沉銅培訓(xùn)材料

PAGE1PAGE30工程培訓(xùn)材料－沉銅一、簡(jiǎn)介二、磨板機(jī)機(jī)原理及及作用三、各藥水水缸的作作用及反反應(yīng)機(jī)理理四、常見壞壞點(diǎn)圖片片五、常見問(wèn)問(wèn)題分析析及處理理一：簡(jiǎn)介1：沉銅的的作用：：沉銅也稱化化學(xué)鍍銅銅它的作作用是在在孔壁非非導(dǎo)電體體（絕緣緣體）表表面沉積積一層銅銅，以確確保內(nèi)層層導(dǎo)體與與電路的的可靠連連接。2：工序流流程：磨板掛掛板膨膨脹除除膠中中和條件件微蝕預(yù)浸活活化促化化沉銅防氧氧化烘干下板檢檢查（背背光測(cè)試試）3：流程圖圖：1：工序流流程圖：：收板收板粗磨粗磨掛掛板沉沉銅生產(chǎn)線檢查檢查返做 否返做合格檢查 檢查出貨出貨 否合格出貨出貨生產(chǎn)線流程程圖2.1粗磨磨機(jī)放板放板接板烘干洗段清洗段磨板段接板烘干洗段清洗段磨板段超超聲波水洗段高高壓水洗段沉銅線流程程圖：D001上上/下板板 D227膨膨脹脹D288水洗D299水洗D36-337除膠DD35水水洗洗D34水水洗洗D33水洗D32中中和和D31水水洗洗D300水洗DD36條件D225水水洗洗D224水水洗洗DD23微蝕D222水水洗洗D221水水洗洗DD20預(yù)浸D19活化D188水水洗洗D177水洗DD16促化D115水洗DD09--14沉沉銅銅DD08水洗DD07水水洗洗DD06防氧化DD05水水洗洗D004熱水洗洗DD02--03烘烘干干DD01上/下下板二：磨板原原理及作作用：1)磨板的的作用：：除去板板面的氧氧化，油油污，手手指印，及及其它污污物，在在板面上上形成微觀粗粗糙表面面。同時(shí)時(shí)利用靡靡板機(jī)的的超音波波水洗及及高壓水水洗沖洗洗孔內(nèi)起起到清潔潔孔壁，減減少孔內(nèi)內(nèi)披鋒的的作用。2)磨板的的控制：：A：磨轆的的選擇：：磨轆轆按磨料料粒度的的大小不不同，根根據(jù)磨料料粒度的的目數(shù)區(qū)區(qū)分為不不同號(hào)數(shù)數(shù)的磨轆轆?！こ零~銅粗磨一一般選擇擇1800-3220#刷·外層層干菲林林精磨一一般選擇擇3200-6000#刷子·磨轆轆主體是是尼龍絲絲，磨料料有：SSic、AAI2O3鋼磨鋼磨sB：磨轆的的安裝：：鋼磨鋼磨s磨鋼磨鋼板板磨鋼磨鋼要求：·磨轆轆的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)方向應(yīng)應(yīng)與磨轆轆上標(biāo)識(shí)識(shí)方向一一致。·磨轆轆與鋼轆轆的接觸觸點(diǎn)應(yīng)其其它運(yùn)輸輸保持在在一條不不平線上上?！ぐ惭b裝磨轆人人員應(yīng)戴戴手套，避避免油污污污染磨磨板機(jī)?！つマA轆安裝完完成之后后清潔磨磨板機(jī)?！つマA轆安裝完完成應(yīng)作作磨痕測(cè)測(cè)試，檢檢查鋼轆轆與磨轆轆是否水水平。C：磨痕測(cè)測(cè)試目的：磨磨痕測(cè)試試結(jié)果可可以直接接反映磨磨板機(jī)工工作情況況，根據(jù)據(jù)磨痕測(cè)測(cè)試的結(jié)結(jié)果可以以分析到到：·鋼轆轆與磨轆轆是否平平行·磨轆轆是否到到使用壽壽命·功率率表數(shù)據(jù)據(jù)是否有有太大偏偏差·避免免磨板過(guò)過(guò)度或磨磨板不良良D：用水噴噴淋磨轆轆作用？？。洗洗去磨轆轆上的銅銅粉。冷冷卻濕潤(rùn)潤(rùn)磨轆，防防止尼龍龍絲過(guò)熱熱而熔化化。要求：：噴淋淋角度在在板與磨磨轆之間間45OO處。