镀铜光亮剂研制应用.pdfVIP

2001北京两岸三地表面精饰技术交流会论文集 ACB镀铜光亮剂研制应用 成都爱伦精细化学品实业公司6〔11731〕何华林 吴翘顺 【摘要】ACB镀铜光亮剂是一种高性能、有突破性的酸铜光亮剂，应用于PCB电镀有很强的搜盖能力和分散能力。本 文介绍了ACB的各种性能的指标及研究应用。 关M‘AI酸铜光亮剂P:CB梦;$1能力;分散rM 在印制电路工艺中，铜由于其良好的导电性，低的电阻率，因而广泛地用于制作导电图形和金属化 孔导电层。在印制板(PCB)的金属化互联技术中，电镀铜层作为绝缘孔壁上导电镀层的主要骨架，其机 械与电气性能的优劣，直接影响PCB的质量与可靠性，因此选择镀铜添加剂及原料优显重要。 1原料 它决定了镀液是否具有良好的实用工艺性。 (1)硫酸铜(CUS04.5HZ0) 为硫酸盐体系中主要成分之一，CuSO4.5玫O为蓝色或蓝绿色晶体，经常含有铁、Cl一或有机杂质。 如溶解浑浊，说明混人了机械杂质。 (2)硫酸 主要成份之一。必须用化学纯试剂级硫酸。工业级中含铁、砷、铅杂质过多。 (3)水 采用去离子水。不能采用自来水。其中的大量a一，对槽液影响极大。 (4)含磷铜阳极 阳极中含磷不容忽视，P含量过高，生成Cu3P膜过厚，易掉下形成阳极渣,P含量过低，起不到平衡 离子、阻止Cu生成的作用。 铜在槽液中是如下溶解的: Cu-e- Cu 快 (1) Cu`-e- cu+ 慢(控制步骤) (2) 2Cu十=Cul十十cu产生铜粉易生毛刺，表面粗糙 (3) 纯铜易溶解，阳极效率大于理论值，铜含量积累而使槽液失去平衡，另一方面纯铜阳极在溶解时易 产生Cu`，进而水解成Cuz0，产生铜粉。磷铜阳极度上的黑色磷膜(CUR)对阳极过程反应(2)有显著 的催化作用，即加快了Cuz十的生成。磷铜阳极中P%为0.04--0.07%为宜。 2ACB硫酸盐镀铜光亮剂的研制 硫酸盐体系的光亮剂，一般包括如下组分: (1)晶粒细化剂:理论化学认为，凡是可以导致产生位错和成核数增加的因素，都可以起到细化晶 粒作用。如以二硫代二丙烷二磺酸钠(NaO3S-S-(CHZ)3S03Na)的形式存在。晶粒细化剂能明显地 改善镀层性能，也有一定的光亮和整平作用。 (2)光亮、整平剂:光亮剂和整平剂作用很难清楚分开，它们的共同特点是在分子结构中都存在着 一 }〔C--,-N=N ‘等不饱和键和二键。整平性的作用主要是因其受扩散控制，阻化金属在电极上吸 2001北京两岸三地表面精饰技术交流会论文弃 附并还原等作用机理。通过抑制金属结晶过程中的峰尖放电，催速低谷金属结晶还原效应来实现镀层 整平作用;而光亮剂是由于晶粒尺寸小于可见波长((0.4Bm)，并具有一定的定向排列结构引起的。在 现有的光亮、整平剂中，大多含有下述结构的有机物: SH S11 }} 一5-O=N-一 一C-NH一- - N- C- N一- (3)表面活性剂:光亮镀铜添加剂中常用的有P一6000(8000),聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙烯亚胺 季胺盐(PN)、聚乙二醇缩甲醇、十二烷基硫酸钠。现代PCB酸铜光亮剂中，广泛采用的是无泡或低泡 表面活性剂。些表面活性剂不会在镀层表面形成增水膜。 为改善添加剂性能和应用工艺性，更适应PCB中孔金属化要求，ACB光亮剂中含有强低走位物质， 完全放弃SP.M，其整平走位性能是传统光亮剂无法比拟的。 3 ACB光亮剂性能测试 (1)筱盖能力 溶液组成:CuSO4.5H20 80g/L 氏S(入 210g/L Cl一 0.04g几 ACB一1 100m1几 按JB/17704.2一95 用内孔法测定 T=24r, 砚盖能力=10