在玻璃基先进封装制程中，电镀是实现TGV通孔、bump凸点、RDL重布线层金属化的核心工艺，而电镀前后的辅助处理工艺直接决定电镀层质量与封装互连可靠性。这类辅助工艺主要包括电镀前的润湿处理、等离子体表面处理还有电镀后的热处理工序，核心作用是优化基材表面状态、让镀液浸润效果变好、释放金属沉积残余应力，是避开电镀孔洞、界面脱落、焊点失效等缺陷的关键环节。

高深宽比结构润湿是电镀前处理的核心工序之一。TGV通孔和微型bump阵列是典型的微米级高深宽比结构，电镀液和孔壁、基材表面的接触角比较大，没有外力干预的时候很难自己渗到结构深处，很容易滞留空气形成气泡，最后造成电镀孔洞、填充不完整等缺陷，而且TGV内部气泡移位还会让孔洞分布不均匀，严重影响结构导通性能。

目前行业已形成多种成熟润湿方案，真空辅助去离子水润湿是主流工艺，可利用真空环境排空结构内空气，使去离子水填满微孔，为电镀离子扩散提供通道。为了提升润湿的效率，行业里引入了二氧化碳预处理的技术，通过二氧化碳把结构里的空气置换掉，利用它水溶性的优势让镀液能快速填充。针对中小深宽比结构，用超声搅拌、乙醇异丙醇低接触角置换润湿这类方式也能比较好地优化填充效果。

乙醇低接触角润湿原理

不同封装结构的前处理侧重点差异显著。TGV高深宽比通孔，其以孔壁清洁、充分润湿和种子层连续性管控为核心，重点解决镀液渗入阻力大、气体滞留问题，bump电镀聚焦微小开口的尺寸一致性与堆栈完整性，规避桥连、塌陷缺陷，RDL细线电镀则侧重保持线形完整、控制面内厚度均匀性，抑制侧蚀、线边损伤及电迁移问题，需根据结构特征差异化制定前处理方案。

等离子体前处理是优化电镀界面性能的关键工序，靠着低气压电离气体的离子轰击和自由基反应，达到去污、除氧化、表面活化多重效果。对于RDL与铜bump结构，等离子体处理能有效地把光刻残胶去掉，阻止种子层氧化，增强电镀层界面的结合力。工艺气体可按照污染程度灵活挑选，轻度表面残留清洁合适用氮气等离子体，而氧气等离子体可以在PI介质表面生成C=O、O=COH这类极性基团，进而大大提高基材的亲水性。O₂和Ar混合的等离子体处理能精准调节种子层的氧化状态，把表面的氧化铜清理掉，还能大大减少界面的孔洞缺陷。

热处理是电镀之后稳定金属沉积组织、释放残余应力的关键工序，它主要包含TGV退火和bump回流这两个工艺。TGV电镀后，铜层里边存在剩余应力，容易引起后续工序呈现裂纹、电阻率升高等问题。在工业上，广泛选用400℃左右低温缓慢退火工艺，经过合理操控温度以及炉冷降温来激活铜层应力松懈机制，这样能有效释放残余应力，降低裂纹失效概率，同时优化导电性能。部分研究还将退火工艺前置至种子层制备环节，200~450℃退火可使黏附层结合强度提升30%，降低玻璃与金属层剥离风险，还能消除激光钻孔产生的玻璃内应力，将应力水平降低40%~60%。

Bump结构的SnAg叠层得通过回流工艺来成形稳定的焊帽，以此满足倒装互连的需求，氮气回流是常用的工业方法，能有效抑制焊料氧化、让润湿效果变好，避开焊球飞溅的问题，但无法去除既有氧化层，需搭配助焊剂辅助活化。甲酸气氛无助焊回流具备更强的去氧化能力，可直接还原金属表面氧化膜，配合氮气保护杜绝二次氧化。与此同时优化回流的温度曲线、采用真空液相抽气的工艺，能有效排出焊料熔化过程中夹带的气体，杜绝孔洞缺陷。结合材料结构设计优化界面状态，可进一步降低焊料非润湿、桥接等工艺失效风险。

综上，玻璃基先进封装电镀辅助工艺各司其职、相互配合。前置润湿与等离子体处理解决镀液填充、界面结合难题，后置热处理实现应力释放与结构稳定，针对TGV、bump、RDL不同结构的工艺差异化管控，是保障玻璃基封装电镀质量、提升器件长期可靠性的核心关键。

参考来源:

贾照伟.玻璃基先进封装关键电镀工艺及其电镀质量控制综述