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TWI757927B - 填充印刷電路板及其他基材中之通孔的單步驟電解方法 - Google Patents

填充印刷電路板及其他基材中之通孔的單步驟電解方法 Download PDF

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TWI757927B
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卡爾麥克 古格利奧迪
威廉Ｊ 迪西瑟爾
理查 貝勒梅爾
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美商麥克達米德恩索龍股份有限公司
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Abstract

一種在印刷電路板製造中電鍍銅之方法。該方法係用於以銅填充通孔及微導通孔。該方法包括下列步驟：(1)準備一電子基材以在其上接受銅電鍍；(2)在該電子基材中形成一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔中之至少一者；及(3)藉由使該電子基材與一酸性銅電鍍溶液接觸而在該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔中電鍍銅。該酸性銅鍍覆溶液包含銅離子源；硫酸；氯離子源；增亮劑；潤濕劑；及調平劑。該酸性銅電鍍溶液板鍍覆該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔，直到金屬化完成為止。

Description

填充印刷電路板及其他基材中之通孔的單步驟電解方法
本發明大致上係關於一種用於銅的單步驟電解沉積方法，特別是用於填充印刷電路板及其他基材中之通孔(through-hole)及微導通孔(micro-via)。
電鍍銅溶液使用在許多工業應用（包括抗腐蝕及裝飾塗層）中及在用於製造電子裝置之電子工業中。含水硫酸銅浴使用在印刷電路板(printed circuit board, PCB)及半導體之製造中。銅具有比大多數其他金屬更好的導電性，並且允許較小的特徵應用。
互連特徵係形成在介電基材中之特徵，諸如盲微導通孔(blind micro-via, BMV)、溝槽、及通孔。這些特徵係經過金屬化（較佳地用銅）以提供互連導電性。在電路製造期間，銅係電鍍在印刷電路板之表面的所選部分上，電鍍至盲導通孔及溝槽中，並且電鍍至穿過電路板基底材料之表面之間的通孔之壁上。通孔之壁係經金屬化以在印刷電路板之電路層之間提供導電性。
此外，隨著電子裝置尺寸縮小且在電路板上封裝得更靠近在一起，電子裝置的熱管理變成一個問題。許多電子裝置對熱敏感，其可使效率變差且壽命縮短。因此，管理散熱是必要的，也必須提供一種將熱從產熱組件帶離並導至面板或其他基材之其他區域以進行散熱的方法。
在電路板模組及電子裝置中，安裝於電路板上之電子組件包括表面安裝型電子組件及插入安裝型電子組件。表面安裝型電子組件一般藉由將端子焊接至提供於電路板之前表面上的銅箔而安裝於板上。插入安裝型電子組件一般藉由將導線端子插入至提供於電路板中之穿孔中並焊接該導線端子而安裝於板上。
當電流流過安裝於電路板上之電子組件時，該等電子組件便會發熱。此外，大量的熱可在大電流流過的電子組件中產生。當電子組件或電路板之溫度因為電子組件發出的熱而過度上升時，便會有形成於電路板上之電子組件或電路可能故障的疑慮。
已開發出各種方法來管理電子裝置中的散熱，包括例如使用以導電金屬填充之環氧樹脂封塞材料來填充通孔、將銅塊插入裝置下方、將熱泵插入電路板中、使用傳導性黏著劑、將散熱器(heat sink)附接至產熱裝置、以及電鍍銅。
美國專利第9,924,589號（Kasashima等人，其標的係以引用方式全文併入本文中）描述安裝於電路板之前表面上的表面安裝型電子組件，電路板具有金屬熱傳體埋置於其中，使得金屬熱傳體在電路板之板厚度方向上與電子組件重疊。電子組件中所產生的熱係藉由熱傳體而轉移至電路板之背側，接著熱便散逸至外部。熱輻射體係提供於電路板之背表面側上，且電子組件中所產生的熱係藉由熱傳體而轉移至熱輻射體，以使熱散逸至外部。
JP2010-141279描述在電路板中形成穿孔並在電路板之前表面上安裝表面安裝型電子組件以覆蓋穿孔。凸出部係形成在提供於電路板之背表面側上的散熱體之上表面上，並且熱傳體係提供於凸出部上。散熱體之凸出部及熱傳體係從電路板之背表面插入穿孔中，使得熱傳體係熱連接至電子組件。接著電子組件中所產生的熱可藉由熱傳體而轉移至散熱體，以使熱散逸至外部。
在JP2010-141279之圖4中，複數個通孔係形成在電路板中，且複數個穿透導體係藉由在複數個通孔中嵌入焊料而提供於電路板中。表面安裝型電子組件係安裝於電路板之表面上以熱連接至複數個穿透導體。電子組件中所產生的熱係由穿透傳遞體而傳遞至提供於電路板下面的散熱體，並從散熱體散逸至外部。
在JP2015-104182中，安裝在電路板之背表面上的表面安裝型電子組件的主體部分係裝配至電路板之背表面上所提供的散熱器之凹陷部分，以熱連接至凹陷部分之底部表面。電子組件中產生的熱係從散熱器輻射至外部。
美國專利第9,345,176號（Sanae等人，其標的係以引用方式全文併入本文中）描述一種使用少量部件來散熱的電力供應裝置。一電子組件（諸如變壓器、抗流線圈、或電感器）係經安裝以便穿過形成於電路板中之矩形孔，並且使電子組件之上表面或下表面與金屬框架或散熱板形成熱接觸，使得電子組件中產生的熱係從金屬框架或熱輻射板散逸至外部。
JP2007-312502描述將電子組件（諸如變壓器或反應器）安裝在電路板之上表面上並將電子組件之核心裝配至提供於電路板之上表面側上的散熱器，以熱連接至電路板。接著電子組件中產生的熱便可從散熱器散逸至外部。
