高电流密度通孔电镀铜影响因素的研究

印制电路板在垂直连续电镀生产线上镀铜,通过改进电镀槽结构,引入喷流加强溶液交换等措施,能够使用更大的电流密度,大幅度提高产能。由于搅拌强度、电流密度和阴阳极距离等工艺条件发生改变,为了使微通孔电镀铜效果达到最优,对镀液成分配比进行优化实验。通过对镀铜层切片分析,确定光亮剂浓度和电流密度为影响电镀的显著因素。在优化控制条件下,采用的电镀液对厚径比为6.4∶1.0的通孔(d=0.25 mm)镀铜,铜层的均镀能力达到80%以上,具有很好的实用价值。     

印制电路板通孔电镀铜添加剂的研究

在2.0 A/dm2、24°C和空气搅拌条件下,采用由60 g/L Cu SO4·5H2O、200 g/L H2SO4、60 mg/L Cl-和4种添加剂组成的酸性镀铜液对印制线路板通孔进行电镀铜。以PCB通孔孔口、孔中心铜层厚度和镀液的深镀能力为指标,通过正交试验对添加剂聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、聚乙二醇(PEG-10000)、季铵盐类化合物(MX-86)和嵌段聚醚类化合物(SQ-5)的用量进行优化,得到添加剂的最优组合为:SPS 20 mg/L,SQ-5 0.5 g/L,PEG-10000 0.2 g/L,MX-86 20 mg/L。采用该配方对深径比为8∶1的通孔电镀时,深镀能力在90%以上,铜层的延展性和可靠性均能满足印制线路板的工业应用要求。     

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。     

整平剂对铝基覆铜板通孔电镀铜的影响

在由100 g/L CuSO₄·5H₂O、200 g/L浓硫酸、60 mg/L Cl^-、200 mg/L聚乙二醇(PEG-6000)和10 mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)组成的镀液中加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(MMTD)作为整平剂。通过计时电位曲线测试和热冲击试验,研究了不同整平剂对通孔电镀铜的影响。结果表明,镀液中添加2～4 mg/L CTAB或MMTD时都能够在一定程度上抑制铜电沉积,镀液的深镀能力均符合≥80%的要求。但只有采用4 mg/L MMTD作为整平剂时所得电镀铜层的抗热冲击性能合格。     

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。     

电流密度对电镀铜-镍合金微观结构和耐蚀性的影响

采用直流电沉积法在高锰铝青铜基体上制得Cu-Ni合金镀层,镀液组成和工艺条件为:CuSO4·5H2O 20 g/L,NiSO4·6H2O 84 g/L,C6H5O7Na3·2H2O 75 g/L,十二烷基硫酸钠0.5 g/L,H3BO320 g/L,电流密度15~30 mA/cm^2,pH 7,温度55℃,搅拌速率300 r/min,时间60 min。研究了电流密度对Cu-Ni合金镀层元素成分、微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明,在电流密度30 mA/cm^2下所得到的Cu-Ni合金镀层最厚,为25μm,耐蚀性最好,经乙酸盐雾试验168 h后表面仅有几个微小的腐蚀坑。     

电流密度对烟酸体系电镀银的影响

采用烟酸体系镀液对铜基体电镀银,镀液组成和工艺条件为:AgNO_3 40 g/L,CH_3COONH_4 77 g/L,氨水32 m L/L,KOH50 g/L,烟酸90 g/L,K_2CO_3 75 g/L,pH 9.0,温度20°C,电流密度0.1~0.8 A/dm~2,时间40 min。研究了电流密度对镀层外观、表面形貌、厚度和耐蚀性的影响。电流密度为0.3 A/dm~2时,所得的银镀层呈光亮的银白色,表面平整、致密,厚度为28μm,耐腐蚀性好。     

芯片电镀铜添加剂的研究进展

添加剂是芯片电镀铜过程中实现无空隙填充必不可少的一部分.电镀液成分复杂,各类添加剂如加速剂、抑制剂以及整平剂在电镀过程中的协同作用机制需要进一步研究.为揭示芯片电镀铜添加剂的反应机理,本论文综述了国内外相关的研究工作,对电镀铜添加剂的种类和相互作用进行了分析和总结,并指出了今后的发展方向.     

电镀铜系列添加剂的研究

1　前言在钢铁制品表面电镀铜层属阴极性镀层 ,对基体没有电化学保护作用 ,一般不做为防护性的装饰性镀层使用 ,主要用于底镀层或中间镀层 ,如电镀铜/镍 /铬、电镀镍 /铜 /镍 /铬等 ;此外 ,还用于恢复零件尺寸、防止局部渗碳、印刷电路和电铸等方面 ;另外 ,还广泛作为提高锌铸件、铝合金铸件、铝件及铝锡合金等制品的装饰性镀层的结合强度的预镀层。可见 ,电镀铜是一个十分重要的镀种。常用电镀铜工艺有碱性氰化物镀铜、硫酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜、柠檬酸盐镀铜和ＨＥＤＰ镀铜等 ,而碱性氰化物镀铜和硫酸盐镀铜是最常用的 ,下面将作重点讨论…     

三维封装硅通孔铜互连电镀工艺研究进展

综述了近年来芯片三维封装中硅通孔(TSV)互连技术中电镀铜工艺的研究进展及存在的问题,指出TSV互连技术今后的研究方向.     

