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      高性能酸銅電鍍添加劑能起到什么作用

      高性能酸銅電鍍添加劑能起到什么作用

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      技術資訊
      來源:
      發布時間:
      2020/08/12
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      高性能酸銅電鍍添加劑

      電鍍銅層因其具有良好的導電性、導熱性和機械延展性等優點而被廣泛應用于電子信息產品領域,電鍍銅技術也因此滲透到了整個電子材料制造領域,從印制電路板(PCB)制造到IC封裝,再到大規模集成線路(芯片)的銅互連技術等電子領域都離不開它,因此鍍銅技術已成為現代電子制造中必不可少的關鍵電鍍技術之一。


      酸性鍍銅由于其顯著的優越性,成為最重要的銅鍍種類,

      其優點如下:(1)鍍層韌性好;(2)整平性能優良;(3)鍍層導電性能良好;(4)易焊接;(5)鍍層上容易繼續鍍其他金屬。

      因此硫酸鹽鍍銅工藝廣泛應用于電子工業、塑料電鍍、電鑄、精飾等方面,包括裝飾性鍍層和功能性鍍層。


      硫酸鹽鍍銅鍍液成分簡單、成本低和便于維護控制,缺點是鍍液分散能力差,鍍層結晶粗糙和不光亮。我國成功研究幾種無染料型硫酸鹽鍍銅組合光亮劑,能夠鍍出光亮的銅鍍層,這些組合光亮劑的研制成功使國內多層防護—裝飾性電鍍能夠大量采用硫酸鹽鍍銅工藝。但是對于要求高整平性能的電鍍層,只能依靠提高鍍層的厚度,來達到增加填平性的要求,這樣極大的浪費銅材料,生產效率很低。為節約銅材料,提高生產效率,必須研發高性能的酸銅添加劑,提高鍍層的光亮性和整平性,減少鍍銅層厚度,節約銅材料。高性能酸銅電鍍添加劑在電鍍工業中起著重要作用,開發高性能酸銅電鍍添加劑對于電鍍工業有著重大意義。


      酸銅添加劑的選擇與應用對酸銅鍍層的性能起到關鍵性的作用,近年來研究學者對酸銅添加劑的開發和改進做了大量工作,同時也對添加劑機理以及添加劑在酸銅中的作用進行了深入研究。

      20世紀90年代,國內在傳統MN體系基礎上對其他一些添加劑進行了研究。沈品華等經過試驗,研制出一種季銨化的聚乙烯亞胺高分子聚合物(PN酸銅深鍍劑)。該添加劑對改善低電流密度區鍍層和提高鍍液整平能力有明顯作用。將PN 與磺化過的水溶性極好的M一起使用,整平性得到提高,出光速度加快,電流密度范圍擴大。這一時期還涌現出許多性能優異的酸銅添加劑中間體,如聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、二甲基硫代氫基甲?;榛撬徕c(TPS)、巰基咪唑丙磺酸鈉(MESS)等。其中MESS是優良的中低位光亮劑,能取代傳統的M,但是只能在MN系列的基礎上對鍍層性能進行改良,光亮范圍沒有拓寬很多。


      發展至今,我國研究成功幾種性能優異的硫酸鹽鍍銅組合光亮劑,能夠鍍出鏡面光亮、整平性能和韌性良好的銅鍍層,這些組合光亮劑的研制成功使國內多層防護—裝飾性電鍍能夠大量采用硫酸鹽鍍銅工藝,當前很多工廠采用鍍厚銅薄鎳工藝,達到了節約用鎳的效果,同時還促進了我國塑料電鍍工業的迅速發展。


      酸性鍍銅添加劑一般由開缸劑、整平劑及光亮劑組成。
      (1)開缸劑
      開缸劑一般由載體、潤濕劑、基礎光亮劑及有機硫化物等組成,載體和潤濕劑的比例要高一些。常用的載體有聚乙二醇、多胺與環氧乙烷加成物、環氧乙烷加成物、脂肪胺聚氧乙烯醚及OP系列辛基酚聚氧乙烯醚等。除作為光亮劑的載體外,還具有潤濕、分散染料及細化晶粒的作用。

      開缸劑主要作用是提高鍍液的分散能力,防止高中電流密度區產生樹枝狀結晶,防止針孔及麻點的產生,還具有平衡整平劑、光亮劑的作用。


      (2)整平劑
      整平劑多為雜環化合物和染料。常用的染料有甲基紫、噻嗪類染料、藏花紅、堿性黃及吩嗪類染料等。其中吩嗪類染料健拿綠及健拿黑,它們具有很好的整平能力和寬廣的光亮電流密度范圍。有的雜環化合物可以明顯改善低區的光亮度和填平性能。


      (3)光亮劑
      光亮劑一般由載體、低區光亮劑和有機硫化合物組成, 主要成分為有機硫磺酸鹽。常用的有聚二硫二丙烷磺酸鈉,它可以單獨作為光亮劑使用,也可以和其它含二硫雙鍵的光亮劑配合使用,如苯基二硫丙烷磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉等。載體的比例小,多硫材料比例大,主要作用是在高電流密度區產生具有一定光亮度和整平性的鍍層,防止電流密度過大時鍍層燒焦。

       

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