JP2015-106956描述使用散熱鰭片來改善散熱。在此例子中，電子組件係安裝在外殼之內底部表面上，且散熱鰭片係一體式地提供於外殼之下方部分中，而電子組件中產生的熱係從散熱鰭片散逸至外部。可將風扇安裝在外殼之側邊部分，以將冷卻空氣吹至散熱鰭片處，從而改善散熱性能。
JP2014-045529描述一種開口，其用於在容納電路板之殼的側邊表面上進行自然空氣冷卻。冷卻鰭片及用於強制空氣冷卻之冷卻風扇係提供於殼之下方部分中，使得安裝在電路板上之電子組件中產生的熱得以散逸。
美國專利第9,445,510號（Reents等人，其標的係以引用方式全文併入本文中）描述一種電鍍程序，其用於以銅來填充印刷電路板之通孔。Reents中之程序係一種兩步驟程序，其中使含有通孔之工件(i)與金屬沉積電解質接觸，並且施加電壓於工件與至少一個陽極之間，使得沉積優先發生於通孔中央，且通孔完全或幾乎完全生長在一起，並且之後，(ii)使工件與金屬沉積電解質接觸，並且施加電壓於工件與至少一個陽極之間，使得將電流流動供應至工件，且將在步驟(i)中由金屬將所獲得之完全或幾乎完全分成兩半的通孔填滿至所欲程度。這些步驟係繪示於Reents等人之圖1與圖2中。
如Reents等人中所述，以銅填充通孔之方法係將熱從安裝至通孔上之裝置帶離並轉移至面板之其他層的可行方法。然而，所欲的會是開發出一種用於填充通孔及/或微導通孔（諸如用於散熱）之程序，該程序可用更有效率之方式整合至印刷電路板製造程序中。
本發明之一目的是提供一種使熱從電子裝置散逸的改良方法。
本發明之另一目的是提供一種使電子裝置中之熱散逸的方法，該方法可結合至印刷電路板(PCB)製造程序中或已屬於其一部分，該方法能夠填充通孔而無需其他程序，諸如封塞(plugging)及砂磨(copping)、銅塊插入(copper coining)、及其他類似程序。
本發明之另一目的是提供一種提供比傳導塞及黏著劑更高之導熱性的程序。
本發明之又另一目的在於提供一種獲得導電性之效益的程序。
本發明之又另一目的在於提供一種將具有高深寬比之通孔金屬化而不產生任何空隙或缺陷的可靠方法。
本發明之又另一目的在於提供一種藉由以銅將通孔金屬化而使電路板中之熱散逸的改良方法，且其中所得固體銅結構在位於產熱裝置下方時能夠提供從這些裝置傳遞熱或熱能至電路板、面板、或其他電子基材的區域的有效手段，在這些區域中熱或熱能可無害地散逸。
本發明之又另一目的是提供一種用於在銅鍍覆浴中填充銅通孔之單步驟程序，該程序使產線中之浴槽數目縮減，從而降低設備成本、減少要分析及維護之浴槽數目，並減少鍍覆所需的整流器數目。
本發明之又另一目的是消除在導通孔填充鍍覆與以其他程序所實現之橋式鍍覆之間的潛在分離問題。
本發明提供一種在單步驟、單溶液鍍覆程序下以銅來電解填充電子基材（諸如印刷電路板或印刷線路板）中之通孔的方法。本文所述之方法提供電路設計者一種用於熱管理需要較高度封裝較高功率產熱裝置之電子系統的方法。所得固體銅結構在位於產熱裝置下方時，提供從這些裝置傳送熱能至面板之其他區域的有效手段，在這些區域中熱能可無害地散逸。結果是更有操作效率且展現更長壽命之裝置。
為此，在一實施例中，本發明大致上係關於在印刷電路板製造中電鍍銅之方法，該方法包含下列步驟： a)     準備一電子基材以在其上接受銅電鍍； b)     在該電子基材中形成一或多個通孔及/或一或多個微導通孔中之至少一者；及 c)     藉由使該電子基材與一酸性銅電鍍溶液接觸而在該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔中電鍍銅，該酸性銅電鍍溶液包含： a.     銅離子源； b.     硫酸； c.     氯離子源； d.     增亮劑； e.     潤濕劑；及 f.      調平劑； 其中該酸性銅電鍍溶液經組態以用於一單步驟程序，其中該相同酸性銅電鍍溶液鍍覆該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔，直到金屬化完成為止。
如本文中所使用，「一(a/an)」及「該(the)」係指單數及複數兩種指示對象，除非上下文另有明確規定。
如本文中所使用，用語「約(about)」係指可測量的值，諸如參數、量、時間持續時間、及類似者，且意欲包括具體敘述值之+/-15%或更小的變化、較佳的是+/-10%或更小的變化、更佳的是+/-5%或更小的變化、甚至更佳的是+/-1%或更小的變化、且又更佳的是+/-0.1%或更小的變化，以致此類變化適於在本文所述之本發明中執行。此外，亦應理解的是，修辭「約(about)」所指的值本身係在本文中明確揭示。
如本文中所使用，諸如「下方(beneath)」、「下面(below)」、「下部(lower)」、「上面(above)」、「上部(upper)」、及類似者的空間相對用語係為了便於描述而用以描述一元件或特徵與另一（或多個）元件或特徵的關係，如圖式中所繪示。進一步應理解的是，用語「前面(front)」及「後面(back)」並非意欲作為限制性的，且係意欲在適當處為可互換的。
如本文中所使用，用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」具體指明所述之特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。
如本文中所使用，若未在本文中針對一特定元件或化合物來另行定義，則用語「實質上不含(substantially-free)」或「基本上不含(essentially-free)」意指一給定元件或化合物無法藉由用於浴分析之通常分析手段來偵測到，該等通常分析手段係由金屬鍍覆技術領域中具有通常知識者所熟知。此類方法一般包括原子吸收光譜法、滴定、UV-Vis分析、二次離子質譜法、及其他常見的分析方法。
如本文中所使用，用語「凹陷(dimple)」係指在經填充通孔及/或微導通孔上方之橋式或適形銅鍍覆層中的凹處。
本文中所述之發明的優點之一係鍍覆（尤其銅鍍覆）已為PCB製造程序之一部分，因此能夠使用銅鍍覆來填充通孔而無需其他程序，例如封塞及砂磨、銅塊插入等。
此外，使用純銅提供了比傳導塞及黏著劑更加高的導熱性。因此，具有導電性之額外效益（如有需要）。
