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。     

不用甲醛做还原剂的化学镀铜

通常化学镀铜多采用甲醛还原剂,也可以用硼氢化物或次磷酸钠做还原剂。现介绍一种新的化学镀铜还原剂二羟乙酸。镀液成分包括：二价铜化合物（主盐）、二价铜离子的络合剂、还原剂、pH调节剂、加速剂、稳定剂及表面活性剂。采用二羟乙酸做还原剂,既消除了甲醛对环境的污染,而且化学镀铜的沉积速度还与用甲醛做还原剂的沉积速度相当。     

双还原剂SHP和DMAB对ABS表面化学镀铜的影响

为进一步改善以次磷酸盐作为还原剂的化学镀铜溶液的沉积速率，采用次磷酸钠(SHP)和二甲胺基甲硼烷(DMAB)构成双还原剂用于化学镀铜溶液中，研究了两种还原剂复合添加浓度对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)表面化学镀铜的影响。利用网格设计法，探讨化学镀铜溶液中两种还原剂复合的适宜浓度配比，通过恒温加热测试，研究两种还原剂的复合添加浓度对化学镀铜溶液稳定性的影响，并采用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪对化学镀铜层的微观形貌和组成进行表征。研究结果表明，在DMAB和SHP的添加浓度分别为0.50 g·L^-1和90 g·L^-1时，DMAB和SHP具有良好的协同作用，此时化学镀铜溶液的稳定性好，化学镀铜的沉积速率最大，为3.14μm·h^-1。化学镀铜层表面铜晶粒排列致密，表面平整，且镀层中铜含量达到97.4%,ABS表面与化学镀铜层之间的粘结强度最高，达到0.95 kN·m^-1。     

次磷酸钠和甲醛为还原剂的化学镀铜工艺对比

比较并评价了以甲醛和以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺。结果表明,次磷酸钠镀铜液的稳定性高于甲醛镀铜液,次磷酸钠镀液的沉积速率高于甲醛镀液。以甲醛为还原剂的镀层晶粒细小,而以次磷酸钠为还原剂的镀层呈团粒状。甲醛镀铜层铜的质量分数接近100%,次磷酸钠镀铜层中铜的质量分数为93.9%,镍的质量分数为6.1%,镀层为铜-镍合金。以甲醛为还原剂的化学镀铜层的电导率、抗拉强度、延伸率等物理性能均优于次磷酸钠化学镀铜层。     

化学镀铜工艺

概述了配制化学镀铜液时添加一次化学镀铜所需要的金属离子、络合剂、还原剂和pH调整剂，到化学镀铜结束时镀液中的金属离子，还原剂和pH调整剂将全部消耗为特征的化学镀铜液，这样镀液中不会积累还原反应生成物或残留铜粉，而且容易回收络合剂等有效成分，提高镀层析出效率和镀层延展性等物理性能。     

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。     

碳纤维布化学镀铜工艺的研究

采用以甲醛为还原剂的化学镀铜液,用硝酸银作活化剂,在碳纤维布表面沉积出连续、均匀、有光泽的化学镀铜层。研究了不同前处理工艺对碳纤维布化学镀铜的影响。采用扫描电子显微镜表征了化学镀铜层的表面形貌,并用数字电压表测试了碳纤维布化学镀铜前后的导电性。     

化学镀铜液甲醛浓度的快速测定

引言化学镀铜在印刷线路版、塑料等非导体表面金属化方面得到广泛的应用.化学镀铜液的种类很多,其中,较普遍使用的是以酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸为络合剂的两类,国内通常使用的化学镀铜液多以甲醛为还原剂,其浓度一般采用化学分析法测定,实验步骤较繁杂.本文根据碱性介质中甲醛在铂电极上电化学氧化的特性,提出化学镀铜液中甲醛浓度的快速测定方法.     

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。     

国外专利信息

无甲醛化学镀铜液本发明介绍的化学镀铜液由铜离子源、还原剂乙醛酸,以及至少一种聚氨基二琥珀酸,或至少一种聚氨基单琥珀酸,或它们的混合物作为配位剂所构成。本发明还包括用此溶液进行化学镀铜的方法,以及在镀基材方面的应用。     

碳纤维表面化学镀铜工艺的优化

以甲醛为还原剂对碳纤维表面进行化学镀铜,利用正交实验对碳纤维化学镀铜工艺进行了优化,研究了施镀时间与镀层厚度及导电性之间的关系,确定了较理想的化学镀铜工艺。结果表明,采用优化后的碳纤维化学镀铜工艺制得的镀铜碳纤维镀覆均匀,光泽性好,镀层结合力强,导电性能显著提高。     

非金属材料化学镀铜研究进展

介绍了化学镀铜常用的主盐、配位剂、还原剂及添加剂。综述了碳纤维、碳纳米管、Al₂O₃陶瓷和Si C颗粒化学镀铜的研究进展,指出了非金属化学镀铜存在的问题,并展望了该领域未来的研究方向。     

以次磷酸盐作还原剂的化学镀铜工艺

介绍以次磷酸盐作还原剂的化学镀铜工艺的反应机理、镀液配方,以及镀液成份和工艺条件的影响.     

专利实例

在非导电性的基体上进行化学镀铜之前要进行预处理.预处理所用组分为:表面活性剂、配位剂及活性组分.政治性组分为含Ag、Au、Pd、Pt、Cu、Ni、Ir或Rh的脂肪络合物或芳香络合物.在表面上,以还原剂处理,将此络合物中的金属还原.最后化学镀铜.     

次磷酸钠在化学镀中的应用

综述了次磷酸钠的物理、化学、电化学性质,介绍了次磷酸钠在化学镀镍、化学镀铜、化学镀锡等方面的应用,比较了用于化学镀的各种还原剂的性能和电位-pH图。     

化学镀方法制备纳米级铜粉及镍-磷粉

研究了以化学镀方法制备纳米金属粉末的工艺条件。结果表明，采用次磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍体系和以甲醛为还原剂的化学镀铜体系中，有氯化钯作为反应催化剂，并添加合适的分散剂，则可制得直径为5－10nm的镍－磷非晶态粉末和直径为200－300nm的铜粉末。     

化学镀铜液的改进

化学镀铜和铜合金溶液含有一种或多种螯合剂,可由乙内酰脲和乙内酰脲衍生物中选择;一种或多种还原剂,可由果糖和果糖酯中选择。化学镀液是无甲醛和环保的。化学镀液稳定,可在基材上沉积一层光亮铜或铜合金。     

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.     

乙醛酸、葡萄糖用于Q235钢酸性化学镀铜的电化学分析

以乙醛酸为还原剂,葡萄糖为促进荆,在Q235钢上进行了酸性化学镀铜.研究了乙醛酸和葡萄糖对镀层的影响.结果表明:在乙醛酸和葡萄糖的共同作用下,Q235钢化学镀铜层的光亮度提高,厚度符合标准,结合力好.乙醛酸和葡萄糖的最佳添加量分别为70mL/L和60g/L.     

国外专利信息

正化学镀铜液本发明介绍的化学镀铜液包括铜盐、还原剂、配位剂和表面活性剂等成分。该化学镀铜液的分散性和稳定性均较好,适用于电子器件化学镀铜。铜基合金电镀镍的方法本发明公开了一种铜基合金电镀镍的方法。操作步骤为:(1)将待镀铜基合金置于由盐酸和硫酸配制而成的弱酸性溶液中浸泡;(2)清水冲洗;(3)烘干;(4)电镀镍。