以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜

研究了以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜过程。确立了以硫酸铜为主盐,次磷酸钠为还原剂,乙二胺四乙酸二钠和柠檬酸钠为混合配位剂的碱性还原镀铜体系。在铸铁基体上实现了铜的连续自催化沉积,获得了较光亮、红黄色的铜镀层。     

以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜

研究了以次磷酸钠为还原剂、硫酸镍为再活化剂的化学镀铜工艺和镀层结构,指出工艺的基本特性。结果表明,在含有次磷酸钠和硫酸镍的镀液中,化学镀铜过程可以持续进行并呈现自催化特性;只有在合适的镀液pH范围内才可获得铜镀层;铜镀层为面心立方结构,没有明显的晶面择优取向现象,镀层结构的晶面间距d和晶胞参数a与标准Cu粉末的相比均较大,说明铜镀层仍存在应力和缺陷。     

马来酸对次磷酸钠化学镀铜沉积行为的影响

研究了以次磷酸钠为还原剂,柠檬酸钠为配位剂的化学镀铜体系中,添加剂马来酸对镀层成分、结构、形貌以及对次磷酸钠阳极氧化和铜离子阴极还原的影响.结果表明:加入马来酸后体系仍能保持较高镀速,而镀层颗粒大小逐渐变得均匀,外观颜色也由暗棕色逐渐变为铜色.化学镀铜层为面心立方结构,没有出现Cu-Ni合金晶面衍射峰.     

L-精氨酸在印制线路板化学镀铜中的行为研究

以次磷酸钠为还原剂的印制线路板化学镀铜为研究对象,采用扫描电镜、交流阻抗和线性极化等测试方法,研究了添加剂L-精氨酸在化学镀铜中的作用和其电化学行为。研究表明,适量的L-精氨酸能明显提高化学镀铜沉积速率,并改善镀层的质量,其最佳质量浓度为0.15mg/L,沉积速率最高可达5.2μm/h,施镀15min后获得的镀层均匀平整。随着L-精氨酸质量浓度的增加,铜阴极还原和次磷酸钠阳极氧化峰电流密度均先增大后减小,阳极氧化峰电位正移,在质量浓度较低(0.15mg/L)下,对次磷酸钠氧化和Cu~(2+)阴极还原有促进作用。     

次磷酸钠化学镀铜工艺的研究

用次磷酸钠取代传统化学镀铜中的甲醛作为还原剂,研究了化学镀铜的基本工艺,揭示了络合剂(酒石酸钾钠)用量、次磷酸钠用量对铜沉积速度的影响。确定了最佳工艺条件为酒石酸钾钠质量浓度15 g/L,次磷酸钠质量浓度30 g/L,镀液的pH值为11左右,温度65℃。     

添加剂苯亚磺酸钠和HEDTA对腈纶纤维表面化学镀铜的影响

以次磷酸钠为还原剂在腈纶纤维表面进行化学镀铜,研究了单一添加剂苯亚磺酸钠和N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)的用量对镀层电阻、增重率和阴阳极极化过程的影响。单一添加剂苯亚磺酸钠和HEDTA在一定浓度范围内能明显促进次磷酸钠的阳极氧化,从而提高增重率,降低镀层电阻,最佳质量浓度分别为苯亚磺酸钠40 mg/L、HEDTA 60 mg/L。对比研究了无添加剂镀液和分别添加了苯亚磺酸钠40 mg/L、HEDTA 60 mg/L以及复合添加剂(40 mg/L苯亚磺酸钠+60 mg/L HEDTA)的镀液的阳极和阴级极化曲线,通过扫描电镜观察了所得铜镀层的表面形貌。较之单一添加剂,40 mg/L苯亚磺酸钠+60 mg/L HEDTA复合添加剂主要抑制了次磷酸钠的阳极氧化,使得镀层表面更加均匀、细致和平整。     

亚氨基二乙酸为络合剂的新型化学镀铜研究

本文以亚氨基二乙酸为络合剂,次磷酸钠为还原剂,在酸性条件下研究了镀液组成对化学镀铜沉积速率和镀液稳定性的影响。结果表明:化学镀铜的沉积速率随着温度、硫酸铜浓度和次磷酸钠浓度的增加而升高,随着亚氨基二乙酸浓度和镀液pH的增加而降低。极化曲线试验结果表明:随着镀液pH的降低,阴极还原峰电位正移,峰电流密度增大,加速了铜络离子的还原,提高了化学镀铜的沉积速率。采用扫描电镜和原子力显微镜观察了镀层形貌。     

不同还原体系银油墨打印对聚酰亚胺基板化学镀铜制备印制电路板的影响

先在普通打印机上用活化导电银油墨将线路图打印在聚酰亚胺(PI)基板上,固化后再化学镀铜制得印制电路板(PCB)。研究了导电银油墨的还原剂对不同体系镀液化学镀铜层厚度、导电性、结合力和抗氧化性的影响。结果表明,油墨的还原剂相同时,甲醛体系化学镀铜层的综合性能优于乙醛酸镀液。导电银油墨的最佳还原剂为丙酸,即油墨的最佳配方为:丙酸0.5 mol/L,Ag NO3 0.5 mol/L,10%(质量分数)OP乳化剂适量。采用0.5 mol/L丙酸油墨–甲醛镀液体系制得厚度为3.10μm的铜镀层,其抗氧化时间为44 s,电阻率为1.00×10-7?·m,与PI基板间的结合力良好,综合性能最佳。     