最後，本發明之程序能夠以單步驟在單一銅鍍覆浴中完全填充通孔，使產線中之浴槽數目縮減並從而降低設備成本，減少所要維持之浴槽數目，及鍍覆所需的整流器數目。此外，本發明之程序亦消除在導通孔填充鍍覆與其他程序中所提供之橋式鍍覆之間的潛在分離問題。
提供改善散熱的本發明之製造印刷電路板之程序的一般步驟包括下列：
初始步驟是為PCB提供各種所鑽出通孔的陣列，以用於熱管理。因此，該印刷電路板包含一金屬化面板，該金屬化面板具有一鑽出通孔的陣列或排列。通孔、微導通孔等等可藉由各種方法來形成，包括例如機械鑽孔、雷射鑽孔、電漿蝕刻、單射或雙射及電火花腐蝕(spark erosion)。
接下來，使用如所屬技術領域中所通常已知的金屬化技術來使通孔具有傳導性。可使用之各種金屬化技術包括例如濺鍍塗覆、無電銅、基於碳之直接金屬化、基於石墨之直接金屬化、傳導性聚合物、基於鈀之直接金屬化等等。其他金屬化技術為所屬技術領域中具有通常知識者所已知，並且可用於本發明之製程中。主要金屬化層可係無電銅、電解銅閃鍍(copper flashing)、或由基於碳、石墨、或傳導性聚合物之直接金屬化所形成的直接金屬化層。
面板之板表面較佳地係銅或經銅塗佈之基材。
接下來，使用習知預處理技術（諸如酸或鹼性清潔及酸浸漬或微蝕刻）將經金屬化之面板清潔及活化，並且在步驟之間進行沖洗。
在一實施例中，將傳導性晶種層（諸如藉由銅之無電沉積）形成在非傳導性表面上，該晶種層是起始銅電鍍所需者。晶種金屬層係導電的，提供黏著性，並且讓其上表面之暴露部分能夠被電鍍。
其後，使面板與本發明之酸性銅鍍覆浴接觸，該酸性銅鍍覆浴包含銅離子源、硫酸、鹵離子、及特定有機添加劑（包含潤濕劑、增亮劑、及調平劑）。本發明之酸性銅鍍覆浴在與特定整流程序結合時，能夠以高度有效的單溶液、單步驟程序填充面板中之通孔。相比而言，用於鍍覆通孔之先前技術的銅電鍍程序可需要兩步驟程序，包括：第一銅電鍍溶液及鍍覆條件，以封閉孔洞；及第二銅鍍覆溶液及鍍覆條件，以填充因此形成之兩個導通孔。
在一實施例中，鍍覆循環包含：(a)脈衝鍍覆達一第一時間週期，其中該脈衝鍍覆在電子基材之相對側上使用兩種脈衝形式，其中該等脈衝形式展現一相移；及接著(b)使用正向電流進行直流鍍覆一第二時間週期。
酸性銅鍍覆浴中之銅離子源較佳地係硫酸銅。當濃度增加時，銅鍍覆溶液之電阻率增加。當硫酸濃度增加時，硫酸銅之溶解度降低。硫酸銅在酸性銅鍍覆浴中之濃度一般維持在約100至約300 g/L、更佳地約180至約280 g/L的範圍內、最佳地約200至約250 g/L的範圍中。
硫酸的主要功能是提供最大溶液導電性。由於溶液的高導電性，陽極與陰極之極化與沉積銅所需之電壓同樣小。此外，當使用非常高的陰極電流密度時，在建議的限制內需要較高濃度的硫酸銅。相較於硫酸銅濃度變化，硫酸濃度變化對於陽極與陰極極化及對於溶液導電性的影響更大。硫酸在酸性銅鍍覆浴中之濃度一般維持在約10至約150 g/L、更佳地約70至約100 g/L的範圍內。
酸性銅鍍覆浴亦含有鹵離子，最佳的是氯離子。氯離子增強潤濕劑之吸附與抑制。少量的氯離子作用為聚乙二醇對電極表面的結合位點。氯離子可呈氯化鈉之形式或作為稀釋鹽酸而添加。酸性銅鍍覆浴中之氯離子作用以消除高電流密度區域中之條紋狀沉積物。氯離子亦會影響表面外觀、結構、微硬度、晶向(crystallographic orientation)、及沉積物之內部應力。氯離子會由於電解期間之電化學/化學變化、部分摻入至沉積物中、帶出損失(dragout loss)、浴稀釋、及陽極維護而消耗。氯離子在酸性銅電鍍浴中之濃度一般維持在約20至約200 ppm的範圍內、更佳地約60至約150 ppm、最佳地約70至約100 ppm的範圍內。
銅沉積物之特性受到硫酸銅濃度、游離酸、添加劑、溫度、陰極電流密度、及攪動性質與程度所影響。
通孔中之填入行為至少部分受到控制在通孔內及水平部分與邊緣上之沉積動力學所影響。此可藉由將某些有機添加劑引入酸性銅鍍覆浴中以影響銅離子沉積在各別位置上之速率來達成。如上文所論述，有機添加劑包括一或多種增亮劑、潤濕劑、及調平劑。
增亮劑包含含有硫及其他官能基之有機化合物，並負責形成小晶粒細化沉積物。增亮劑亦作用為調平劑。增亮劑會由於在陰極結合至電解沉積物中或藉由氧化至陽極表面上（尤其若是使用不可溶陽極）而消耗。增亮劑亦可由於在金屬銅存在下之解偶合、產生副產物、或由於空氣氧化、陽極維護、或由於帶出損失/浴稀釋而消耗。
合適增亮劑之實例包括下列中之一或多者：3-(苯并噻唑基-2-硫基)-丙基磺酸，鈉鹽；3-巰基丙烷-1-磺酸，鈉鹽；乙烯二硫二丙基磺酸，鈉鹽；二硫化雙-(對-磺苯基)，二鈉鹽(bis-(p-sulfophenyl)-disulfide, disodium salt)；二硫化雙-(ω-磺丁基)，二鈉鹽(bis-(ω-sulfobutyl)-disulfide, disodium salt)；二硫化雙-(ω-磺羥丙基)，二鈉鹽(bis-(ω-sulfohydroxypropyl)-disulfide, disodium salt)；二硫化雙-(ω-磺丙基)，二鈉鹽(bis-(ω-sulfopropyl)-disulfide, disodium salt)；硫化雙-(ω-磺丙基)，二鈉鹽(bis-(ω-sulfopropyl)-sulfide, disodium salt)；二硫化甲基-(ω-磺丙基)，二鈉鹽(methyl-(ω-sulfopropyl)-disulfide, disodium salt)；三硫化甲基-(ω-磺丙基)，二鈉鹽；O-乙基二硫基-碳酸-S-(ω-磺丙基)-酯，鉀鹽；硫代乙醇酸；硫代磷酸-O-乙基-雙-(ω-磺丙基)-酯，二鈉鹽；及硫代磷酸-(ω-磺丙基)-酯，三鈉鹽。其他合適的含硫化合物及其鹽亦為所屬技術領域中具有通常知識者所已知，並且可用於本文中所述之酸性銅電鍍浴中。在一較佳實施例中，增亮劑包含硫化雙-(ω-磺丙基)或3-巰基丙烷-1-磺酸或其鹽。
增亮劑在酸性銅鍍覆浴中之濃度一般維持在約0.1至約30 ppm、更佳地約0.5至約20 ppm的範圍中、最佳地約4至10 ppm的範圍內。
