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。     

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。     

镀液中石墨烯添加量对镍-石墨烯复合电镀层微观结构和耐磨性的影响

为提高巴氏合金的耐磨性,将石墨烯作为增强相添加到由240g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.1 g/L十二烷基苯磺酸钠组成的镀镍液中,在ZSnSb8Cu4合金上电沉积得到镍-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了镍-石墨烯复合镀层的表面形貌、组织结构和耐磨性。结果表明,复合电沉积镍-石墨烯能够有效提高巴氏合金基体的耐磨性,而镀液中石墨烯添加量的增大能使镀层晶粒细化,显微硬度升高,摩擦因数和磨损率减小。当镀液中石墨烯的质量浓度为400 mg/L时,镍-石墨烯复合镀层的显微硬度较高,耐磨性最优。     

硫酸铟对镍-金刚石复合电沉积电化学行为的影响

采用阴极极化曲线法、电化学阻抗谱法和微分电容曲线法研究了镀液中硫酸铟质量浓度对Ni-金刚石复合电镀的影响。基础镀液组成为:NiSO_4·6H_2O 300 g/L,NiCl_2·6H_2O 20 g/L,H_3BO_2 35 g/L。结果表明:随着硫酸铟含量的增加,Ni-佥刚石复合镀层中金刚石微粒的含量增大。这可能是因为随硫酸铟含量的增大,电沉积过程的阴极极化增强,法拉第电阻增大,电极表面的荷电密度变正,抑制了镍离子的还原,促进了金刚石微粒进入镀层。     

乙醛酸化学镀铜工艺

研究了以乙醛酸为还原剂的化学镀铜工艺、镀层结构和形貌。其镀液组成和操作条件为:28.0 g/L CuSO4.5H2O,44.0 g/L EDTA-2Na,10.0 mg/Lα,α’-联吡啶,10.0 mg/L亚铁氰化钾,9.2 g/L乙醛酸,pH为11.5～12.5,θ为40～50℃。实验结果表明,化学镀铜溶液较稳定;镀液温度和硫酸铜质量浓度提高,铜沉积速率增大;较高的镀液温度下,化学镀铜反应的活化能较低,镀液稳定性下降;镀液pH在11.5～12.5可获得较好的铜镀层;随乙醛酸和络合剂质量浓度提高,铜沉积速率变化不大,但过量的乙醛酸导致镀液的稳定性降低;铜镀层为面心立方混晶结构,呈光亮的粉红色块状形貌,有较高的韧性。     

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。     

十六烷基三甲基溴化铵对氢气泡模板法电沉积多孔铜薄膜的影响

以阴极析出的氢气泡为模板电沉积制得三维多孔铜薄膜,电解液的组成和工艺条件为:CuSO450g/L,H2SO4147g/L,Na2SO470.2g/L,HCHO30g/L,HCl0.25mL/L,聚乙二醇0.25mL/L,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)0～9.75g/L,温度25°C,电流密度3A/cm2,时间10～20s。研究了电沉积时间及CTAB用量对薄膜结构的影响。结果表明,随沉积时间的延长,镀层的主孔径增大,孔壁变厚。镀液中CTAB的存在会影响铜离子的沉积和结晶取向,随着镀液中CTAB质量浓度的增大,多孔铜薄膜的孔径先减小后增大。     

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.     

工艺参数对电镀镍铜合金镀层成分及相结构的影响

采用由200 g/L NiSO4·6H2O、10 g/L CuSO4·5H2O、80 g/L Na3C6H5O7·2H2O、0.2 g/L C12H25SO4Na和0.5 g/L糖精钠组成的镀液,在10~60 mA/cm2、pH=2.5~5.0和25~50°C条件下电沉积制备了NiCu合金镀层。探讨了镀液pH、电流密度、温度等工艺参数对镍铜合金镀层相结构和组成的影响。结果表明,NiCu合金镀层的铜含量随电流密度或温度升高而增大。但随pH增大,镀层铜含量降低,pH小于4.0时,NiCu合金镀层中含有单质铜。     

