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。     

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。     

印制电路板电镀填盲孔的影响因素

以某公司电镀填盲孔的电镀液体系为研究对象,在500 m L哈林槽中模拟电镀线,系统地考察了电镀液配方(硫酸铜、硫酸、湿润剂、光亮剂、整平剂和氯离子的浓度以及添加剂相互作用)、电镀参数(电流密度和电镀时间)以及盲孔几何尺寸(深径比0.6∶1和1.07∶1)等化学和物理因素对FR-4基材盲孔电镀填孔的影响。以盲孔填孔率、凹陷度、表层镀铜厚度等指标综合评价盲孔填孔效果并用金相显微镜观察孔的横截面。结果表明,在适宜的电镀条件下,该电镀液体系对印制电路板盲孔的填孔效果良好。但是,适宜的电镀参数和电镀液配方与盲孔几何尺寸显著相关。     

影响印制线路板电镀填盲孔效果的因素

讲述了印制线路板电镀填盲孔带闪镀和不闪镀的工艺流程及其对设备的要求,讨论了影响电镀填盲孔效果的因素,包括设备设计、电镀参数、板材、孔型、镀液组成等.     

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。     

盲孔快速镀铜添加剂对填孔效果的影响及其作用过程

介绍了一种快速填盲孔电镀铜工艺,镀液组成和工艺条件是:CuSO_4·5H_2O 210 g/L,H_2SO_4 85 g/L,Cl~-50 mg/L,润湿剂C(环氧乙烷与环氧丙烷缩聚物)5~30 mL/L,整平剂L(含酰胺的杂环化合物与丙烯酰胺和烷基化试剂的反应产物)3~16 mL/L,加速剂B(苯基聚二硫丙烷磺酸钠)0.5~3.0 mL/L,温度23℃,电流密度1.6 A/dm~2,阴极摇摆15回/min或空气搅拌。研究了湿润剂C、整平剂L和加速剂B对盲孔填孔效果的影响。结果表明,润湿剂C与加速剂B用量对填孔效果的影响较大,而整平剂L用量的影响较小。最优组合添加剂为:整平剂L 8 mL/L,湿润剂C 15 mL/L,加速剂B 1.5 mL/L。采用含该添加剂的镀液对孔径100~125μm、介质厚度75μm的盲孔进行填孔电镀时,填孔率大于95%,铜镀层的延展性和可靠性满足印制电路板技术要求。此外,对添加剂填孔过程的研究表明,爆发期在起镀后的20~30 min,爆发期孔内的沉积速率是表面沉积速率的11倍以上。     

亚甲基紫对盲孔镀铜电化学行为和填孔效果的影响

以常见整平剂健那绿(JGB)为参照,研究了亚甲基紫(MV)对铜沉积的电化学行为和填盲孔效果的影响。电化学分析结果表明,在不含PEG的镀液中,MV和JGB均表现为加速铜沉积;加入PEG后,二者均表现为抑制铜沉积,并且JGB对铜沉积的速率控制步骤(Cu²⁺+e^-→Cu⁺)的抑制作用强于MV。哈林槽电镀实验结果表明,以MV和JGB作为整平剂在相同的条件下电镀铜填盲孔时面铜的厚度相同,但采用MV时孔口处出现凸起,采用JGB时孔口则出现凹陷。微观结构分析表明,采用上述2种整平剂时所得铜镀层的择优取向均为(111)晶面,但以JGB作为整平剂时表面更平整。     

电镀过程光亮剂的消耗

本文用旋转圆盘电极或镀液在磁搅拌下的阳极溶出法测定电镀过程中光亮剂的浓度,研究镍、锌电镀过程光亮剂的消耗速度不仅决定于通过的安时数,还与电流密度、光亮剂浓度、搅拌速度等因素有关.     

镍铬电镀光亮剂的发展

回顾了镍、铬电镀光亮剂发展的四个阶段,对每一阶段典型光亮剂的优、缺点进行了总结,并对今后镍、铬电镀光亮剂的发展方向进行了预测。     

浅谈电镀光亮剂的开发

随着我国新一代电镀光亮剂的研制开发及应用 ,国内先进光亮剂也开始与国际水准接轨。由于国内光亮剂品种虽多 ,但水平不一 ,给电镀厂家在工艺选择上带来困难 ,同时国外各种光亮剂大量涌入 ,因此 ,提高国产光亮剂的竞争能力是关系到这部分民族工业生存和发展的问题 ,《电镀与精饰》老专家工作委员会于 1998年组织对镀镍光亮剂进行测试评估 ,选择了几家国内影响大的厂家 :武汉风帆电镀技术有限公司、上海永生助剂厂、广州二轻工业技术研究所和两家国外有名公司进行比较 ,产品送机械工业部电镀产品质量监督检测中心根据中华人民共和国机械行业…     

不同品质的焦磷酸盐对电镀铜的影响

采用赫尔槽试验、哈林阴极法、贴滤纸法及稳态阴极极化测量,研究了分别由AcTl和普通国产焦磷酸盐配制的镀铜液的性能差别,采用络合能力指数(CAI)对不同品质焦磷酸钾的络合能力进行评价.结果表明,采用络合能力指数高的ACTI焦磷酸盐配制的镀铜液,其分散能力,络合能力和镀层致密性、孔隙率均优于以络合能力指数低的普通焦磷酸盐配制的镀铜液.杂质正磷酸根离子严重影响ACTI焦磷酸盐镀铜液的极化性能:随着其质量浓度增大,槽电压升高,镀液的络合能力降低.三聚磷酸根离子对ACTI焦磷酸盐镀铜液的极化性能影响不大.     