潤濕劑包含高分子量有機化合物，諸如聚乙二醇，該化合物在溶液中具有低溶解度並具有低擴散係數。抑制劑係被吸附於陰極表面上，均勻地形成擴散層，該擴散層限制增亮劑及調平劑的轉移。在氯離子存在下，吸附及抑制程度進一步受到增強。在一實施例中，潤濕劑之分子量係至少約300。更佳地，潤濕劑之分子量係介於約500與約5,000之間。
潤濕劑可在電解期間消耗（在電解期間發生分子量降低），或者可由於部分摻入至沉積物中而消耗。此外，可將黑色膜形成在陽極上，該黑色膜滿載含潤濕劑之溶液。如同增亮劑，潤濕劑可由於陽極維護或由於帶出損失/浴稀釋而消耗。
合適潤濕劑之實例包括下列中之一或多者：羧甲基纖維素、壬基酚聚乙二醇醚、辛二醇-雙-(聚烷二醇醚)、辛醇聚烷二醇醚、油酸聚乙二醇酯、聚乙二醇聚丙二醇共聚物、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、聚丙二醇、聚乙烯醇、β-萘基聚乙二醇醚、硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸醇聚乙二醇醚、及丙二醇與乙二醇之共聚物。其他合適聚乙二醇及類似化合物亦為所屬技術領域中具有通常知識者所已知，並且可用於作為本發明之酸性銅電鍍浴中的潤濕劑。在一較佳實施例中，潤濕劑包含丙二醇與乙二醇之共聚物。
潤濕劑在酸性銅鍍覆浴中之濃度一般維持在約0.1至約50 g/L、更佳地約1至約10 g/L的範圍中。
調平劑一般係含有關鍵官能基之中等分子量有機化合物。在一實施例中，調平劑具有介於約300與約10,000之間、更佳地介於約500與約5,000之間的分子量。調平劑在溶液中具有低溶解度及低擴散係數，並且透過在易於觸及表面（即，平坦表面及突出高點）上之選擇性吸附而發揮作用。真正調平是調平劑種之擴散控制的成果。調平劑係由於電解期間之電化學/化學變化、部分摻入至沉積物中、由於陽極維護、及由於帶出損失/浴稀釋而消耗。
合適調平劑之實例包括多胺、乙氧基化多胺、聚吡啶、聚咪唑、聚乙烯吡啶、聚乙烯咪唑、乙氧基化聚乙烯吡啶、及乙氧基化聚乙烯咪唑。在一較佳實施例中，調平劑包含乙氧基化多胺及/或聚乙烯吡啶。
調平劑在酸性銅鍍覆浴中之濃度一般維持在約0.001至約200 ppm、更佳地約0.001至約100 ppm、最佳地約0.001至約50 ppm的範圍中。
表1歸納根據本發明之銅鍍覆浴的成分：表1. 銅鍍覆浴之典型成分及濃度
成分 濃度範圍
硫酸銅 100至300 g/L
硫酸 10至150 g/L
氯離子 40至200 ppm
增亮劑 4至10 ppm
潤濕劑 1至10 g/L
調平劑 0.001至50 ppm
基材係以所屬技術領域中已知的各種手段來與酸性銅鍍覆浴溶液接觸，包括例如將基材浸入浴中或使用其他鍍覆設備。藉由使用特定脈衝整流，最初使用脈衝波形而導致通孔中間加速填充，同時將銅鍍覆表面的量最小化。當通孔中央閉合時，便在相同酸性銅鍍覆溶液中將波形轉變為直DC電流。結果為通孔之連續鍍覆，直到其完全填充為止。
含水酸性銅鍍覆浴可用於習知的垂直或水平鍍覆設備中。鍍覆系統可設計為具有惰性或可溶陽極的垂直吊車、VCP、或水平系統。
合適陽極材料之實例包括在鈦網上之氧化銥塗層或經混合金屬氧化物塗佈之陽極。其他合適陽極材料亦為所屬技術領域中具有通常知識者所已知。陽極亦可選地，但較佳地，經屏蔽以最佳化巨觀分布。
在一實施例中，陽極材料係經氧化銥/氧化鉭塗佈之鈦。一種合適陽極可以商標名稱De Nora DT自De Nora S.p.A購得。其他合適陽極材料會是所屬技術領域中具有通常知識者所已知，並且亦可用於本發明之實施中。
基材或其表面之至少一部分可藉由各種方法而與含水酸性銅鍍覆溶液接觸，包括噴灑、擦拭、浸漬、浸沒、或其他合適手段。
較佳地，在鍍覆程序期間攪動含水銅鍍覆溶液。攪動可例如藉由浴之機械移動（諸如搖動、攪拌、或連續泵送鍍覆浴溶液）、或藉由超音波處理、升溫、或氣體饋送來達成，諸如用惰性氣體（即，氬或氮）上的空氣來吹掃。
本文中所述之程序較佳地亦包括清潔、蝕刻、還原、沖洗、及/或乾燥步驟，如所屬技術領域中所通常已知。
本文中所述之酸性銅電鍍浴配備有溶液歧管系統，該溶液歧管系統包含用於提供對面板之直接溶液衝擊的噴嘴陣列。面板任一側上之噴嘴彼此直接對齊，並且在利用泵時能夠提供0至3.0 L/min/噴嘴之溶液流動。
鍍覆可在面板、圖案、或鈕扣鍍覆(button plating)的模式下進行，如所屬技術領域中具有通常知識者所已知。
在鍍覆之後，面板可原樣使用，或者可使面板運行通過典型程序（諸如平坦化或銅還原），或者可建造進一步層，其中可將額外的微導通孔堆疊在銅填充通孔上。
圖1繪示根據本發明之單一化學通孔銅鍍覆的步驟。
如圖1所陳述，通孔係在電路板中鑽出或以其他方式形成。初級金屬化步驟（諸如無電銅或直接金屬化）係在鑽孔之後進行，以在通孔及/或微導通孔內提供層壓表面。可選地，可將初級金屬化層用薄層銅閃鍍，以增加導電性並增加堅固性。接下來，起始脈衝鍍覆以加速通孔中間的填充，同時將銅鍍覆表面的量最小化。接著，當脈衝鍍覆完成時，通孔中央便閉合。最後，在相同酸性銅鍍覆溶液中將波形轉變為DC電流以鍍覆通孔，直到其完全金屬化為止。
本文中所述之方法係用於金屬化具有介於0.005 mm與約3 mm之間、更佳地介於約0.01 mm與約1.0 mm之間、最佳地介於約0.05 mm至約0.5 mm之間的厚度之基材。通孔直徑通常在約0.005 mm與約1 mm之間、較佳地約0.01至約0.8 mm、最佳地約0.075至約0.25 mm。因此，本文中所述之方法適用於金屬化具有介於約0.5:1與約6:1之間、更佳地介於約0.5:1與約4:1之間、最佳地介於約0.5:1與約3:1之間深寬比的通孔。
本文所述之通孔的電解鍍覆以規定方式結合脈衝鍍覆及直流電鍍覆，以在單步驟、單浴鍍覆程序中達成通孔完全填充。
表2繪示根據本發明之用於直流及脈衝鍍覆電流之程序參數。表2. 用於直流及脈衝鍍覆之程序參數
電流類型 參數 範圍
直流 正向電流 0.5至5.0 ASD
脈衝鍍覆 正向電流 0.5至5.0 ASD
  單或多步驟 50%至300%正向電流