锦纶基体表面以乙醛酸为还原剂的化学镀铜工艺

锦纶表面化学镀铜是实现金属化的重要途径。本文通过检测镀铜层沉积速度、镀层体积电阻等方法,研究了锦纶表面以乙醛酸为还原剂的化学镀铜工艺。实验结果表明,乙醛酸可以代替甲醛在锦纶织物表面得到光亮、致密、结合力好的化学镀铜金属层,镀液pH值及温度适当提高,镀速增大,镀层电阻减小,光亮度提高,亚铁氰化钾3 mg/L及2,2'-联吡啶的加入降低了镀速,但可以显著降低镀层电阻,表明添加剂的加入使镀层致密性增强。锦纶织物表面以乙醛酸为还原剂得到光亮稳定镀层的化学镀铜最佳配方及工艺:CuSO_4·5H_2O 10 g/L、乙醛酸3 g/L、酒石酸钾钠20 g/L、EDTA 40 g/L、NiSO_40.9 g/L、亚铁氰化钾3 mg/L、2,2'-联吡啶5 mg/L、聚乙二醇50 mg/L、pH值为13、温度为60℃。     

十二烷基硫酸钠对铁电沉积行为的影响

为了解铁的电结晶机理及润湿剂十二烷基硫酸钠(SDS)对铁电沉积阴极过程的影响,采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、交流阻抗谱等手段对由200 g/L Fe SO4·7H2O、20 g/L H3BO3、50 g/L Mn Cl2和30 g/L配位剂组成的基础镀液和含0.2 g/L SDS的镀铁溶液中铁在玻碳电极上的电沉积行为进行了对比研究。结果表明,润湿剂的加入使铁电沉积的阴极极化增强。不管镀液中是否含有润湿剂,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,且在含有润湿剂的镀液中的结晶过程与理论模型有着更好的吻合程度。润湿剂的加入使反应物离子的扩散受阻,电荷传递电阻增大。这些变化可能与SDS在镀层表面的吸附和对表面张力的影响有关。     

羧基配位剂对电镀镍–磷合金的影响

以羧基类物质作配位剂,在A3钢板表面电沉积制备Ni–P合金镀层。镀液基础组成和工艺参数为:NiSO4·6H2O 240 g/L,NiCl2·6H2O 45 g/L,NaH2PO2·H2O 50 g/L,H3BO3 35 g/L,NaF30 g/L,pH 2.0,温度70°C,电流密度2.5 A/dm2,时间20 min。研究了镀液中羧基配位剂含量对Ni–P镀层沉积速率和耐蚀性的影响。结果表明,随羧基配位剂含量增大,沉积速率减小,镀层耐蚀性先改善后变差。其适宜含量为20~30 g/L。羧基配位剂含量为25 g/L时,镀层外观光亮、结合力良好,耐蚀性和耐磨性优于未加配位剂的镀层。镀层的P含量为18.11%,属于高磷非晶态Ni–P镀层。羧基配位剂具有细化镀层晶粒的作用,使镀层表面更为平整、致密。     

氨基乙酸中性电镀镍工艺

采用氨基乙酸作配位剂,在中性电解液中以铜为基材电沉积镍,研究了氨基乙酸质量浓度、阴极电流密度及镀液温度对镍电沉积过程及镀层性能的影响。电解液组成与工艺条件为:H2NCH2COOH 160g/L,NiSO4·6H2O 120g/L,NiCl2·6H2O 12g/L, /L,pH7.0,温度50℃,电流密度0.4A/dm2。结果表明,随氨基乙酸质量浓度的增大,电镀镍阴极极化增强,电流效率降低,镍镀层表面结瘤减少;随阴极电流密度的增大,镍镀层表面的裂纹变宽且结瘤增加,硬度和阴极电流效率下降;提高电解液温度有利于减少镍镀层表面的裂纹和结瘤,还能显著提高镍镀层显微硬度和电解液的阴极电流效率。     

ATMP作为辅助配位剂对HEDP体系铜电沉积行为的影响

通过霍尔槽试验、电化学测试、扫描电镜分析和X射线衍射,研究了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)作为辅助配位剂时对羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜体系中铜电沉积行为及镀层结构的影响。结果表明,ATMP可以显著阻碍铜的电沉积,细化镀层晶粒,且具有一定的整平作用,但不会改变Cu的形核方式。ATMP主要作用在高电流密度区,适量ATMP的加入有助于拓宽光亮电流密度范围,降低铜阳极的钝化,但ATMP过量会导致高电流密度区镀层烧焦。镀液中加入9 g/L ATMP时,所得的铜镀层结晶细致均匀,平均晶粒尺寸约为37.5 nm。     

