通孔电镀铜添加剂的筛选及其作用机理的探讨

摘要

面对印制电路板（PCB）电镀铜添加剂国内产品品种少，国外产品占据国内的大部分市场的这个发展现状，本文中借助中间体进行印制电路板镀铜添加剂的复配以期自主研发满足电子电镀要求的镀铜添加剂，用金相显微镜、深镀能力测试、阴极极化曲线测试等方法对镀层形貌、体系的可镀厚径比以及电化学性能进行表征以及分析，并对组分添加剂的表面吸附性能、相互间的协同作用和在通孔中的可能作用机制进行了探讨。
　　通过以赫尔槽试片外观和在尺寸为Φ10mm×100mm的通孔中的可镀厚径比值为指标，对组分添加剂的作用进行了研究。研究结果表明：DE有改善低电流密度区性能促使其结晶细致的作用，但不利于高电流密度区镀层的光亮；PN能改善赫尔槽试片的表观形貌，提高PN浓度能增大阴极极化，优选的PN浓度范围为0.03~0.09g/L；SP、L-64、PN、GISS和DE进行组合使用能得到较好的效果。
　　又通过以赫尔槽试片外观和在尺寸为Φ10mm×100mm的通孔中的可镀厚径比值作为正交实验综合考察的指标，对SP、L-64、PN、GISS和DE的组合进行了优化，得到优化配方。通过在优化配方中添加0.4ml/L丁醇对改善了低电流密度区的光亮度有一定的作用并且能提高体系的消泡性，本文中还对由优化配方与丁醇组成的二次优化配方的深镀能力以及均镀能力进行了考察，发现二次优化配方的深镀能力与均镀能力比较好，而且还考察了二次优化配方中各组分对镀层形貌的影响，发现SP与L-64有明显细化作用。
　　此外，通过电化学阻抗分析研究了二次优化配方中各组分的电化学行为。并运用开路电位-时间曲线测试以及预处理电极在基础液中的循环伏安测试研究了二次优化配方中组分在电极表面的吸附情况，发现各组分在开路电位下在电极表面都有一定的吸附，结合应用测试开路电位下经在含有添加剂体系中浸泡后的铜片的SEM照片的方法对主要添加剂L-64在开路电位下的吸附情况以及受SP影响进行了研究，发现开路电位下L-64在电极表面有明显的吸附，其吸附受SP的影响很大。又通过测试阴极极化曲线以及不同转速下的工作电位-时间曲线研究了各组分在通孔镀中的作用机制，发现无论是起促进作用的还是起抑制作用的组分都有利于孔中均匀铜层的获得。

目录

通孔电镀铜添加剂的筛选及其作用机理的探讨

THE RESEARCH ON ACTIONMECHANISM OF ADDITIVE USED INTHROUGH-HOLE COPPER PLATINGAND ITS SELECTION

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 印制电路板及其酸铜技术的发展

1.2 酸铜体系的组成及其各组分的作用

1.3 添加剂的作用机理

1.4 课题目的意义和研究内容

第2章 实验材料及方法

2.1 实验主要原料及设备

2.2 镀液性能测试

2.3 镀层性能测试

2.4 电化学性能测试

第3章 通孔电镀铜添加剂的初选

3.1 通孔电镀铜添加剂组分的初选

3.2 初级添加剂-HIT 的配制

3.3 初级添加剂-HIT 与商品添加剂的比较

3.4 初级添加剂-HIT 的组分作用考察以及初步优化

3.5 本章小结

第4章 通孔电镀铜添加剂的优化

4.1 通过正交实验进行添加剂配方的优化

4.2 优化配方的性能研究

4.3 优化配方的二次优化

4.4 二次优化配方深镀能力的考察

4.5 二次优化配方均镀能力的考察

4.6 电流密度以及时间对镀层形貌的影响

4.7 二次优化配方中各组分对镀层形貌的影响

4.8 本章小结

第5章 组分添加剂电化学性能研究

5.1 Cl-对含有组分添加剂体系电化学行为的影响

5.2 组分添加剂的电化学行为研究

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