  反向電流 至多4X正向電流密度
  相移 10至280度
  頻率 0.5至5.0 Hz
  正向/反向時間比 5:1至9:1
  正向時間 至多760毫秒
  反向時間 至多120毫秒
  停滯時間 至多120毫秒
表3描述本發明之程序中的步驟之實例，其包括已經判定可產生良好結果的電流密度及循環時間。請注意，步驟1係製程中之可選步驟，並且本發明可僅用步驟2及3來執行。表3. 鍍覆程序中之步驟
步驟編號 電流模式 電流密度(ASD) 循環時間(min)
1 直流 2.5 5
2 脈衝電流 2.5 45
3 直流 2.0 30
下表4陳述根據本發明之脈衝鍍覆循環的實例。如表4中所陳述，鍍覆循環在所處理之PCB的相對側上可能不同。表4. 脈衝鍍覆循環。
(4 ASD) 步驟1 步驟2 步驟3 步驟4 步驟5 步驟6 步驟7 步驟8
側1 （安培） 2 4 2 -12 2 8 2 0
側2 （安培） 2 0 2 8 2 -12 2 4
時間(ms) 120 120 140 120 120 120 140 120
如本文中所述，本發明之程序使用特殊類型的金屬化，其利用脈衝反向電流。此特殊技術之特徵在於兩個脈衝形式之間的10至280°相移，該兩個脈衝形式係由兩個分開的脈衝整流器所產生。可利用兩個整流器將印刷電路板之兩側個別金屬化。進一步特徵在於針對這兩個整流器使用週期性重複脈衝暫停。
至少一個正向電流脈衝之持續時間對至少一個反向電流脈衝之持續時間的比率係調整為至少4:1、更佳地4:1至10:1、更佳地5:1至9:1。
至少一個正向電流脈衝之持續時間可調整為較佳地至少5 ms至250 ms、更佳地100至150 ms。
至少一個反向電流脈衝之持續時間較佳地係調整為5至250 ms、更佳地100至150 ms。
在一實施例中，正向電流脈衝之持續時間與反向電流脈衝之持續時間相同或實質上相同。
至少一個正向電流脈衝在工件處之峰值電流密度較佳地係調整為至多15 A/dm2 。特別較佳的是至少一個正向電流脈衝在工件處之峰值電流密度係約5 A/dm2 。
至少一個正向電流脈衝在工件處之峰值電流密度將較佳地係調整為不大於60 A/dm2 之值。特別較佳的是至少一個反向電流脈衝在工件處之峰值電流密度係約20 A/dm2 。
在金屬化製程之進一步進展中，脈衝反向電流之至少一個參數可有所變化，其中此參數係選自包含下列者之群組：正向電流脈衝之持續時間對反向電流脈衝之持續時間的比率及正向電流脈衝之峰值電流密度對反向電流脈衝之峰值電流密度的比率。已證實特別有利的是，在金屬化工件時增加正向電流脈衝之峰值電流密度對反向電流脈衝之峰值電流密度的比率，及/或減少正向電流脈衝之持續時間對反向電流脈衝之持續時間的比率。
在一實施例中，用於實施本發明之設備包括： A)        電鍍槽，酸性銅電鍍浴係維持於其中； B)        溶液遞送系統，其包含雙箱型歧管或垂直管歧管； C)        抽射噴嘴或錐形噴嘴之陣列，其經配置以同時衝擊浸入鍍覆槽中之電路板的兩側； D)        鍍覆架，其用於固定PCB；及 E)        電鍍電力供應整流器，其能夠直流及脈衝反向鍍覆。
在一實施例中，設備可包含標準垂直吊車或自動鍍覆設備。在另一實施例中，設備可包含水平鍍覆設備。然而，垂直鍍覆設備係較佳的。
鍍覆槽較佳地包含溫度控制器以調節加熱及冷卻，該溫度控制器係連接至加熱及冷卻系統，該系統能夠將酸性銅電鍍浴維持在所欲浴溫+/- 1.5℃。在一較佳實施例中，電鍍浴係維持在介於約10與約50℃之間、更佳地介於約20與約30℃之間的溫度、最佳地介於約22與約25℃之間的溫度。
可選地，但較佳地攪動酸性銅電鍍浴。在一實施例中，攪動係藉由使用可調速度陰極軌道攪拌來進行，該軌道攪拌延伸至多12至15 cm的側至側距離。潔淨空氣攪動雙重噴射管可對齊於陰極下方。其他攪動手段亦為所屬技術領域中具有通常知識者所已知，並且可用於本發明中。
陽極對陰極之比率的目標較佳地係大於1:0.75至1:1。重要的是具有足夠的表面積，以使橫跨整個PCB的電流分布平均。
鍍覆槽亦較佳地配備有自動化氧化銅補充系統，以將硫酸銅濃度維持在所欲水準內。此外，設備亦較佳地包括氧化銅混合槽及氧化銅饋送機，以用於將氧化銅引入補充系統中。鍍覆槽亦包括用於補充酸性銅鍍覆浴之其他成分及用於監測該等成分之濃度的手段。
電鍍架可係經塗佈之不鏽鋼，或者可係部分或未經塗佈之鍍覆架。可選地，電鍍架可包含經塗佈之銅核心。
銅電鍍槽亦較佳地配備有連續溶液過濾系統，該連續溶液過濾系統能夠過濾約1微米或更大之粒子且設計用來處理每小時至少3次溶液週轉，較佳地每小時至少4次溶液週轉，且更佳地每小時至少5次溶液週轉。
設備亦較佳地包括能夠管理鍍覆槽之加熱、冷卻、及化學品添加的控制器。
最後，亦為高度所欲的是，銅電鍍設備可配備有通風系統，如所屬技術領域中具有通常知識者所已知。
電鍍電力供應整流器經組態以處理直流及脈衝反向電流兩者。整流器可係水冷式或氣冷式。整流器可編程為具有多步驟功能。在一實施例中，整流器可編程為具有多個步驟，包括至少4個步驟或至少6個步驟。在一較佳實施例中，整流器可編程為具有8個步驟。
整流器亦能完成雙電流輸出的側至側整流。此外，整流器可經組態用於具有0至180度之相移的非同步脈衝循環。較佳地，在直流模式下，漣波在100%輸出下小於5%。
箱型歧管/垂直管係設計為包括抽射噴嘴或錐形噴嘴之陣列。相對噴嘴係設計為前至後側。噴嘴較佳地係排列成交錯圖案，並且可排列為在垂直及水平方向均相隔約2至約8 cm、更佳地相隔約3至約6 cm、最佳地相隔約4至約5 cm。
本發明係利用下列實例來進一步說明：實例：
根據下列參數組成酸性銅鍍覆浴：
成分 組成 控制範圍
硫酸銅 240 g/L 230至245 g/L
硫酸 90 g/L 85至90 g/L
氯離子 75 ppm 70至100 ppm
增亮劑 7 ppm 4至10 ppm
潤濕劑 5 g//L 1至10 g/L
調平劑 10 ppm 0.001至50 ppm
浴溫度 23℃ 22至25℃
硫酸銅之濃度係在手動或自動基礎上，基於操作的安培時數及/或利用化學滴定分析，而透過加入氧化銅來維持。
