高深径比通孔电镀铜的添加剂优化

以75 g/L CuSO4·5H2O、230 g/L硫酸和0.1 g/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)组成的溶液作为基础镀液,并以Cl-、聚乙二醇(PEG-10000)、聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)及2,2′-二硫代二吡啶(2-PDS)作为添加剂,在温度(23±2)℃、电流密度1.8 A/dm2和空气搅拌的条件下对印制电路板(PCB)上深径比为10∶1的通孔电镀铜。以深镀能力作为评价指标,通过正交试验对添加剂用量进行优化,得到较优的组合为:SPS 5 mg/L,PEG 250 mg/L,Cl- 60 mg/L,2-PDS 2 mg/L。采用该组合添加剂电镀通孔时,深镀能力高达112.9%,镀层均匀、细致、平整,抗热冲击性能良好,符合PCB生产对可靠性的要求。     

印制线路板电镀铜填盲孔添加剂的正交优化

在电流密度为1.94 A/dm~2,温度为25°C和空气搅拌条件下,采用由220 g/L CuS_O_4·5H_2O、53 g/L H_2SO_4、40~90 mg/L HCl和4种添加剂组成的酸性镀铜液对印制线路板盲孔(深径比4∶5)进行电镀填充。以盲孔填充率为指标,通过正交试验对作为添加剂的氯离子(Cl-)、聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、聚乙二醇(PEG-8000)和2-巯基吡啶(2-MP)的用量进行优化,得到添加剂的最优组合为:Cl-40 mg/L,SPS 1.5 mg/L,PEG-8000 200 mg/L,2-MP 0.5 mg/L。采用该配方进行盲孔电镀时,平均填孔率达到91.7%,且镀层表面结构均匀、致密,耐浸锡热冲击和抗高低温循环的性能良好,满足印制电路板对可靠性的要求。     

添加剂对高电流密度下通孔电镀铜的影响

通过测量25°C的计时电位曲线研究了聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠(TPS)、N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)、3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)、噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)和醇硫基丙烷磺酸钠(HP)这6种常用添加剂对高电流密度(3.0 A/dm2)下通孔电镀铜的影响。基础镀液为70 g/L硫酸+200 g/L五水合硫酸铜+60 mg/L氯离子,抑制剂为200 mg/L聚乙二醇(PEG-10000),整平剂为1 mg/L健那绿(JGB)。结果表明,镀液中单独加入抑制剂时镀液的分散能力没有提高,而MPS的去极化能力过强,能抵消抑制剂和整平剂的作用。采用100 mg/L PEG-10000+1 mg/L TPS+1 mg/L JGB作为添加剂时,镀液的分散能力为82%,所得通孔镀铜层热应力情况较好。     

以计时电位法优化盲孔电镀添加剂的配方

采用220 g/L CuSO₄·5H₂O+0.54 mol/L H₂SO₄作为酸性电镀铜填盲孔的基础镀液,加入Cl^-、二丙烷二磺酸钠(SPS)、聚乙二醇(PEG10000)、吡咯烷二硫代氨基甲酸铵盐(APTDC)作为添加剂,以计时电位法研究了镀铜铂盘电极在100 r/min和1 000 r/min转速下,这4种添加剂的质量浓度对阴极电位的影响,并记录不同对流强度下的电位差。得到优化的添加剂组合为:Cl^--50 mg/L,PEG10000 150 mg/L,SPS 2.5 mg/L,APTDC 2.5 mg/L。采用此配方对盲孔进行电镀,填孔率在90%以上,平均面铜厚度为15.4μm,镀层光滑平整,抗热冲击性能好。     

微波印制电路板电镀铜溶液优化及镀层性能

通过赫尔槽试验对微波印制电路板用光亮电镀铜的添加剂和其他组分的用量进行优化,得到分散能力和覆盖能力较好的配方:硫酸260 g/L,CuSO_4·5H_2O 60 g/L,Cl-60 mg/L,光亮剂(有机磺酸盐)1.0 mL/L,整平剂(杂环类化合物)20 mL/L。采用较佳配方在温度25°C、电流密度1.2 A/dm~2、阴极移动速率1.8 m/min、空气搅拌的条件下进行通孔电镀时,铜层的厚度、微观结构、附着力、可靠性、延展性、拉伸强度等性能均满足微波印制电路板电镀铜的质量要求,与后续电镀金工艺的兼容性良好。     

