发布时间 : 星期六 文章镀铜的工艺过程.更新完毕开始阅读0906fb5aa7c30c22590102020740be1e650ecc25
体钯活化液过早聚沉。因此，在活化处理前要先在含有Sn2+的酸性溶液中进行预浸处理1~2min，取出后直接浸入胶体钯活化液中进行活化处理。配制时应首先将盐酸与水相混合，然后再加入SnCl2?2H2O ,搅拌溶解，这样可防止SnCl2水解。 酸基胶体钯预浸液配方：
氯化亚锡（SnCl2.2H2O） 70~100g/L 盐酸37%（体积） 200-300ml/L 盐基胶体钯预浸液配方：
SnCl2.2H2O 30g/L HCl 30ml/l NaCl 200g/l O ║
H2N-C-NH2 50g/l
b． 活化处理－在室温条件下处理3~5min，在处理过程中应不断移动覆铜箔板，使活化液在孔内流动，以便在孔壁上形成均匀的催化层。 c． 解胶处理－活化处理后，在基材表面吸附着以钯粒子为核心，在钯核的周围，具有碱式锡酸盐的胶体化合物。在化学镀铜前，应将碱式锡酸盐去除，使活性的钯晶核充分暴露出来，从而使钯晶核具有非常强而均匀的活性。经过解胶处理再进行化学镀铜，不但提高了胶体钯的活性，而且也显著提高化学镀铜层与基材间的结合强度。常用的解胶处理液是5%的氢氧化钠水溶液或1%氟硼酸水溶液。解胶处理在室温条件下处理1~2min，水洗后进行化学镀铜。 d． 胶体铜活化液简介： 明胶 2g/l CuSO4.5H2O 20g/l DMAB（二甲胺基硼烷） 5g/l 水合肼 10 g/l 钯 20ppm PH 7.0
配制过程： 首先分别将明胶和硫酸铜用温水（40度C）溶解后将明胶加入至硫酸铜的溶液中，用25%H2SO4将PH值调至2..5当温度为45度C时，将溶解后DMAB在搅拌条件下缓慢加入上述的混合溶液中，并加入去离子稀释至1升，保温40~45度C，并搅拌至反应开始（约5~10分钟）溶液的颜色由蓝再变成绿色。放置24小时颜色变成红黑色后加入水合肼，
再反应有24小时后胶体溶液的PH值为7，就可投入使用。为了提高胶体铜的活性，通常再加入少量的钯。 补充： PCB化学镀铜工艺流程解读（二） 三、化学镀铜 1． 化学镀铜液 目前应用比较广泛的配方是下表所列举的几种使用不同络合剂分类的化学镀铜液，表中配方1为洒石酸钾钠络合剂，其优点是化学镀铜液的操作温度低，使用方便，但稳定性差，镀铜层脆性大，镀铜时间要控制适当，不然由于脆性的镀铜层太厚会影响镀层与基材的结合强度。配方2为EDTA·2Na络合剂，其使用温度高，沉积速率较高，镀液的稳定性较好，但成本较高。配方3为双络合剂，介于两者之间。 常用的化学镀铜溶液及操作条件 组 份 硫酸铜（g/L） 酒石酸钾钠（g/L） EDTA二钠盐（g/L） 氢氧化钠（g/L） 硫脲（g/L） 亚铁氰化钾（g/L） aa′-联吡啶（g/L） 甲醛（ml/L） 工作温度（℃） 沉积速率（μm/h） PH值；操作条件 工作负荷（dm2/L） 配 方 1 14 40 — 20 0.5 / / 10~15 21~25 0.5 过滤 ≤1 过滤 ≤1 2 10 — 40 12 / 0.1 0.01 10 50~60 4~5 滤 ≤2 3 8~24 7~21 12.5~27 7.5~22.5 / 0.1~0.3 0.02~0.05 10~15 35~40 1~2 12~13；空气搅拌连续12~12.5；空气搅拌连续12~13；空气搅拌连续过 2． 化学镀铜溶液的稳定性 （1）化学镀铜溶液不稳定的原因 在催化剂存在的条件下，化学镀铜的主要反应如下： 在化学镀铜溶液中除上式的主反应以外，还存在以下几个副反应。 a． 甲醛的歧化反应－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 甲醛的歧视化反应除造成甲醛过量的消耗外，还会使镀液过早的\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）所生成的Cu2O在碱性溶液中是微溶的： Cu2O+ H2O ===2Cu++2 OH-- (5-4)