硫酸及氯離子之濃度係基於化學滴定分析來補充。
增亮劑、潤濕劑、及調平劑之補充係基於操作的安培時數及/或循環伏安剝除(cyclic voltammetric stripping, CVS)分析，而使用自動投劑系統來達成。比較例1 ：
使用標準DC填充程序，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用85分鐘循環時間來鍍覆測試面板，該測試面板具有厚度為0.075 mm及0.12 mm之雷射鑽出的通孔。
電流密度係3 A/dm2 且鍍覆係執行85分鐘。
圖2繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示28至40微米的鍍覆沉積物，其展現6至12微米凹陷。實例1 ：
使用根據本發明之鍍覆循環及表4中所概述之鍍覆參數，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用80分鐘循環時間來鍍覆測試面板，該測試面板具有厚度為0.075 mm及0.12 mm之雷射鑽出的通孔。
電流密度係2.2 A/dm2 且鍍覆係執行80分鐘。
圖3繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示23至40微米鍍覆沉積物且無凹陷。比較例2 ：
使用標準DC填充程序，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用70分鐘循環時間來鍍覆測試面板，其中具有厚度為0.07 mm及0.1 mm之雷射鑽出的通孔，並且其中通孔係使用機械手段來形成。
電流密度係3 A/dm2 且鍍覆係執行70分鐘。
圖4繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示40微米鍍覆沉積物，其展現20微米凹陷。實例2 ：
使用根據本發明之鍍覆循環及表4中所概述之鍍覆參數，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用60分鐘循環時間來鍍覆測試面板，其中具有厚度為0.07 mm及0.1 mm之雷射鑽出的通孔，並且其中通孔係使用機械手段來形成。
電流密度係2.2 A/dm2 且鍍覆係執行60分鐘。
圖5繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示18至20微米鍍覆沉積物且無凹陷。實例3 ：
使用根據本發明之鍍覆循環及表4中所概述之鍍覆參數，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用85分鐘循環時間來鍍覆測試面板，其中具有厚度為0.24 mm及0.1 mm之雷射鑽出的通孔，並且其中通孔係使用機械手段來鑽出。
電流密度係2.8 A/dm2 且鍍覆係執行85分鐘。
圖6繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示23至25微米鍍覆沉積物且無凹陷。比較例3 ：
使用標準DC填充程序，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用50分鐘循環時間來鍍覆測試面板，其中具有厚度為0.075 mm及0.1 mm之雷射鑽出的通孔，並且其中通孔係使用雷射鑽孔來形成。
電流密度係2.8 A/dm2 且鍍覆係執行50分鐘。
圖7繪示經鍍覆電路板之剖面，並且顯示25至27微米鍍覆沉積物，其展現6至8微米凹陷。實例4 ：
使用根據本發明之鍍覆循環及表4中所概述之鍍覆參數，利用上述酸性銅鍍覆浴來鍍覆測試面板。
使用38分鐘循環時間來鍍覆測試面板，其中具有厚度為0.075 mm及0.1 mm之雷射鑽出的通孔，並且其中通孔係使用雷射鑽孔來形成。
電流密度係2.5 A/dm2 且鍍覆係執行38分鐘。
圖8繪示經鍍覆電路板之SEM，並且顯示10至12微米鍍覆沉積物且無凹陷。實例5 ：
準備測試面板以評估通孔填充鍍覆。
測試面板具有74 µm之厚度及直徑為50、75、及100 µm之通孔開口。
根據下列參數組成酸性銅鍍覆浴：
成分 組成
硫酸銅 220 g/L
硫酸 80 g/L
氯離子 60 ppm
增亮劑 7 ppm
潤濕劑 5 g/L
調平劑 0.6 ppm
浴溫度 22至23℃
首先清潔測試面板。清潔/調理溶液包含AKTIPUR AS之5% v/v溶液（可購自MacDermid Enthone），並且在室溫（即，25℃）下使測試面板與清潔/調節溶液接觸約3分鐘。藉由將測試面板浸入清潔/調理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
之後，在室溫下使測試面板與包含3% v/v硫酸之酸處理溶液接觸1分鐘。藉由將測試面板浸入酸處理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
在與清潔/調理溶液及酸處理溶液兩者接觸後，將測試板用水沖洗。
接下來，藉由將測試面板浸入酸性銅鍍覆溶液中而使測試面板與酸性銅鍍覆溶液接觸。在22 ASF之電流密度下進行電解鍍覆達60分鐘的時間。鍍覆條件如表4所概述。
圖9繪示在通孔填充鍍覆後之鍍覆外觀。如圖9中所繪示，測試面板在其兩側上展現出均勻且光亮之銅鍍覆。
圖10繪示在測試面板上之各個不同點所取得之100 µm開口中的通孔填充鍍覆之剖面。
如圖10中所展現，測試面板之兩個表面皆展現出17至18 µm厚度之均勻鍍覆，並且未觀察到經通孔填充的導通孔有凹陷現象，且鍍覆沒有腔穴。實例6 ：
準備測試面板以評估通孔填充鍍覆。
準備測試面板而使其具有無電銅層及閃鍍銅層。測試面板係460 × 610 mm且具有250 µm之厚度。通孔具有100 µm之直徑。
根據下列參數組成酸性銅鍍覆浴：
成分 組成
硫酸銅 220 g/L
硫酸 80 g/L
氯離子 60 ppm
增亮劑 7 ppm
潤濕劑 5 g/L
調平劑 0.6 ppm
浴溫度 22至23℃