E：磨板后后板面質(zhì)質(zhì)量檢查查目檢檢板面是是否有氧氧化、水水跡、污污物．板面清清潔度。水膜測(cè)試：：測(cè)試方方法：取取板面清清潔處理理后的板板，用水水浸濕板面并并垂直放放置，用用秒表測(cè)測(cè)量水臘臘膜破裂裂的時(shí)間間（水磨測(cè)試試一般在在精磨時(shí)時(shí)采用處處。板面粗糙糙度：經(jīng)經(jīng)板磨板板后的板板面粗糙糙程度((2.00μm左右右).行行業(yè)界人人員定義義一一些參數(shù)數(shù)衡量粗粗糙度如如Raa;表面面取樣長(zhǎng)長(zhǎng)度內(nèi)基基準(zhǔn)線上上所有距距離絕對(duì)對(duì)值的算算術(shù)平均均值;一一般0..2-00.4μμm.RRt;表表面取樣樣長(zhǎng)度內(nèi)內(nèi)最高峰峰頂和最最低谷度度之間的的距離11.5--3.00μm一般般用目視視法估計(jì)計(jì)，較少少用科學(xué)學(xué)儀器檢檢測(cè)。·粗粗糙度由由：磨刷刷材料，磨磨料粒度度，磨板板時(shí)的功功率等共共同決定定。F：影響磨磨板質(zhì)量量的主要要因素·磨磨轆型號(hào)號(hào)及材料料·磨磨輪轉(zhuǎn)速速。線速速度相對(duì)對(duì)穩(wěn)定，大大約122m/SSec,,轉(zhuǎn)速與與磨轆的的直徑有有關(guān)，1225mmm直徑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速一般般在18800--20000miin-11。·輸輸送速度度·功功率或磨磨痕·磨磨轆、鋼鋼轆及運(yùn)運(yùn)輸輪的的水平?！u擺((3-110mmm)搖擺擺可以減減少板面面粗糙度度的方向向性改善善板面質(zhì)質(zhì)量，延延長(zhǎng)長(zhǎng)磨轆的的使用壽壽命。三：各藥水水缸的作作用：沉銅線具體體可分為為兩段，除除膠渣段段（包括括了膨脹脹．除膠膠．中和和）及沉沉銅段（包包括了條條件．微微蝕．預(yù)預(yù)浸．活活化．促促化．沉沉銅）。1．除膠段段作用：：因?yàn)橛∮≈瓢逶谠阢@孔時(shí)時(shí)產(chǎn)生瞬瞬時(shí)高溫溫，而環(huán)環(huán)氧玻璃璃基材為為不良熱熱良體，在在鉆孔時(shí)時(shí)熱量高高度積累累，孔壁壁表面溫溫度超過(guò)過(guò)環(huán)氧樹樹脂玻璃璃化溫度度，結(jié)果果造成環(huán)環(huán)氧樹脂脂沿孔壁壁表面流流動(dòng)，產(chǎn)產(chǎn)生一層層溥的環(huán)環(huán)氧樹脂脂油污（EEpoxxySSmeaar）..如果多多層板鉆鉆孔之后后，不進(jìn)進(jìn)行除膠膠將此部部分物質(zhì)質(zhì)處理干干凈將會(huì)會(huì)造成多多層板內(nèi)內(nèi)層信號(hào)號(hào)線連接接不通，或或連接不不可靠。A：膨脹的的作用：：膨脹劑劑是一種種有機(jī)溶溶劑它的的主要作作用是膨膨松附在在孔壁內(nèi)內(nèi)的環(huán)氧氧樹脂，起起到一種種溶脹作作用，增增大此部部分的面面積為下下一步更更好除膠膠做準(zhǔn)備備。B：除膠的的作用：：目前線線路板去去除環(huán)氧氧玷污的的方法分分濕法和和干法（不不介紹）兩兩種，本本公司采采用的是是濕法“第III“種其中中濕法包包括：IH22SO4-HFF處理法法：首先先用濃硫硫酸浸漬漬處理330秒--1分鐘鐘。使環(huán)環(huán)氧基和和SO44-2反應(yīng)，產(chǎn)產(chǎn)生溶于于水的黃黃褐色環(huán)環(huán)氧磺化化物，從從而除去去孔壁上上的環(huán)氧氧玷污層層。