐漸發(fā)展起來，例如DE4225961C2和DE2739427Al中的描述。通過使用高電流密度，在通孔中獲得了改進的表面分布和擴散(Streuung)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地調(diào)整以下參數(shù)將至少一個正向電流脈沖的時長與至少一個反向電流脈沖的時長之比值調(diào)整到至少為5，優(yōu)選至少為15以及更優(yōu)選至少為18?？蓪⒃摫戎嫡{(diào)整到最高達100，優(yōu)選地最大為50。尤其優(yōu)選地將該比值調(diào)整到約為20。可以將該至少一個正向電流脈沖的時長調(diào)整到至少為5ms(毫秒)至250ms,優(yōu)選為20-240ms以及尤其優(yōu)選為80-160ms。將該至少一個反向電流脈沖的時長調(diào)整到最大為20ms，優(yōu)選1-10ms，更優(yōu)選l-8ms以及尤其優(yōu)選4-5ms。優(yōu)選將工件上該至少一個正向電流脈沖的峰值電流密度調(diào)整到最大值為15A/dm2。在水平方法中，工件上該至少一個正向電流脈沖的峰值電流密度優(yōu)選達到約1.5-8A/dm2，尤其優(yōu)選7-8A/dm2。在垂直方法中，工件上該至少一個正向電流脈沖的尤其優(yōu)選的峰值電流密度達到2A/dm2的最大值。優(yōu)選將工件上該至少一個反向電流脈沖的峰值電流密度調(diào)整到最大值為60A/dm2。在水平方法中，工件上該至少一個反向電流脈沖的峰值電流密度優(yōu)選達到約30-50A/dm2，尤其優(yōu)選30-40A/dm2。在垂直方法中，工件上該至少一個反向電流脈沖的尤其優(yōu)選的峰值電流密度達到3-10A/dm2的最大值。脈沖間隔通常達到0-8ms，取決于反向脈沖參數(shù)和相移。相移達到0°-180°，優(yōu)選0°或180°。對用金屬填充工件的凹處、通孔以及盲孔的方法的一種變型包括以下方法步驟(U將具有通孔的工件與金屬沉積電解質(zhì)形成接觸并且在工件和至少一個陽極之間施加電壓從而將電流供給工件，其中選擇該電流從而使圖la和lb中的優(yōu)先沉積發(fā)生在通孔的中心，由此使該通孔完全或幾乎完全長在一起；(ii)進一步將該工件與金屬沉積電解質(zhì)形成接觸并且在該工件和至少一個陽極之間施加電壓從而將電流供給工件，其中由步驟(i)得到的完全或幾乎完全分割成兩部分的通孔被金屬填充至圖2所示的期望程度。通過采用根據(jù)本發(fā)明的兩步驟方法，第一次能夠用純金屬層填充通孔。現(xiàn)有技術(shù)中描述的填充方法使用糊——通常是導(dǎo)電糊——因為直到現(xiàn)在人們一直認為，產(chǎn)生具有需要的耐久性和期望性能的緊湊金羼層是不可能的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，該方法包括以下方法步驟a.在該工件的第一側(cè)和至少一個陽極之間施加第一電壓從而將第一脈沖反向電流供給該工件的第一側(cè)，其中至少一個第一正向電流脈沖以及至少一個反向電流樂K沖在所述第一脈沖反向電流的每個循環(huán)中流動。b.在該工件的第二側(cè)和至少一個第二陽極之間施加第二電壓從而將第二脈沖反向電流供給該工件的笫二側(cè)，其中至少一個第二正向電流脈沖和至少一個第二反向電流脈沖在所述第二脈沖反向電流的每個循環(huán)中流動。c.因此，該工件與包含氧化還原體系(即，例如，F(xiàn)e2+/3+體系)的電解質(zhì)接觸。優(yōu)選使用鐵氧化還原體系。濃度Fe(II):至少lg/1,優(yōu)選2-25g/1。Fe(III):1-30g/L,優(yōu)選為4-15，更優(yōu)選5-9g/1并尤其優(yōu)選6-8g/1。關(guān)于上述最后一個實施方案，該至少一個第一正向電流脈沖以及該至少一個第一反向電流脈沖可以分別相對于該至少一個第二正向電流脈沖以及該至少一個第二反向電流脈沖具有相移。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，該第一和第二電流脈沖之間的所述相移達到約180為了進一步改進擴散，在每個循環(huán)中的電流包括兩個正向電流脈沖，其中在該兩個正向電流脈沖和一個反向電流脈沖之間提供一個零電5泉間隔。在金屬化處理的另一個過程中，可以改變脈沖反向電流的至少一個參數(shù)，其中該參數(shù)選自正向電流脈沖的時長與反向電流脈沖的時長之比以及正向電流脈沖的峰值電流密度與反向電流脈沖的峰值電流密度之比。尤其，已證明，在工件的金屬化期間提高正向電流脈沖的峰值電流密度與反向電流脈沖的峰值電流密度之比和/或降低正向電流脈沖的時長與反向電流脈沖的時長之比是有利的。通過以下實施例更詳細地解釋本發(fā)明實施例1根據(jù)用于上述水平方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用InpulseH6方法和具有表la參數(shù)的脈沖反向電流方法處理電路板30分鐘以用銅電解金屬化。