硅通孔铜互连甲基磺酸铜电镀液中氯离子的作用

研究了硅通孔(TSV)镀铜用甲基磺酸铜高速镀液(由Cu(CH3SO3)2 40 g/L、甲基磺酸60 g/L及Cl- 50 mg/L组成)中氯离子的作用机理.采用旋转圆盘电极研究了不同扩散条件下Cl-的作用效果,并采用电化学阻抗谱(EIS)和电子顺磁共振(EPR)探讨了Cl-在铜电化学沉积中的影响机制和对Cu+配位场的影响.结果表明:在深孔内扩散控制条件下,Cl-对铜沉积有明显的加速作用;在表面非扩散控制区域,尤其是高电流密度区,Cl-具有一定的抑制效果.因此,Cl-的存在有利于改善TSV深孔镀铜填充效果,提高填充速率.     

整平剂及电流密度对电子封装用铜微凸点电镀的影响

研究了宏观整平剂、微观整平剂及电流密度对铜微凸点表面平整性的影响,探讨了2种整平剂和电流密度对铜微凸点表面的作用机制.镀液组成和工艺参数为:CuSO475 g/L,H2SO4100 g/L,Cl-50 mg/L,整平剂H和W0～10 mg/L,(25±2)℃,60 r/min,1～8A/dm2,35 min.结果表明,宏观整平剂可促进铜的沉积,微观整平剂则可抑制铜的沉积,二者相互配合可改变电镀过程中镀孔的电力线分布,使电流密度分布均匀.在一定范围内提高电流密度可加快铜微凸点的生长.在6 A/dm2下,2种整平剂的质量浓度均为5 mg/L时,可制得结晶细腻、表面平整的铜微凸点.     

印制电路板电镀铜添加剂的研究进展

简述了高密度印制板的关键技术——酸性镀铜,列举了目前运用较广的印制电路板酸性镀铜添加剂产品,介绍了酸性镀铜添加剂的常规组成及其电化学行为。通过对运用于印制电路板电镀的酸性镀铜添加剂的研究进展的综述,认为寻求更新的添加剂复配技术以及开发单体性能更为优秀的中间体是满足目前印制电路板酸性镀铜要求的重要途径。     

高电流密度铜电解工业化试验研究

阐述了高电流密度铜电解工业化试验情况.以现有铜电解工业生产槽为试验槽,通过减少阴阳极数数量将电流密度提高至335 A/m2,在其他生产工艺条件不变前提下,通过采用了不同重量的阳极板、不同流量的电解液循环量,考察电流密度为335 A/m2条件下,阳极板重量、电解液循环量对槽压、阴极铜表面结晶状态、电解液温度均匀性、电解液...     

平均电流密度对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mo合金镀层。研究了平均电流密度对镀层的成分、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随着平均电流密度的增大,镀层中镍的质量分数先减小后增大,铬的质量分数先增大后减小,钼的质量分数增大;镀层的沉积速率先增大后减小;镀层表面颗粒尺寸增大;镀层的耐蚀性先增强后减弱。当平均电流密度为10A/dm2时,镀层具有最正的自腐蚀电位、最小的自腐蚀电流密度和最大的电荷转移电阻,耐蚀性最好。     

PCB电镀铜添加剂作用机理研究进展

添加剂是PCB镀铜溶液中的重要组成部分,在电镀过程中发挥着不可替代的作用。添加剂能有效改善电镀过程中的电流分布,提高镀液的均镀能力,控制铜离子从溶液本体到反应界面的运输与电结晶过程,从而影响PCB板面微观凹处和微观凸处的电化学沉积速率。然而添加剂的作用并不是单一组分添加剂所发挥作用的简单叠加,它们之间存在着复杂的协同作用或对抗竞争作用。为了更好地指导电镀铜添加剂配方的研发,提高电镀工艺水平,结合目前国内外相关的文献报道对电镀工艺中添加剂间的相互作用进行分析和概述。其中包括氯离子、加速剂、抑制剂、整平剂之间的相互作用。     

电流密度对阴极铜沉积的影响

本文用ＸＰＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等仪器研究了不同电流密度电解含砷、锑、铋离子的酸性硫酸铜电解液时，阴极铜沉积的化学组成，结晶的晶面择优取向和结晶的表面状况。研究结果表明：在２００Ａ·ｍ＾－２电流密度时，砷、锑、铋不会在有极析出，结晶的在优取向为２００，结晶颗粒细，铜沉积表面平整光滑。在１０００Ａ·ｍ＾－２时，有一定旧的砷和铋在阴极与铜发生共沉积，沉积层中铜主要以金属Ｃｕ和Ｃｕ２Ｏ形式存在，铋主要以Ｂｉ     

添加剂对脉冲酸性镀铜通孔均匀沉积的影响

研究了在脉冲酸性电镀铜工艺中,不同相对分子质量的聚乙二醇及聚二硫二丙烷磺酸钠的质量浓度以及搅拌条件对微孔直径为300μm,深径比为7.3:1的通孔填充效果的影响。结果表明,随着聚乙二醇相对分子质量增大,通孔内壁铜沉积的均匀性逐渐增大,当聚乙二醇相对分子质量为8 000和12 000时,通孔的均匀度达到90%以上;当镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠的质量浓度为4～6 mg/L、搅拌速率保持在700 r/min时,通孔内壁上可以镀覆一层均匀的铜导电层。