首先清潔測試面板。清潔/調理溶液包含AKTIPUR AS之5% v/v溶液（可購自MacDermid Enthone），並且在室溫（即，25℃）下使測試面板與清潔/調節溶液接觸約3分鐘。藉由將測試面板浸入清潔/調理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
之後，使測試板先與微蝕刻溶液接觸，接著與酸處理溶液接觸。微蝕刻溶液包含60 g/L的SPS及4% v/v硫酸，接觸時間係在室溫下大約1分鐘。酸處理溶液含有3% v/v硫酸，在室溫下1分鐘。藉由將測試面板浸入酸處理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
在與清潔/調理溶液及微蝕刻溶液兩者接觸後，將測試板用水沖洗。
接下來，藉由將測試面板浸於酸性銅鍍覆溶液中而使測試面板與酸性銅鍍覆溶液接觸。在22 ASF電流密度下進行電解鍍覆達85分鐘的時間。鍍覆條件如表4所概述。
圖11繪示在通孔填充鍍覆後之鍍覆外觀。如圖11中所繪示，測試面板在其兩側上皆展現出均勻且光亮之銅鍍覆。
圖12繪示在測試面板上之各個不同點所取得之100 µm開口中的通孔填充鍍覆之剖面。
如圖12中所展現，測試面板之兩個表面皆展現出22至24 µm厚度之均勻鍍覆，且任何凹陷皆具有小於5 µm之厚度。鍍覆沒有腔穴。實例7 ：
準備測試面板以藉由填充鍍覆來評估X導通孔填充鍍覆。
準備測試面板而使其具有無電銅層及.02至0.3密耳之閃鍍銅層。測試面板具有510 × 610 mm之尺寸及2.4至3密耳之厚度。孔開口係2.5及2.8密耳。
根據下列參數組成酸性銅鍍覆浴：
成分 組成
硫酸銅 220 g/L
硫酸 80 g/L
氯離子 60 ppm
增亮劑 7 ppm
潤濕劑 5 g/L
調平劑 0.6 ppm
浴溫度 22至23℃
首先清潔測試面板。清潔/調理溶液包含AKTIPUR AS之5% v/v溶液（可購自MacDermid Enthone），並且在室溫（即，25℃）下使測試面板與清潔/調節溶液接觸約3分鐘。藉由將測試面板浸入清潔/調理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
之後，使測試板先與微蝕刻溶液接觸，接著與酸處理溶液接觸。微蝕刻溶液包含60 g/L的SPS及4% v/v硫酸，接觸時間係在室溫下大約1分鐘。酸處理溶液含有3% v/v硫酸，在室溫下1分鐘。藉由將測試面板浸入酸處理溶液中而使測試面板與該溶液接觸。
在與清潔/調理溶液及微蝕刻溶液兩者接觸後，將測試板用水沖洗。
接下來，藉由將測試面板浸於酸性銅鍍覆溶液中而使測試面板與酸性銅鍍覆溶液接觸。在21 ASF電流密度下進行電解鍍覆達37分鐘的時間。鍍覆條件如表4所概述。
圖13繪示具有2.4至2.5密耳之開口及2.0至2.2密耳之頸部的孔開口的剖面。如圖中所見，測試面板在測試面板兩側皆展現出9.3至10.7 µm之均勻且光亮銅鍍覆，並且在通孔填充鍍覆中沒有觀察到凹陷或空隙。
圖14繪示具有2.8密耳之開口及2.5至2.8密耳之頸部的孔開口的剖面。如圖中所見，測試面板在測試面板兩側皆展現出10.8至11.8 µm之均勻且光亮銅鍍覆，並且在通孔填充鍍覆中沒有觀察到凹陷或空隙。
因此，可見本文中所述之本發明能夠以單步驟在單一銅鍍覆浴中完全填充通孔，從而使產線中之浴槽數目縮減並從而降低設備成本，減少所要維持之浴槽數目，及鍍覆所需的整流器數目。此外，本發明之程序亦消除在導通孔填充鍍覆與其他程序中所提供之橋式電鍍之間的潛在分離問題。最後，本發明之程序能夠進行通孔及/或微導通孔之金屬化而不展現出任何缺陷，諸如不可接受的空隙、空穴、或過多凹陷。
最後，亦應理解的是，下列申請專利範圍意欲涵蓋本文所述之本發明的所有通用及特定特徵，且本發明之範圍的所有關於語言問題的陳述可落在所屬範圍之間。
無
〔圖1〕繪示根據本發明之單一化學通孔銅鍍覆的步驟。 〔圖2〕繪示根據比較例1之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖3〕繪示根據實例1之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖4〕繪示根據比較例2之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖5〕繪示根據實例2之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖6〕繪示根據實例3之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖7〕繪示根據比較例3之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖8〕繪示根據實例4之經鍍覆測試面板的通孔之剖面圖。 〔圖9〕繪示顯示根據實例5之經鍍覆測試面板的第一側及第二側之鍍覆外觀的照片。 〔圖10〕繪示根據實例5之通孔填充鍍覆的剖面圖。 〔圖11〕繪示顯示根據實例6之經鍍覆測試面板的第一側及第二側之鍍覆外觀的照片。 〔圖12〕繪示根據實例6之通孔填充鍍覆的剖面圖。 〔圖13〕繪示根據實例7之通孔開口的剖面圖。 〔圖14〕亦繪示根據實例7之通孔開口的剖面圖。

Claims (25)

  1. 一種在印刷電路板製造中電鍍銅之方法，該方法包含下列步驟：a)準備一電子基材以在其上接受銅電鍍，其中該電子基材包含一或多個特徵，該一或多個特徵包含在該電子基材中的一或多個通孔及/或一或多個微導通孔；及b)藉由使該電子基材與一酸性銅電鍍溶液接觸而在該一或多個特徵中電鍍銅，該酸性銅電鍍溶液包含：a.銅離子源；b.硫酸；c.氯離子源；d.增亮劑；e.潤濕劑或抑制劑；及f.調平劑；其中該酸性銅電鍍溶液經組態以用於一單步驟程序，其中使用鍍覆循環，以相同的該酸性銅電鍍溶液鍍覆該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔，直到金屬化完成為止；其中該鍍覆循環包含下列步驟：i)使用脈衝鍍覆循環，進行脈衝鍍覆達第一時間週期，以加速在通孔中間的銅鍍覆；且之後ii)使用正向電流，在相同的銅電鍍溶液中，對該一或多個通孔進行直流鍍覆，直到該一或多個通孔完全被金屬化。