电流密度对喷射电沉积钴–磷合金镀层的影响

采用喷射电沉积法在45钢棒表面制备Co-P合金镀层。镀液组成和工艺参数为:CoSO_4·7H_2O 200 g/L,H_3PO_4 50g/L,H_3BO_3 30 g/L,NaCl 25 g/L,pH=1.0,温度50℃,喷头移动速率1.2 mm/s,电流密度10~70A/dm~2。研究了电流密度对Co-P合金镀层的表面形貌、相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:在10~70A/dm~2电流密度范围内,随电流密度从10A/dm~2增大到70 A/dm~2,Co-P合金镀层的厚度变化不大,晶粒细化,显微硬度升高,耐磨性改善,但电流密度高于40A/dm~2时所得镀层的表面平整度下降。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

复合电刷镀镍–钨–钴–纳米碳化硅及其性能

采用电刷镀工艺在45钢表面制备了Ni-W-Co-n-Sic(纳米碳化硅)复合镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·7H_2O 393 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 23 g/L,H_3BO_3 31 g/L,柠檬酸42 g/L,Na_2SO_4 6.5 g/L,CoSO_4·7H_2O 3 g/L,NaF 5g/L,n-SiC 0~30 g/L,温度25~45℃,pH 1.4~2.4,电压5~7 V,镀笔速率0.8 m/s,时间25 min。以Ni-W-Co合金镀层的外观为指标,筛选得到较适合的复合电刷镀电压为6 V。研究了镀液n-SiC含量对镀层的组织结构、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中n-SiC含量为15~25 g/L时,可以获得颗粒均匀分布、无微裂纹的Ni-W-Co-n-SiC复合镀层。随镀液中n-SiC含量增大,复合镀层的晶化程度、Ni固溶度和显微硬度均提高,耐磨性改善,但摩擦因数的变化不大。     

1,4-丁炔二醇对[BMIM]PF_6离子液体中电沉积铜的影响

在含有0.1 mol/L CuCl_2·2H_2O的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐{[BMIM]PF_6}离子液体中加入0.001 mol/L 1,4-丁炔二醇(BYD),进行恒电位电沉积铜。通过循环伏安测量研究了BYD对铜电沉积电化学行为的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了铜镀层的表面形貌和相组成。镀液中加入0.001 mol/L BYD后,铜电沉积的电化学行为无本质上的改变,所得铜镀层表面更细致,铜的(110)晶面的生长减弱,(200)晶面的生长则增强。     

镀液中二硫化钼添加量对镍-二硫化钼复合电镀层耐磨性的影响

以MoS_2作为增强相添加到由240 g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.2 g/L十六烷基三甲基溴化铵组成的镀液中,在45钢表面电沉积得到Ni–MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了MoS_2添加量对Ni–MoS_2复合镀层的表面形貌、相结构和耐磨性的影响。随着MoS_2添加量的增大,Ni–MoS_2复合镀层表面凸起的胞状结构增多,显微硬度先增大后减小,摩擦因数降低。当MoS_2的添加量为2 g/L时,所得Ni–MoS_2复合镀层的显微硬度为860.5 HV,耐磨性较佳。     

Ni-AlN纳米复合镀层的制备及耐蚀性能研究

采用电沉积的方法在低碳钢表面成功制备了Ni-AlN纳米复合镀层,通过称量法计算出沉积速率,采用X-射线衍射、扫描电镜和电化学测量技术探究了镀液中不同AlN浓度对镀层的组织结构、微观形貌和耐蚀性能的影响。结果表明,在电沉积过程中,沉积速率随镀液中AlN浓度的增大呈先增大后减小的趋势;镀液中AlN的加入,使镀层表面产生了米粒状的多晶单元,提高了镀层的耐蚀性能,随着镀液中AlN浓度的增加耐蚀性能先提高后降低。当镀液中纳米AlN质量浓度为1 g/L时,复合镀层中的AlN质量分数约为4.5%,表面致密性最好,与纯Ni镀层相比,腐蚀电流密度降低了2个数量级,耐蚀性能最佳。