化学镀铜工艺流程解读模板模板.doc
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1、PCB化学镀铜工艺步骤解读(二) 三、化学镀铜1 化学镀铜液现在应用比较广泛配方是下表所列举多个使用不一样络合剂分类化学镀铜液,表中配方1为洒石酸钾钠络合剂,其优点是化学镀铜液操作温度低,使用方便,但稳定性差,镀铜层脆性大,镀铜时间要控制合适,不然因为脆性镀铜层太厚会影响镀层和基材结合强度。配方2为EDTA2Na络合剂,其使用温度高,沉积速率较高,镀液稳定性很好,但成本较高。配方3为双络合剂,介于二者之间。 常见化学镀铜溶液及操作条件组 份配 方123硫酸铜(g/L)1410824酒石酸钾钠(g/L)40721EDTA二钠盐(g/L)4012.527氢氧化钠(g/L)20127.522.5硫脲
2、(g/L)0.5/亚铁氰化钾(g/L)/0.10.10.3aa-联吡啶(g/L)/0.010.020.05甲醛(ml/L)1015101015工作温度()212550603540沉积速率(m/h)0.54512PH值;操作条件1213;空气搅拌连续过滤1212.5;空气搅拌连续过滤1213;空气搅拌连续过滤工作负荷(dm2/L)1122 化学镀铜溶液稳定性(1)化学镀铜溶液不稳定原因在催化剂存在条件下,化学镀铜关键反应以下:在化学镀铜溶液中除上式主反应以外,还存在以下多个副反应。a 甲醛歧化反应在浓碱条件下,甲醛一部分被氧化成为甲酸,另一部分被还原成甲醇,反应式为甲醛歧视化反应除造成甲醛过量消
3、耗外,还会使镀液过早老化,使镀液不稳定。b 在碱性镀铜溶液中,甲醛还原一部分Cu2+为Cu+,其反应式为反应式(5-3)所生成Cu2O在碱性溶液中是微溶:Cu2O+ H2O =2Cu+2 OH- (5-4) 反应(5-4) 中出现铜Cu+很轻易发生歧化反应2Cu+= Cu0+ Cu2+ (5-5)反应式(55)所生成铜是极细小微粒,它们无规则地分散在化学镀铜液中,这些铜微粒含有催化性,假如对这些铜微粒不进行控制,则快速地造成整个镀液分解,这是造成化学镀铜液不稳定关键原因。(2)提升化学镀铜溶液稳定性方法a 加稳定剂所加入稳定剂对Cu+有极强络合能力,对溶液中Cu2+离子络合能力较差,这种溶液中
4、Cu+离子不能产生歧化反应,所以能起到稳定化学镀铜液作用。所加入稳定剂通常是含硫或N化合物。比如:a,a联吡啶、亚铁氰化钾,2,9二甲基邻菲罗林、硫脲、2巯基苯骈噻唑等。b 气搅拌化学镀铜过程中,用空气搅拌溶液,在一定程度上可抑制Cu2O产生,从而起到稳定溶液作用。c 连续过滤用粒度5m滤芯连续过滤化学镀铜液,能够随时滤除镀液中出现活性颗粒物质。d 加入高分子化合物掩蔽铜颗粒很多含有羟基、醚基高分子化合物能吸附在铜表面上。这么,因为Cu2O歧化反应而生成铜颗粒,在其表面上吸附了这些高分子化合物以后就会失去催化性能,不再起分解溶液作用。最常见高分子化合物有聚乙二醇、聚乙二醇硫醚等。e 控制工作负
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