新型配位剂对化学镀铜工艺的影响

在以柠檬酸钠为配位剂、次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺的基础上,加入一种新型配位剂,研究了新的化学镀铜工艺。比较了新化学镀铜工艺与传统的化学镀铜、化学镀镍工艺的不同。结果表明:新型化学镀铜工艺沉积速率快、镀液稳定性好、成本低,是很好的代镍工艺。     

PET及PVC基材表面化学镀铜研究

采用AgNO_3取代传统的活化剂PdCl_2,改进PET及PVC基材表面化学镀铜预处理过程,开展了PET和PVC基材表面化学镀铜的比较研究。重点考察了化学镀铜温度和pH等操作工艺条件以及化学镀铜液中主盐和还原剂含量对镀铜效果的影响。结果表明:PET和PVC的镀铜增重率均随温度升高先增大而后减小,PET和PVC的最佳镀铜温度分别为70℃和75℃,二者镀铜的最佳pH值分别为12和11;PET和PVC镀铜时化学镀铜液中硫酸铜的最佳质量浓度均为15 g/L;PET镀液中甲醛的最佳用量为15 ml/L,PVC镀液中甲醛的最佳用量为20 ml/L。采用SEM测试对比考察了PET和PVC镀铜层表面和切面的形态形貌,结果表明,在相同化学镀条件下,PET基材表面的化学镀铜效果明显优于PVC。     

Electroless deposition of copper in acidic solutions using hypophosphite reducing agent

A new bath formulation was developed, which allowed deposition of copper-rich Cu–Ni–P alloys in electroless acidic solutions in the absence of formaldehyde. The reducing agent was sodium hypophosphite. Though cupric ions do not catalyse the oxidation of hypophosphite, we show that, in the presence of a low concentration of Ni(II) species, it is possible, even at low pHs, to induce the reduction of the cupric species. A very strong preferential deposition of copper was observed, which gives Cu–Ni–P layers with copper content up to 97 wt%. The phosphorus content decreased from 13% to 1% with increasing copper content. The plating rate decreased when the copper sulfate concentration in the solution increased. It increased with increasing pH or temperature, but the influence was less pronounced than in alkaline solutions. Compact layers were obtained with a nodular morphology which did not markedly changed with composition.     

水合肼和次磷酸钠为还原剂的化学镀Ni-P合金研究

铜上化学镀Ni-P合金通常需要用钯催化剂或其它无钯催化剂催化后才能施镀,研究了利用水合肼为引发剂,以水合肼和次磷酸钠为还原剂的化学镀Ni-P合金液,在铜箔上直接施镀,铜箔无须镀前催化。利用扫描电镜和X-射线衍射仪研究了镀层的表面形貌,利用能谱仪测定了镀层中P含量,同时研究了水合肼和次磷酸钠的浓度对镀速和P含量的影响,探讨了无催化铜箔化学镀Ni-P合金的反应机理。     

The influence of 2,2′-dipyridyl on non-formaldehyde electroless copper plating

High electroless copper deposition rates can be achieved using hypophosphite as the reducing agent. However, the high deposition rate also results in dark deposits. In the hypophosphite baths, nickel ions (0.0057 M with Ni²⁺/Cu²⁺ mole ratio 0.14) were used to catalyze hypophosphite oxidation. In this study, additives (e.g. 2,2′-dipyridyl) were investigated to improve the microstructure and properties of the copper deposits in the hypophosphite (non-formaldehyde) baths. The influence of 2,2′-dipyridyl on the deposit composition, structure, properties, and the electrochemical reactions of hypophosphite (oxidation) and cupric ion (reduction) have been investigated. The electroless deposition rate decreased with the addition of 2,2′-dipyridyl to the plating solution and the color of the deposits changed from dark brown to a semi-bright with improved uniformity. The deposits also had smaller crystallite size and higher (1 1 1) plane orientation with the use of 2,2′-dipyridyl. The resistivity and nickel content of the deposit were not affected by 2,2′-dipyridyl additions to the bath. The electrochemical current-voltage results show that 2,2′-dipyridyl inhibits the catalytic oxidation of hypophosphite at the active nickel site. This results in a more negative electroless deposition potential and lower deposition rate.     

次磷酸钠化学镀铜镍合金的研究

研究了以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜过程。分析了温度、pH、硫酸镍含量对化学镀铜沉积速率的影响及镀层的表面形貌和结构。结果表明,沉积速率随着镀液温度、pH和N i离子浓度的提高而增大。镀层组分含量和XRD实验结果表明镀层为铜镍合金,呈面心立方结构,晶面间距d与晶胞参数a与标准Cu-N i的相比略大。SEM实验表明,镀层表面形貌为团粒状,颗粒大小较不均匀。     

非甲醛化学镀铜研究进展

化学镀铜在PCB生产中应用广泛,但常用的还原剂甲醛对人体和环境有害。本文综述了化学镀铜中替代甲醛的环保型还原剂的研究进展,介绍了以醛糖类、含硼化合物、低价金属盐、次磷酸盐作还原剂的化学镀铜研究现状及进展。     

化学镀铜技术的最新进展

概述了国内外关于超级化学镀铜填充技术的最新研究成果,主要包括应用于半导体铜互连线工艺的化学镀铜和以次磷酸钠作还原剂的无甲醛化学镀铜。介绍了不同添加剂在超级化学镀铜填充中的作用机理以及存在的问题,并提出了今后的研究方向。