得到了如圖la所示的銅在通孔中的沉積。其后，在第二電解槽中用InpulseHF方法和具有表lb參數(shù)的脈沖反向電流方法再處理電路板30分鐘以用銅電解金屬化。得到了如圖2所示的銅在通孔中的沉積。之后通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。實驗<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表l:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例2根據(jù)上述水平方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用InpulseH6方法和具有表2a參數(shù)的脈沖反向電流方法處理電路板30分鐘以用銅電解金屬化。其后，在第二電解槽中用InpulseHF方法和具有表2b參數(shù)的脈沖反向電流方法再處理電路板30分鐘以用銅電解金屬化。其后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例3根據(jù)上述水平方法的總體實施步驟，在電解槽中用InpulseHF方法和具有表3參數(shù)的脈沖反向電流方法處理電路板60分鐘以用銅電解金屬化。其后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例4根據(jù)上述水平方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用InpulseH6方法和具有表4a參數(shù)的脈沖反向電流方法處理具有通孔直徑為200iam和高度為300ym的電路板30分鐘以用銅電解金屬化。其后，在第二電解槽中用InpulseHF方法和具有表4b參數(shù)的脈沖反向電流方法再處理電路板30分鐘以用銅電解金屬化。其后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表4:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)在每個實驗中，調(diào)整脈沖參數(shù)中的脈沖間隔以及180。的相移。這意味著，在測試板的一側(cè)的陽極上施加反向脈沖并且同時在另一側(cè)的陽極上施加脈沖間隔。圖3中脈沖形式的示意表示(電流作為時間的函數(shù))示出了對上部和下部陽極之間相移的調(diào)整(上曲線在陰極的上側(cè)的電流；下曲線在陰極的下側(cè)的電流)。垂直金屬化方法對于垂直金屬化，使用由FR4材料制成的電路板，其尺寸為18"x24"=457mmx610inm，并具有150jum的通孑L直《圣P乂及200jam的高度。在金屬化之前，首先用來自AtotechDeutschlandGmbH乂^司的酸性清潔劑S將電路板的表面清洗三分鐘，然后將其用5。/。的硫酸處理60秒。所使用的電解質(zhì)包括以下組分。在實驗中分別指出銅離子和硫酸的濃度。在所有情況下，金屬化都在23t:的溫度下進行。硫酸銅疏酸氯離子在第一步驟中為60mg/l,在笫二步驟中為35mg/l。整平劑CuprapulseXP7:20ml/l;增白劑CuprapulseS3:lml/1整平劑InplateDI:15ml/l;增白劑InplateDI:0.5ml/lCuprapulse和Inplate整平劑和增白劑AAtotechDeutschlandGmbH的產(chǎn)品。僅在第二步驟中使用具有以下組分的氧化還原體系16鐵(II):5g/l鐵(III):lg/l。實施例5根據(jù)上迷垂直方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用CuprapulseXP7方法和具有表5a參數(shù)的務(wù)p中反向電流方法處理電路板90分鐘以用銅電解金屬化。其后，在第二步驟在電解槽中用InplateDI方法和具有表5b參數(shù)的直流電再處理電路板85分鐘以用銅電解金屬化。其后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。實驗<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表5:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例6根據(jù)上述垂直方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用CuprapulseXP7方法和具有表6a參數(shù)的脈沖反向電流方法處理印刷電路板90分鐘以用銅電解金屬化。其后，在第二步驟在電解槽中用InplateDI方法和具有表6b參數(shù)的直流電再處理電路板85分鐘以用銅電解金屬化。其后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表6:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例7根據(jù)上述垂直方法的總體實施步驟，首先在電解槽中用CuprapulseXP7方法和具有表7a參數(shù)的脈沖反向電流方法處理印刷電路板90分鐘以用銅電解金屬化。