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印制电路板(PCB)酸性镀铜是实现孔金属化的重要途径,要求镀液有良好的深镀能力,而添加剂是决定镀液深镀能力的关键因素之一。为此,本文开发了适用于高厚径比PCB的电镀铜添加剂,依据电镀过程中的极化理论和添加剂之间的协同作用,研究了添加剂的种类、结构以及浓度等对深镀能力的影响,探讨了添加剂的作用机理。根据添加剂的结构和作用机理,将PCB酸性镀铜添加剂分为促进剂、抑制剂和整平剂,按照促进剂-抑制剂-整平剂的形式,将初选的添加剂组成了11种体系。用内孔法筛选出促进剂CJJ、抑制剂PEGb、整平剂JAY1和JAY2。CJJ-PEGb-JAY1体系和CJJ-PEGb-JAY2体系在厚径比为10的PCB上深镀能力分别为44.4%、53.3%,确定CJJ-PEGb-JAY2体系作为最优的体系。通过单因素实验,得到CJJ、PEGb、JAY2的最佳浓度分别是0.001g/L、0.100g/L、0.020g/L。优化后的CJJ-PEGb-JAY2体系在厚径比为10的PCB上的深镀能力为73.0%,比优化前的体系提高了19.7%。优化后的体系使PCB孔内电流分布得到了明显改善,孔中间的镀层沉积速度得到了提高。阴极极化测试表明,镀液极化越大,深镀能力就越高。通过研究发现,促进剂能够使晶粒细化,提高镀层的光亮性;抑制剂吸附在阴极表面,使极化显著地增大;整平剂吸附在高电流密度区,有效地抑制铜层的沉积,改善孔内电流密度的分布。在SPS中引入噻唑啉基,可以增大极化;含季铵根的整平剂更容易吸附在阴极上,极化作用比含氮杂环化合物强。阴极极化测试显示,单组分下促进剂、抑制剂和整平剂都有增加极化作用,其中抑制剂对极化的影响是最大的;Cl-会影响各个组分的极化作用。通过开路电位~时间曲线发现,在PEG存在的情况下,CJJ能降低镀液极化;PEGb和JAY2之间有很好的协同作用。添加剂的良好协同作用使溶液极化增加,深镀能力得到了提高。