  2. 如請求項1之方法，其中準備該印刷電路板以接受電鍍於其上之該步驟包含在將該一或多個通孔及/或該一或多個 微導通孔金屬化之前清潔該印刷電路板之步驟。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包含微蝕刻該經清潔之印刷電路板的步驟。
  4. 如請求項1之方法，其中該一或多個金屬化通孔及/或該一或多個微導通孔未展現出任何缺陷。
  5. 如請求項4之方法，其中該金屬化電鍍銅沉積物完全填充該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔，並且沉積一適形銅沉積物於該電子基材上。
  6. 如請求項1之方法，其中該電子基材其有介於約0.05與約3mm之間的一厚度。
  7. 如請求項6之方法，其中該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔具有約0.01及約1mm之一直徑。
  8. 如請求項7之方法，其中該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔具有約0.075至約0.25mm之一直徑。
  9. 如請求項6之方法，其中該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔具有介於約0.5：1與約6：1之間之一深寬比。
  10. 如請求項5之方法，其中該適形沉積物具有介於約5與約100μm之間的一厚度。
  11. 如請求項1之方法，其中該酸性銅電鍍浴係維持在介於約10與約50℃之間的一溫度。
  12. 如請求項1之方法，其中該酸性銅電鍍浴包含：a)100至300g/L硫酸銅b)10至150g/L硫酸；c)20至200ppm氯離子；d)0.1至30ppm增亮劑； e)0.1至50g/L潤濕劑或抑制劑；及f)0.001至200ppm調平劑。
  13. 如請求項1之方法，其進一步包含在步驟a)之前使用正向電流進行直流鍍覆達一時間週期之步驟。
  14. 如請求項13之方法，其中直流鍍覆達該第一時間週期將一閃鍍銅層沉積在該一或多個通孔及/或該一或多個微導通孔之該等表面上。
  15. 如請求項1之方法，其中脈衝鍍覆達該第一時間週期使該一或多個通孔之該中間的填充加速，同時將銅鍍覆表面的量最小化。
  16. 如請求項15之方法，其中當該一或多個通孔之中央閉合時，在相同酸性銅電鍍溶液中將該波形轉變成直流以完全填充該一或多個通孔。
  17. 如請求項1之方法，其中該電子基材係藉由一選自由噴灑、擦拭、浸漬(dipping)、及浸沒(immersing)所組成之群組的方法而與該酸性銅電鍍溶液接觸。
  18. 如請求項17之方法，其中該電子基材係藉由將該電子基材浸沒於該酸性銅鍍覆浴中而與該酸性銅電鍍溶液接觸。
  19. 如請求項1之方法，其中該脈衝鍍覆循環包含在該電子基材的第一側上之具有第一脈衝鍍覆波形的第一脈衝鍍覆循環、及在該電子基板的第二側上之具有第二脈衝鍍覆波形的第二脈衝鍍覆循環。
  20. 如請求項19之方法，其中該第一脈衝鍍覆波形和該第二脈衝鍍覆波形呈現出相移。
  21. 如請求項19之方法，其中該第一脈衝鍍覆循環及該第二脈衝鍍覆循環各自包含一個或多個正向電流脈衝、一個或多個反向電流脈衝、及一個或多個中止期的重複序列。
  22. 如請求項21之方法，其中該一個或多個反向電流脈衝的持續時間在100到150ms的範圍內。
  23. 如請求項1之方法，其中該通孔具有介於0.5：1和6：1之間的深寬比。
  24. 一種在印刷電路板製造中電鍍銅之方法，該方法包含下列步驟：a)提供一種電子基板，其中該電子基板包含一個或多個特徵，其中該一個或多個特徵包含該電子基板中的一個或多個通孔和/或一個或多個微導通孔；及b)藉由將電子基板與酸性電鍍銅溶液接觸，在該一個或多個特徵中電鍍銅，該酸性電鍍銅溶液包含：a.100至300g/L銅離子源；b.10至50g/L酸；c.20至200ppm氯離子源；d.0.1至30ppm增亮劑，其係選自於由以下所組成之群組：3-(苯并噻唑基-2-硫基)-丙基磺酸鈉；3-巰基丙烷-1-磺酸鈉；二硫化雙(對-磺苯基)二鈉；二硫化雙(ω-磺丁基)二鈉；二硫化雙-(ω-磺羥丙基)二鈉；二硫化雙-(ω-磺丙基)二鈉；硫化雙-(ω-磺丙基)二鈉；O-乙基二硫基-碳酸-S-(ω-磺丙基)-酯鉀鹽；硫代乙醇酸；硫代磷酸-O-乙基-雙-(ω-磺丙基)-酯二鈉鹽；及硫代磷酸-(ω-磺丙基)-酯三鈉鹽； e.0.1至50g/L潤濕劑或抑制劑，其係選自於由以下所組成之群組：羧甲基纖維素、壬基酚聚乙二醇醚、辛二醇-雙-(聚烷二醇醚)、辛醇聚烷二醇醚、油酸聚乙二醇酯、聚乙二醇聚丙二醇共聚物、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、聚丙二醇、聚乙烯醇、β-萘基聚乙二醇醚、硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸醇聚乙二醇醚、及丙二醇與乙二醇之共聚物；f.0.001至200ppm調平劑，其係選自於由以下所組成之群組：多胺、乙氧基化多胺、聚吡啶、聚咪唑、聚乙烯吡啶、聚乙烯咪唑、乙氧基化聚乙烯吡啶、及乙氧基化聚乙烯咪唑；其中該酸性銅電鍍溶液經組態以用於一單步驟程序，其中以相同的該酸性銅電鍍溶液鍍覆該一或多個特徵，直到金屬化完成為止。
  25. 如請求項24之方法，其中該單步驟酸性銅電鍍程序包含鍍覆循環，該鍍覆循環依序包含：a)使用脈衝鍍覆循環，進行脈衝鍍覆達第一時間週期，以加速在通孔中間的銅鍍覆；且之後b)使用正向電流，在相同的酸性銅電鍍溶液中，對該一或多個通孔進行直流鍍覆，直到該一或多個通孔完全被金屬化。
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