前言
生产PCB板需求和发展趋势，要求板面上的线宽和线距越来越小，在这种情形下，对PCB板制作技术提出了更高的要求，而在用电镀铜的工艺在PCB板上制作或加厚铜导线，就其制作工艺本身来说，只是生产PCB板中的一个工序而已，但这个工艺很重要，镀铜层厚度分布、过孔孔壁镀层缺点、盲微孔填充等好坏直接影响到PCB板的质量。同样，电镀的前处理（包括钻孔、图形转移等工序）及电镀后的蚀刻、去膜也影响到产品质量。就其工艺流程而言，电镀铜工艺首当其冲，其施镀参数必须优化，才能确保在整个生产过程中的产品质量和后续产率提高，只有这样，也只有这样电镀出高质量的镀层、过孔、盲微孔来，才能使PCB板在后续工序上的品质有所保障。
传统的PCB板镀铜工艺，要么采用全板电镀工艺，要么采用图形电镀工艺，对于高密度互联板（HDI）来说，不论单独采用何种生产工艺，都有其优点和缺点的。
在高密度互联板（HDI）中采用全板电镀工艺，其优点如下：
1. 采用全板电镀工艺沉积出来的板，表铜厚度分布均匀。（孔铜厚度与电镀设备和工艺参数有关。一般说来，采用全板电镀，参数更容易优化）。
2. 在前处理时，如果板面或孔内残留干膜，则在干膜存留的地方将镀不上铜。
3. 根据全板电镀镀层厚度特点，易于调整电镀后续蚀刻参数。
4. 相对说来，全板电镀上的线条剖截面不变或变化很小，这样就保证了蚀刻后阻抗值严格符合产品要求。
然而，全板电镀也有其缺点:
1. NDI阻抗值依赖于图形转移（图形的复杂性）及图形电镀工艺
2. 全板电镀的镀层是和基铜一起蚀刻，只留下线条部分不蚀刻，这样就导致侧蚀、幼线等品质缺点，尤其是高密互联板（HDI）的高密线条部分蚀刻比孤线蚀刻慢，造成孤线过蚀就难以避免的了。
3. 全板电镀后蚀刻时，PCB板上大面积的铜被蚀刻掉，增加了制作成本，同时蚀刻后大量的铜离子进入废液，导致环境污染和回收上的困难。
用图形电镀工艺替代全板电镀有以下优势：
1. 经过图形电镀后，只有基铜被蚀刻掉，而图像电镀上铜镀层并没有蚀刻掉，这样可以大大降低侧蚀的风险
另一方面，用图形电镀替代全板电镀的缺点如下：
1. 镀层厚度公差取决于图形电镀，这将很难严格满足产品对特征阻抗的要求。
2. 采用图形电镀技术来制作高密度互联板HDI时，要求抗蚀剂（即干膜）有一定厚度（主要由孔铜厚度来决定，但抗蚀剂的厚度至少要大于孔铜的厚度，否则会出现凹沿现象，）加上间隙小，易产生显影不净等缺点。同时还会造成强碱性退膜的困难，造成镀层分离或部分脱落，在随后蚀刻出现线条短线、缺口、变细等品质缺点。
3. 用图形电镀工艺取代全板电镀工艺，施镀前的图形转移制作的线宽和线距公差补偿全凭经验。
图1：为PCB全板电镀工艺和图形电镀工艺的对比
下图表明：在图形转移工艺中，用光致抗蚀剂制作线宽大约为44 µm线条，然后在抗蚀层上进行典型的图形电镀操作后，抗蚀层（干膜）很难退净，直接影响到后续蚀刻工艺。
图2：用图形电镀工艺制作高密度互联板（HDI）时，
导致的夹膜（光致抗蚀层）
为了弥补两种工艺各自的缺点，人们通常做法是，在高密度互联板（HDI）生产中，先来个全板电镀，之后再进行图形电镀，这样就把两种电镀铜工艺优点合在一起，做到了优缺点互补，具体如下：
1. 在基铜上，用全板电镀工艺镀上一薄层铜，这样在蚀刻时，只蚀刻基铜和全板电镀上的一薄层。
2. 全板电镀和图形电镀的电沉积层厚度可以根据实际需要予以调整，以使生产出来的高密度互联板（HDI）满足符合产品的质量要求。
3. 采用两种镀铜工艺比单独采用全板电镀工艺或图形电镀工艺在蚀刻时，各个参数更易优化。
尽管整合全板电镀工艺和图形电镀电镀工艺，在制作高密度互联板（HDI）时有上述不少优点，但也存在不足之处，具体如下：
1. 蚀刻的铜层仍然比在基铜直接图形电镀要厚。这样在蚀刻时，侧蚀仍然比较严重。
2. 整合两种电镀铜工艺比单独采用全板电镀工艺或图形电镀工艺在生产高密度互联板（HDI）时，制作流程复杂，在这些流程中，潜在着更多的品质问题和处理难度问题，其最终结局是导致产率下降。