反应(5-4) 中出现的铜Cu+非常容易发生歧化反应 2Cu+=== Cu0↓+ Cu2+ （5-5）
反应式（5－5）所生成的铜是极细小的微粒，它们无规则地分散在化学镀铜液中，这些铜微粒具有催化性，如果对这些铜微粒不进行控制，则迅速地导致整个镀液分解，这是造成化学镀铜液不稳定的主要原因。
补充：
（2）提高化学镀铜溶液稳定性的措施
a． 加稳定剂所加入的稳定剂对Cu+有极强的络合能力，对溶液中的Cu2+离子络合能力较差，这种溶液中的Cu+离子不能产生歧化反应，因而能起到稳定化学镀铜液的作用。所加入的稳定剂一般是含硫或N的化合物。例如：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的产生，从而起到稳定溶液的作用。
c． 连续过滤用粒度5μm的滤芯连续过滤化学镀铜液，可以随时滤除镀液中出现的活性颗粒物质。
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的表面上。这样，由于Cu2O的歧化反应而生成的铜颗粒，在其表面上吸附了这些高分子化合物之后就会失去催化性能，不再起分解溶液的作用。最常用的高分子化合物有聚乙二醇、聚乙二醇硫醚等。 e． 控制工作负荷对于不同的化学镀铜液具有不同的工作负荷，如果\超载\就会加速化学镀铜液的分解。对于表4所举的化学镀铜液工作负荷在连续工作时一般不能大于1dm2/L。 3． 化学镀铜层的韧性
为了保证PCB金属化孔连接的可靠性，化学镀铜层必须具有足够的韧性。化学镀铜层韧性差的主要原因是由于甲醛还原Cu2时，放出氢气引起的。虽然氢气不能和铜共沉积，但在镀铜反应中，这些氢气会吸附在铜的表面上，聚集成气泡夹杂在镀铜层中，使镀铜层产生大量的气泡空洞，这些空洞会使化学镀铜层的电阻变高，韧性变差。
提高化学镀铜层韧性的主要措施是在镀液中加入阻氢剂，防止氢气在
铜层表面聚积。下表列举了a，a′联吡啶与其它的添加剂联合使用时对以EDTA为络合剂的化学镀铜液的镀铜层韧性影响，镀铜温度为70℃，a，a′联吡啶的加入量为100mg/L。 5某些添加剂对镀层韧性的影响 添加剂名称 2－巯基苯骈噻唑 a，a′硫代乙二醇 亚铁氰化钾 硫氰化钾 用量（mg/L） 10 10 10 10 沉积速度μm/h 10 8~10 6~8 6~8 弯折次数 0 6~12 9~13 9~13 4． 化学镀液的沉积速率 影响化学镀铜液沉积速率的因素主要有以下几点： （1）溶液的的pH值 甲醛还原铜的反应能否顺利进行，主要取决于镀液的pH值，在一定pH值范围内，随着溶液pH值增加，铜的沉积速度率加快，但pH值也不能太高，否则副反应加剧，造成镀液不稳定。一般情况下pH值的控制范围为12~13。 （2）铜离子浓度 化学镀铜液的沉积速率，随着镀液中Cu2+离子的浓度增加而加快，在低浓度范围内几乎是按正比例增加，但当铜离子浓度增加到一浓度时，沉积速率增加变慢。虽然高浓度的Cu2+离子镀液可以得到较快的沉积速率，但是铜离子浓度太高，副反应加剧，造成镀液不稳定。 （3）络合剂 镀液中络合剂的过量程度对镀液的沉积速率影响较小。但是络合剂的类型对沉积速率有很大影响，表6列出了不同类型的络合剂对化学镀铜液的混合电位和沉积电流的影响。 6不同类型的络合剂对沉积电流和混合电位的影响 Cu2+配位体 酒石酸钾钠 EDTA2Na NN′NN′－四－羟丙基乙胺 四乙酸（Quadrol） 苯基乙二胺四乙酸 （CETA） 混合电位（mV） 610 650 680 685 沉积电流（A/cm2） 0.75×103 －1.00×103 －3.6×103 －5.4×103 －