高深径比通孔电镀铜的添加剂优化

发布时间：2024-05-20 23:19

　　以75 g/L CuSO₄·5H₂O、230 g/L硫酸和0.1 g/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)组成的溶液作为基础镀液,并以Cl^-、聚乙二醇(PEG-10000)、聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)及2,2′-二硫代二吡啶(2-PDS)作为添加剂,在温度(23±2)℃、电流密度1.8 A/dm²和空气搅拌的条件下对印制电路板(PCB)上深径比为10∶1的通孔电镀铜。以深镀能力作为评价指标,通过正交试验对添加剂用量进行优化,得到较优的组合为:SPS 5 mg/L,PEG 250 mg/L,Cl^- 60 mg/L,2-PDS 2 mg/L。采用该组合添加剂电镀通孔时,深镀能力高达112.9%,镀层均匀、细致、平整,抗热冲击性能良好,符合PCB生产对可靠性的要求。

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【部分图文】：

图1通孔电镀能力表征示意图

将电镀后的测试板切片、研磨、抛光和微蚀，采用基恩士VHX-950F超景深三维显微镜观察横截面和测量不同部位的镀层厚度。如图1所示，按式(1)-(3)计算平均面铜厚度δf和通孔深镀能力TP[13-14]。其中，a、b、c、d都是镀层的面铜厚度，δf为平均面铜厚度；e、f、g、h、m....

图2通孔在不含(a)和含有0.1g/LSDBS(b)的镀液中电镀后的外观

从图2可知，基础镀液中只加入1mg/LSPS、200mg/LPEG、50mg/LCl-和4mg/L2-PDS时，测试板电镀1h后其通孔周边均出现类似水滴状的凹陷，镀层不均匀。加入0.1g/LSDBS后，镀层表面变得均匀，无明显的凹陷。进一步采用扫描电镜观察孔....

图3通孔在不含(a)和含有0.1g/LSDBS(b)的镀液中电镀后的微观形貌

进一步采用扫描电镜观察孔口周边镀层的微观形貌，结果见图3。可见，镀液中无SDBS时孔口周边的镀层严重不均匀，产生严重的凹坑，沿空气泡流动方向的镀层厚度几乎都比周边镀层薄，且镀层较薄处有明显的颗粒产生，这可能是因为镀液在阴极的表面张力过大，或镀液中阴极析氢副反应严重，生成的氢气作为....

图4正交试验中各试验组的深镀能力和面铜厚度

固定镀液中CuSO4·5H2O为75g/L，浓硫酸为230g/L，以及SDBS为0.1g/L不变，以添加剂SPS、PEG-10000、Cl-和2-PDS的质量浓度为因素，面铜厚和深镀能力为指标，按L9(43)正交表对镀液添加剂进行优化，结果见表1、图4和图5。图5在不同电....

本文编号：3979269