为了达到客户对高密度互联板（HDI）线宽和线距更高的要求，在制作高密度互联板时，相当重要的一条是铜层总厚度在蚀刻后，线条宽度和线距达要达到规定的要求，为此，人们通常的是在薄的基铜（基铜厚度约3µm）板上用图形电镀的方法，在线宽为20µm的线条上镀上30µm铜，对于IC集成板，往往是在预处理过的基材上，用化学铜工艺沉上0.7-1µm厚的铜，再进行图形转移，用图形电镀出20-30µm的线条，之后在进行闪蚀，闪蚀过程参数控制是至关重要的，它直接影响到后续产品的质量。
图3：闪蚀后集成电路板上线条的微小剖界面（加成法）
不论是采用全板电镀工艺还是采用图形电镀工艺，抑或全板电镀后再做图形电镀，镀出的铜层厚度均匀性是很重要的 为了达到客户规定的这些要求，是镀液能持续不断地提供电镀所需的铜离子，使电镀液中铜离子浓度始终稳定在一定范围内，这就人们在不停拉的情况，也能及时补充铜离子至电镀液，所用手段是采用不溶性磷铜阳极，只有这样才能持续不断向电镀液中补充电镀所需的铜离子（这点，可以参详文献1），由于镀液持续不断工作，从上工序带入杂质（有机污染）及设备还原性铁等金属也进入电镀液，这就对电镀液产生不同程度的污染，同时对产品质量也带来隐患，为了提高电镀出来产品的质量，进行电镀液的保养是必需的，电镀液保养包括碳处理和将镀液过滤，做过滤和碳处理次数和量产相关的，不过，采用不溶性磷铜阳极也有缺点。
1. 产生阳极氧化膜，导致镀液中的有机添加剂的过度消耗，缩短了镀液的使用寿命。
2. 镀液中的气泡有可能影响到线路板的微孔电镀铜层的质量，降低了产品的可靠性。
3. 做阳极氧化保养或镀液进行碳处理，增加了制作成本。
氧化膜清洗用高纯度的水或用高纯度的活性炭做碳处理，方能确保镀液的质量，通常，镀液相当常见的污染是氯离子超标，正常施镀要求氯离子的浓度控制在40-60 mg/l之间，超过该标准，就会带来不利后果，不过，选用优质不溶性磷铜阳极可以减小阳极氧化和碳处理的次数，而用劣质低价的不溶性磷铜阳极则不能。
高密度互联板HDI生产设备特点
在高密度互联板（HDI）产线成本居高不下的情况下，如何提高现有产线的产率问题以及原材料价格，尤其是铜的价格上涨的情况下，如何在产品可靠性、产品质量与经济实惠作出权衡也值得斟酌的。所有这些，都是高密度互联板（HDI）制作商面临和期待解决的问题，具体如下：.
1. 采用电镀工艺电出的镀层厚度要均匀
2. 用高电流密度在薄基铜板上进行施镀的能力以及镀铜层厚度均匀一致
3. 针对HDI的过孔、微孔等，要求镀液有良好的分散能力
4. 针对HDI的过孔、微孔等，要求凹陷度在同类镀液中是相当小
5. 提高产出可以通过优化设备和施镀电流密度加以改善
6. 无铜面污染、镀出铜层粗糙度要小、镀液污染低
7. 优化的镀液能把使薄芯板上的基铜控制在1-5µm之内
为此，人们开发出了水平电镀线，它不是采用不溶性磷铜阳极标准分布，而是采用分段式分布，这种分布的特点是在不同的电镀段配上不同功率的整流器提供不同的电流密度，借以保证在薄基铜电出厚度均匀一致的镀层。整流系统必须有提供稳定直流电的能力或脉冲电镀的能力，脉冲电镀与传统的直流相比，可提高镀层的纯度，降低镀层孔隙率，改善镀层的均匀性。脉冲电镀属于一种调制电流电镀，它实质是一个通断的直流电镀，不过通断周期是以毫秒计的。电流导通时的峰值电流相当于普通电流的几倍甚至数十倍，这个瞬间的高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原，从而得到晶粒细小、密度高、孔隙率低的镀层，而在电流断开或反向的瞬间，则可以对镀层和阴极双电层内的镀液进行调整，瞬间停止的电流使得外围金属离子迅速传递至阴极附近，使双电层的离子得以补充，使氢或杂质脱附返回镀液，有助于提高镀层纯度和减小氢脆，瞬间的反向电流会是镀层边角过多的沉积物溶解，有利于提高镀层厚度的均一性，脉冲电镀的实现不仅需要一个工艺参数与镀液匹配的脉冲电源，加强过滤振动甚至超声搅拌等等传质过程。