新型整平剂TS-L对铜电沉积的影响

通过极化曲线、电化学阻抗谱、计时电流等电化学测量方法研究了整平剂TS-L对铜电沉积的影响。基础镀液组成为:Cu SO_4·5H_2O 75 g/L,H_2SO_4 240 g/L,Cl~-60 mg/L。结果表明,TS-L会抑制铜的电沉积,有利于得到平整、光亮的镀层。随TS-L用量增大,其抑制作用增强。TS-L的用量为50 mg/L时,铜的电沉积由基础镀液的三维瞬时成核转变为三维连续成核。随TS-L质量浓度的增大,镀液的深镀能力提高。在电镀液中添加50 mg/L整平剂TS-L、10 mg/L光亮剂TS-S和600 mg/L抑制剂TS-W时,深镀能力为87%,铜镀层的延展性和可靠性满足印制线路板行业的应用要求。     

加速剂对铝基覆铜板通孔电镀铜的影响

在由70 g/L硫酸铜、200 g/L浓硫酸、60 mg/L盐酸、200 mg/L聚乙二醇(PEG6000)和1 mg/L健那绿B(JGB)组成的基础镀液中分别添加聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、3-巯基-1-丙磺酸钠(MPS)和N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)作为加速剂。通过计时电位曲线测试和热冲击试验,研究了不同加速剂对通孔电镀铜的影响。结果表明,镀液中添加2.5 mg/L SPS或9 mg/L DPS作为加速剂时,镀液的深镀能力显著提高,所得Cu镀层的抗热冲击性能合格。     

硫酸盐溶液体系三价铬镀铬添加剂的研究

在由70 g/L Cr2(SO4)3、30 g/L HCOONa·2H2O、15 g/L NH2CH2COOH、80 g/L K2SO4、120 g/L Na2SO4、60 g/L H3BO3、和0.05 g/L C12H25NaSO4组成的基础镀液中,研究了含硫添加剂SN、WS、SH、TS和有机胺类添加剂TH对三价铬镀铬工艺和镀层性能的影响。结果表明,5种添加剂均可改善镀液分散能力和覆盖能力,拓宽允许的阴极电流密度范围,提高阴极电流效率。基础镀液中添加不同添加剂时,所得铬镀层的耐蚀性、表面形貌和色泽有差异。SN、SH、TS、TH可用作三价铬电镀白铬添加剂,WS则适用于三价铬电镀黑铬。     

整平剂对酸性电镀硬铜的影响

研究了噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、聚乙烯亚胺烷基盐(PN)以及四氢噻唑硫酮(H1)4种整平剂对酸性电镀铜层表面形貌和显微硬度的影响。基础镀液组成为:Cu SO4·5H2O 220 g/L,H2SO4 55 g/L,Cl-60 mg/L,聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)3 mg/L,聚乙二醇(PEG6000)100 mg/L。在一定范围内,整平剂的质量浓度越高,镀层表面越光滑、平整,显微硬度越高。选择2 g/L H1作为整平剂时,所得镀层的显微硬度可长时间(14 d以上)满足电子雕刻的要求(180~220 HV)。H1与其他3种整平剂之间的协同作用的强度顺序为:H1+SH110H1+CTMABH1+PN。     