硼砂对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

在Cu–Ni合金电镀液(由NiSO₄·6H₂O 174 g/L、CuSO₄·5H₂O 16 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 87 g/L和CH₃COONa 10 g/L组成)中添加0～5 g/L硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O),对比了硼砂质量浓度不同时铜基材上所得Cu–Ni合金镀层的外观、厚度和表面形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和Tafel曲线测试研究了硼砂质量浓度对电镀Cu–Ni合金耐蚀性的影响。结果表明,镀液中添加1～5 g/L硼砂对沉积速率影响不大,但能够提高Cu–Ni合金镀层的均匀性、致密性和平整性,进而改善其耐蚀性。随电镀液中硼砂质量浓度增大,Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先改善后变差。当硼砂质量浓度为3 g/L时,Cu–Ni合金镀层的表面形貌最佳,耐蚀性最好。     

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。     

新型电镀光亮剂吡啶丙烷磺酸内盐的合成

以丙烯醇为起始原料，经加成，酸化，闭环和缩合制得新型电镀光亮剂吡啶丙烷磺酸内盐，讨论了反应条件对合成反应的影响，产品总收率60%以上，可以实现工业化生产。     

酸铜染料型光亮剂的优缺点

目前光亮硫酸盐镀铜生产中,国产的MN型光亮剂与进口复配的染料型光亮剂并行使用,这2种类型光亮剂各有优缺点。染料型光亮剂能在宽电流密度范围内获得均匀的光亮整平镀层外观,更适用于复杂件电镀,镀液调整较为简单。由于染料的盐析与聚沉,镀层易起麻砂。MN型光亮剂在高中电流密度区光亮整平性优于染料型,而且允许液温较低。笔者正在开发的一种染料型光亮剂,多项性能均有所提高,操作液温上下限拓宽至9~35°C,达到全镜面光亮。     

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。     

Comsol模拟金属离子浓度对电镀铜锌合金的影响

以酒石酸钾钠体系电镀铜锌合金为对象,建立三维电镀模型,根据实际工艺参数设置边界条件,采用Comsol多物理场软件对电解液中离子的扩散过程进行数值模拟,以研究金属离子浓度对阴阳极间电解质浓度及阴极边界镀层厚度的影响,最终为电镀铜锌合金的仿真研究提供理论分析基础及为工艺的优化提供理论依据.     

磁力超声电镀技术对复合镀层的影响

观察并分析了磁力超声电镀对复合镀层的影响。通过对比分析上砂过程中加磁力和未加磁力、加厚过程中采用超声和未采用超声得到的复合镀层的微观结构,由于磁力的作用,金刚石磨料被均匀吸附在基体表面上,则镀层表面金刚石磨料分布均匀,特别在低电流区域内也能获得有效镀层,提高沉积效率、降低氢脆;采用超声波的机械振动作用,去除了附着在镀层上的氢气泡,这样可以提高镀层致密度,使镀层细致、紧密、孔隙少。     

印制板直接电镀各工序对黑孔的影响

从实际经验出发，全面总结了直接电镀各工序中黑孔的成因及控制。     

预浸对烧结钕铁硼HEDP电镀铜的影响

[目的]烧结钕铁硼(Nd Fe B)的电镀前处理技术还不够成熟,开发适宜的前处理工艺极其重要。[方法]在电镀铜前,先采用以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为主配位剂的溶液对NdFeB进行预浸。预浸液组成和工艺条件为：HEDP 20～30 g/L,氢氧化钾20～25 g/L,碳酸钾10～15 g/L,葡萄糖酸钾1～2 g/L,乙酸0.5～1.0 g/L,室温,时间60 s。通过电化学测试对比了Nd Fe B基体有无预浸处理时,铜在其表面的电沉积行为,并通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和荧光光谱测厚仪,对比了有无预浸处理的Nd FeB基体表面Cu镀层的宏观和微观表面形貌、截面形貌、元素分布及厚度分布均匀性。[结果]Nd Fe B基体预浸后表面被活化,静态电位降低。预浸液能够填满基体表面的孔隙并形成一层水薄膜,在后续电镀铜时保护基体不被腐蚀。预浸处理的Nd Fe B基体表面所得Cu镀层均匀、致密,不易氧化发黑,结合力和耐蚀性较好。[结论]对烧结钕铁硼进行预浸处理,能够保证其在后续电镀铜过程不被腐蚀,提高Cu镀层的综合性能。