其后，在第二步驟在電解槽中用InplateDI方法和具有表7b參數(shù)的直流電再處理電路板85分鐘以用銅電解金屬化。然后，該通孔被完全填充。沒有觀察到夾雜物。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表7:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例8用于水平金屬化方法的實施歩驟用于電路板水平處理(其中在水平路徑上以及在水平運輸平面中傳送板以供處理)的來自AtotechDeutschlandGmbH的Inpulse2組件在噴射噴嘴裝置和陰極(工件)之間具有15mm的距離以及在陽極和陰極之間具有8mm的距離。為用于金屬化，如果沒有另外指出，那么使用由FR4材料制成的電路板，該電路板具有18"x24"=457mmx610mm的尺寸并具有100的盲孔直徑以及70的盲孔深度(表12和13，在各種情況下從頂部數(shù)第三行)。在金屬化之前，首先用來自AtotechDeutschlandGmbH公司的清潔劑CupraproCF將電路板的表面清洗45秒，然后將其用5%的石危酸處理45秒。所使用的電解質(zhì)包括以下組分。在各種情況下，在40"的溫度下進行金屬化。銅70g/l硫酸80g/l氯離子40mg/l鐵(II):12g/l鐵(III):2-8g/l整平劑Inpulse2HF:18ml/l;增白劑Inpulse2:12ml/lInpulse整平劑和增白劑是AtotechDeutschlandGmbH的產(chǎn)品。根據(jù)上述水平方法的總體實施步驟，在電解槽中用Inpulse2HF方法和具有表10a參數(shù)的脈沖反向電流方法處理電路板一段如表12和13中指出的時間以用銅電解金屬化。得到了如圖5a所示的銅在通孔中的沉積。在該第二個實驗中，在電解槽中用Inpulse2HF方法和具有表10b參數(shù)的脈沖反向電流方法處理相同的電路板以用銅電解金屬化，即，在該情況下用明顯更低的Fe(III)含量3g/l代替7g/l。得到了如圖5b所示的銅在盲孔中和表面上的沉積。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表10:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)與圖5b相比，由于溶液中更高的鐵(III)離子濃度，因此可能在圖5a中清楚地看到銅較少沉積在表面上(較小的銅層厚度)。對于不同的盲孔尺寸，在表12和13中反映了這種差異(參見沉積量那一列)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表12:在低Fe(III)含量(3g/l)下通過Inpulse2HF法填充盲孔<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表14:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)實施例10根據(jù)上迷水平方法的總體實施步驟，在電解槽中用Inpulse2HF方法和具有表15參數(shù)的脈沖反向電流方法處理電路板50分鐘以用銅電解金屬化。得到了如圖7所示的銅在盲孔中的沉積。該盲孔被完全填充，剩余的凹痕《10pm。沒有觀察到夾雜物。該盲孔的初始尺寸是直徑為145lam以及深度為80jam。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表15:用于用銅金屬化的脈沖參數(shù)權(quán)利要求1.用金屬填充工件中的凹處、通孔、盲孔或微盲孔的電鍍方法，包括將包含凹處、通孔、盲孔或微盲孔的工件與金屬沉積電解質(zhì)形成接觸，并且在工件和至少一個陽極之間施加電壓以將電流供給該工件，其特征在于該電解質(zhì)包含一種氧化還原體系。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該氧化還原體系是Fe(II)/Fe(III)氧化還原體系。3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，含有濃度至少為lg/1的Fe(II)并且含有濃度為l-30g/1的Fe(III)。4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，含有濃度至少為2-25g/1的Fe(II)并且含有濃度為4-15g/1的Fe(III)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于，含有濃度為5-9g/1的Fe(III)。6.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，該電解質(zhì)包含15-75g/1的銅，50-300g/l的H2S。4以及20-200mg/1的氯化物。