新型次磷酸钠体系化学镀铜添加剂及其对镀液和镀层性能的影响

作者：李立清; 冯罗; 吴盼旺; 吴婧杰; 黄志强^*; 许永章; **棋; 季淑蕊

来源：表面技术, 2020, 49(07): 329-337.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.07.041

• 次磷酸钠
• 化学镀铜
• 聚乙烯吡咯烷酮
• 二苯胺磺酸钠
• 孔隙率
• 耐蚀性

目的将聚乙烯吡咯烷酮和二苯胺磺酸钠作为添加剂应用到次磷酸钠化学镀铜体系,并获取最佳应用效果的工艺和条件。方法以PCB环氧树脂板为基材,通过电化学方法研究以聚乙烯吡咯烷酮和二苯胺磺酸钠为添加剂的次磷酸钠体系化学镀铜液及其性能,用称量法研究添加剂对沉积速率的影响,用扫描电镜和X射线能谱仪分析添加剂对沉铜表面质量的影响,用极化曲线法研究添加剂对沉铜表面孔隙率的影响,用交流阻抗法研究添加剂对沉铜表面耐蚀性的影响,同时测定镀液的稳定性。结果在p H=10、温度为65℃的基础液(成分为5 g/L五水硫酸铜、30 g/L次磷酸钠、16 g/L柠檬酸钠、30 g/L硼酸、1 g/L硫酸镍)中,单独加入聚乙烯吡咯烷酮或二苯胺磺酸钠,都能起到很好的沉铜效果。它们的最佳质量浓度分别为20～28mg/L和50～58mg/L。当聚乙烯吡咯烷酮和二苯胺磺酸钠在最佳范围内组合使用时,获得的镀液更稳定,镀层孔隙率低、耐蚀性好、表面均匀,表面铜的质量分数达到95.52%,镀层显粉红色,沉积速率在1.5～2.5μm/h范围内,符合PCB行业要求。结论最佳的化学镀铜液配方和条件为:5 g/L五水硫酸铜、30 g/L次磷酸钠、16 g/L柠檬酸钠、30 g/L硼酸、1 g/L硫酸镍、20～28 mg/L聚乙烯吡咯烷酮、50～58 mg/L二苯胺磺酸钠,pH=10,温度65℃。研究成果对电镀铜添加剂的开发和应用有重要意义。

• 单位
  江西理工大学; 信丰正天伟电子科技有限公司; 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院