添加剂对印制线路板微盲孔填铜效果的影响

在电流密度1.94 A/dm~2、温度25°C和空气搅拌的条件下,采用由220 g/L CuSO_4·5H_2O、0.54 mol/L H_2SO_4和4种添加剂组成的酸性镀铜液对PCB(印制线路板)微盲孔进行填充。所用添加剂包含Cl-、加速剂(聚二硫二丙烷磺酸钠,SPS)、抑制剂(聚乙二醇-8000,PEG-8000)和整平剂(4,6-二甲基-2-巯基嘧啶,DMP)。通过电化学阻抗谱和阴极极化曲线分析了上述4种添加剂的用量对微盲孔填充效果的影响。结果表明:当Cl-为30~60 mg/L、SPS为0.5~1.0 mg/L,PEG-8000为100~300 mg/L、DMP为1~7 mg/L时,填孔效率最佳,所得镀层表面结构均匀、致密,耐浸锡热冲击和抗高低温循环的性能良好,满足PCB的可靠性要求。     

双络合剂化学镀铜液的稳定性和沉铜速度研究

本文提出了以酒石酸钾钠和EDTA为络合刺的双络合剂体系的化学镀铜液,它比单络合剂体系具有更高的沉铜速度和稳定性。通过研究镀液成分及工艺操作条件对镀液稳定性和沉铜速度的影响,确定了化学镀铜槽液的配方及工艺规范:硫酸铜CuSO_4·5H_2O 16g/L、酒石酸钾钠(NaKC_4H_4O_6·4H_2O)15g/L,EDTA.2Na 24g/L,氢氧化钠(NaOH)14g/L,甲醛(36％HCHO)16mL/L,a.a-联吡啶24mg/L,亚铁氰化钾(K_4Fe(CN)_6)12mg/L,温度40℃。该镀液稳定性高,沉速在2.5-3μm/20min。镀层延展性好,平整、外观良好,可用于印制线路板的孔金属化及其它塑料电镀。     

盲孔填孔电镀铜添加剂的研究

介绍了一种盲孔电镀铜工艺,镀液组成和工艺条件为:CuSO4·5H2O 200 g/L,H2SO475 g/L,Cl 55 mg/L,抑制剂(乙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯单丁醚)30 mL/L,整平剂(含氮杂环化合物)3 mL/L,加速剂(N,N二甲基二硫代羰基丙烷磺酸钠)2 mL/L,温度23°C,电流密度1.4 A/dm2,阴极摇摆16回/min,空气搅拌。研究了抑制剂、加速剂和整平剂对FR-4基材盲孔填孔效果的影响。结果表明,抑制剂和加速剂用量对盲孔填孔效果的影响较大,整平剂的影响较小。镀液中加入适宜含量的上述3种添加剂时,填孔效果良好,填孔率大于95%,所得铜镀层的延展性和可靠性满足印制电路板的应用要求。     

碳纤维表面单脉冲电镀铜

采用脉冲电镀法在碳纤维表面镀铜,研究了硫酸铜、硫酸、添加剂、施镀时间、电流密度、占空比等因素的影响,确定了合适的镀液成分和电镀工艺. 采用冷热循环法检测镀层与碳纤维的结合力,采用SEM和XRD考察了铜镀层质量. 结果表明,以130 g/L CuSO4×5H2O, g/L H2SO4 50, 30 g/L KNO3及6 mL/L光亮剂为镀液、室温下电流密度82 mA/mm2、占空比40%、施镀时间6 min为电镀条件,可在碳纤维表面得到表面平整细致、结晶度良好的铜镀层. 镀层结合力由原来的270 kPa提高到450 kPa.     

PVC塑料电镀铜的研究

研究了工艺条件和添加剂对PVC塑料上电镀铜的沉积速度、硬度、结合力、耐蚀性、表面形貌等性能的影响。结果表明,PVC塑料上电镀铜的合理配方及工艺:CuSO4150g/L,H2SO440g/L,NaCl0.08g/L,0.015A/cm2,50℃,1.5h;较优单组分添加剂为:聚乙二醇-6000(50mg/L);最佳复合添加剂为:聚乙二醇-6000(50mg/L)+光亮剂OP-10(50mg/L)。     