7.根據(jù)權(quán)利要求3或6的方法，其特征在于，該電解質(zhì)含有3-8g/1的Fe(III)，總的Fe含量為18-20g/l。8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，該Fe(III)含量達到6-8g/1。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7的方法，其特征在于，在第一步驟(i)選擇電流以使得優(yōu)先沉積發(fā)生在通孔的中心，由此4吏通孔完全或幾乎完全長在一起，并且在另一個步驟(ii)中進一步將該工件與金屬沉積電解質(zhì)形成接觸并且在該工件和至少一個陽極之間施加電壓從而將電流供給該工件，其中根據(jù)該步驟(i)得到的完全或幾乎完全分割成兩部分的通孔被金屬填充，其中步驟(i)的電流是脈沖反向電流，至少一個正向電流脈沖以及至少一個反向電流脈沖出現(xiàn)在每個電流循環(huán)中，并且步驟(ii)的電流是脈沖反向電流、直流電或交流電，以及其中在步驟(i)中將至少一個正向電流脈沖的時長與至少一個反向電流脈沖的時長之比調(diào)整到5-75,將該至少一個正向電流脈沖的時長調(diào)整到5-250ms，并且將該至少一個反向電流脈沖的時長調(diào)整到最大為20ms。10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，在相同的電解質(zhì)中實施該金屬化步驟(i)和(ii)。11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，將該至少一個正向電流脈沖的時長與該至少一個反向電流脈沖的時長之比調(diào)整到約20。12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，將該至少一個反向電流脈沖的時長調(diào)整到l-10ms。13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項的方法，其特征在于，優(yōu)選將該工件上該至少一個正向電流脈沖的峰值電流密度調(diào)整到最大為15A/dm2，在水平方法中尤其優(yōu)選1.5-8A/dm'以及在垂直方法中尤其優(yōu)選最大為2A/dm2。14.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項的方法，其特征在于，優(yōu)選將該工件上該至少一個反向電流脈沖的峰值電流密度調(diào)整到最大為60A/dm2，在水平方法中尤其優(yōu)選30-50A/dm'以及在垂直方法中尤其優(yōu)選最大為3-10A/dm2。15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項的方法，其特征在于，在該工件的笫一側(cè)和至少一個第一陽極之間施加第一電壓從而將第一脈沖反向電流供給該工件的第一側(cè)，其中至少一個第一正向電流脈沖以及至少一個第一反向電流脈沖在所述第一脈沖反向電流的每個循環(huán)中流動，在該工件的第二側(cè)和至少一個第二陽極之間施加第二電壓從而將第二脈沖反向電流供給該工件的第二側(cè)，其中至少一個第二正向電流脈沖和至少一個第二反向電流脈沖在所述第二脈沖反向電流的每個循環(huán)中流動。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，該第一電流脈沖相對于該第二電流脈沖的相移約180°。17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項的方法，其特征在于，該孔具有最大高度為3.5mm，優(yōu)選高度為0.025mm-lmm以及尤其優(yōu)選高度為0.05-0.5mm。18.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項的方法，其特征在于，該孔具有直徑最大為1000pm,優(yōu)選為30pm-300nm以及尤其優(yōu)選為60ym-150|im。19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項的方法，其特征在于，該工件為電路板或者其它板狀互聯(lián)器件。全文摘要公開了一種用金屬填充工件的凹處、通孔、盲孔或微盲孔的電鍍方法。根據(jù)所述方法，將包含凹處、通孔、盲孔或微盲孔的工件與金屬沉積電解質(zhì)形成接觸，并且在該工件和至少一個陽極之間施加電壓從而向該工件輸送電流。本發(fā)明方法的特征在于，該電解質(zhì)含有氧化還原體系。文檔編號H05K3/42GK101416569SQ200780011886公開日2009年4月22日申請日期2007年3月30日優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日發(fā)明者B·林茲,B·羅夫斯,M·尤卡恩斯,R·溫策爾,S·吉姆,T·麥加亞申請人:埃托特克德國有限公司