时间:2017-07-22 21:17
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内容简介:在化学镀铜过程中CU2+离子得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化。其反应实质和电解过程相同,只是得失电子的过程是在短路状态下进行的,在外部看不到电流的流通。因此化学镀是一种非常节能高效的电解过程,因为它没有外接电源,电解时没有电阻压降陨耗通过化学镀铜获得的铜层是无定向的分散体,其晶格常数与金属铜一致。铜的晶粒为0.13μm左右。镀层有相当+高的显微内应力[176.5MPa(18kgf/mm2)]和显微硬度[1.96~2.11GMPa(200~215kgf/mm2)],并且即使进行热处理,其显微内应力和硬度也不随时间而降低。
降低铜的沉积速度和提高镀液的温度,铜镀层的可塑性增加。有些添加物也可以降低化学镀铜层的内应力或硬度,比如氰化物、钒、砷、锑盐离子和有机硅烷等。当温度超过50℃,含有聚乙二醇或氰化物稳定剂的镀液,镀层的塑性会较高。
化学镀铜层的体积电阻率明显超过实体铜(1.7×10-6Ω·cm),在含有镍离子的镀层,电阻会有所增加。因此,对铜层导电性要求比较敏感的产品,以不添加镍盐为好。这种情况对于一般化学镀铜可以忽略。1.化学镀铜
化学镀铜技术起始于1947年,Narcus首先报道了化学镀铜溶液化学。初始阶段化学镀铜液的稳定性很差,溶液易自动分解,且施镀范围不能控制,所有与溶液接触的地方都有沉积物。而真正意义上的商品化学镀铜出现于20世纪50年代,随着印制线路板(PCB)通孔金属化的发展,化学镀铜得到了最早的应用。第一个类似现代的化学镀铜溶液由Cahill公开发表于1957年,镀液为碱性酒石酸铜镀浴,甲醛为还原剂。现在,经过50多年的开发研究,形成了相对完善的化学镀的溶液化学知识以及工艺技术基础,并建立了初步的基础理论体系。
化学镀铜是在有钯等催化活性物质的表面,通过甲醛等还原剂的作用,使铜离子还原析出。化学镀铜相对于电镀铜的优势主要有:①基体范围广泛;②镀层厚度均匀:③工艺设备简单:④镀层性能良好。
2.电镀铜
在PCB制造业中,电镀铜已经应用许多年了,印制板电镀铜溶液属酸性溶液,具有高酸低铜特点,有极好的分散能力和深镀能力 镀后的铜层有光泽性。
在印制板过程中,铜镀层有两种作用:一种是全板电镀铜,保护刚刚沉积的薄薄化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加厚到一定的厚度,通常为5gm~8gm,也叫一次铜。另一种是图形电镀铜,将孔铜和线路铜加厚到一定厚度或作为镍的底层,通常厚度为20gm~25gm,也叫二次铜。