高磷化学镀镍磷合金工艺优化

采用正交试验对化学镀镍–磷合金镀液的添加剂进行优化。基础镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O26 g/L,NaH2PO2·H2O 30 g/L,CH3COONa·3H2O 16 g/L,柠檬酸21.5 g/L,88%乳酸5 m L/L,OP-10 5 mg/L,p H 4.80±0.2,温度(88±2)°C,时间2 h。探讨了添加剂苯骈三氮唑(BAT)、苯并咪唑(BMI)、氨三乙酸(NTA)和硫酸高铈对镀速、镀层光泽度和磷含量的影响。4种添加剂的最优组成为:BAT 1.0 mg/L,BMI 10 mg/L,NTA 0.5 g/L,Ce(SO4)2·4H2O 6 mg/L。采用该组合添加剂进行化学镀Ni–P合金时,镀速为10.92μm/h,镀层光泽度和磷含量分别为225 Gs和12.96%,表面均匀、致密、平整。     

印制线路板孔金属化电镀工艺

综述了一种对印制线路板通孔镀的方法,即在孔壁上沉积有电镀用的碳黑—石墨层,以取代传统的化学镀铜工艺.     

专利实例

电镀铜五则97601碳纤维上电镀铜首先除去碳纤维表面的胶，然后镀覆较氢活泼的金属（Fe或Zn），其厚度≤0．1μm，再电镀或化学镀铜。所镀覆的金属与镀铜液中的H＋离子作用释放出H2，这样，可促使碳纤维在镀液中分散开，从而可以均匀地镀铜。中国专利CN1，094，100（1994－10－26）97602挠性印制线路板电镀铜溶液该镀液含有硫酸铜60，～100g／L；硫酸170～220g／L（二者做为主要成分）。此外还加入羟基羧酸如柠檬酸（其与硫酸铜的摩尔比≥0．5），氯离子10～1000mg／L以及硫脲或其衍生物（如乙酰硫脲或1，3-二乙基硫脲）。电沉积铜层的应…     

复合光亮剂对盲孔填孔电镀铜的影响

介绍了一种盲孔填孔电镀铜复合光亮剂,该光亮剂由抑制剂C(乙二醇与丙二醇的共聚物)、光亮剂B(N,N-二甲基二硫代羰基丙烷磺酸钠)和整平剂L(含氮杂环混合物)组成。先采用CVS(循环伏安剥离)法分析各添加剂对电镀速率的影响,以确定镀液中各组分有效浓度的分析方法。再通过全因子试验研究抑制剂C、光亮剂B和整平剂L对填孔率的影响。结果表明,光亮剂B和整平剂L用量对盲孔填孔效果的影响较大,抑制剂C的影响较小。在由210 g/L Cu SO_4·5H_2O、50 g/L H_2SO_4和50 mg/L氯离子组成的基础镀液中加入0.5 mL/L光亮剂B、10 mL/L整平剂L和15 mL/L抑制剂C时,填孔率大于90%,镀液通电量在200 A·h/L以内可达到良好的填孔效果。镀铜层的延展性和可靠性满足印制线路板(PCB)行业的应用要求。     

采用Minitab软件优化印刷线路板电镀盲孔的参数

利用Minitab软件的田口设计方法对印刷线路板盲孔镀铜的工艺参数进行优化,镀液成分为:Cu2+30~45 g/L,H2SO4180~260 g/L,Cl 60~80 mg/L,光亮剂8~15 mL/L。得出盲孔孔径及4个镀铜缸喷压的最佳值。在最佳条件下,铜厚和凹陷值均符合要求,从而省却了填孔后的减铜工序,降低了成本,缩短了生产周期。     

石墨纤维表面电镀铜工艺研究

研究了石墨纤维表面氧化处理,镀液组分对石墨纤维表面电镀铜效果的影响以及控制电压、电镀时间、搅拌等工艺条件对镀铜速率的影响。550℃空气氧化处理石墨纤维10min能够有效去除纤维表面有机胶膜,增加表面粗糙度。在50 g/L CuSO4.5H2O,180 g/L H2SO4的镀液中电镀,得到均匀连续的铜镀层,基本消除"结块"现象。恒电压供电方式适合用于石墨纤维表面电镀铜。