然后后再用HHF水溶溶液蝕刻刻露出來(lái)來(lái)的玻璃璃纖維，使使之得到到光滑的的孔壁表表面；以以利于化化學(xué)鍍銅銅。II高錳錳酸鉀氧氧化法：：首先將將多層板板浸在有有機(jī)溶液液中，使使環(huán)氧樹樹脂溶脹脹，然后后再用加加熱至5500C－7700C的的高錳酸酸鉀氧化化液除去去溶脹的的環(huán)氧權(quán)權(quán)樹脂，然然而在水水洗時(shí)高錳酸根根會(huì)分解解形成二二氧化錳錳沉積在在板面上上，造成成二次污污染，為為此在高高錳酸鉀鉀處理后后還需要要還原處處理，整整體工藝藝比較復(fù)復(fù)雜。C：中和作作用：去去除沉積積在板面面上二氧氧化錳及及殘留在在板面上上的高錳錳酸鉀溶溶液同時(shí)時(shí)中和缸缸還加入入了另外外一種除除玻璃劑劑叫氫氟氟酸（NNH4HF2））起起去除玻玻璃纖維維作用。D：條件作作用：條條件劑也也稱除油油劑．整整孔劑等等它的主主要作用用是由于于經(jīng)H22SO4處理環(huán)環(huán)氧樹脂脂之后，在在線路板板孔壁上上殘存有有強(qiáng)負(fù)電電性的磺磺酸根基基團(tuán)，因因?yàn)槟z體體鈀活化化劑是負(fù)負(fù)電性的的電核基基團(tuán)，磺磺酸根將將影響膠膠體鈀活活化劑在在孔壁上上的吸附附從而影影響化學(xué)學(xué)沉銅。經(jīng)經(jīng)過(guò)條件件缸后環(huán)環(huán)氧樹脂脂表面上上淀積用用陽(yáng)離子子表面活活性劑進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整處理，對(duì)對(duì)磺酸根根的環(huán)氧氧表面有有強(qiáng)的中中和能力力，例負(fù)負(fù)電性的的表面變變成帶有有正電性性，從而而順利的的吸附膠膠體鈀活活化劑，得得到均勻勻的化學(xué)學(xué)鍍銅層層。E：微蝕作作用：弱弱腐蝕又又稱粗化化處理，其其作用是是利用微微蝕劑從從銅基體體表面上上蝕刻掉掉20-50U“的銅，從從而得到到一個(gè)化化學(xué)清潔潔的粗糙糙表面，使使化學(xué)鍍鍍銅層和和底銅結(jié)合良良好，保保證以后后圖形電電鍍不分分層，以以往粗化化處理是是采用過(guò)過(guò)硫酸鹽鹽或酸性性氯化銅銅水溶液液進(jìn)行粗粗化處理理，本公公司采用用的是NNAPSS及H22SO44來(lái)處理理。微蝕蝕速率：：控制在在30UU“－660“／分。F：預(yù)浸原原理：主主要起到到保護(hù)活活化缸的的作用，經(jīng)過(guò)粗化處理的印制板帶有很多水，如果直接浸入膠體鈀活化液進(jìn)行活化處理，會(huì)造成大量清水進(jìn)入膠體鈀活化液中，促使膠體活化液PH發(fā)生變化，造成膠體鈀活化液過(guò)早聚沉，因此在活化之前先在含有Sn+2離子的酸性溶液中進(jìn)行預(yù)浸處理，然后不經(jīng)水洗直接浸入膠體鈀活化液中進(jìn)行活化處理。G：活化原原理：是是在絕緣緣基體上上吸附一一層非連連續(xù)的重重金屬顆顆粒，這這些重金金屬具有有吸附還還原劑的的能力，使使經(jīng)過(guò)活活化的基基體表面面具有催催化還原原金屬的的能力，從從而使化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)在在整個(gè)催催化處理理過(guò)的基基體表面面上順利利進(jìn)行。使使塑料基基體表面面具有活活化性能能的方法法可分為為兩種，一一種是分分步活化化法，另另一種是是膠體鈀鈀活化法法（本公公司采用用是后者者）。1）膠體鈀鈀活化液液反應(yīng)機(jī)機(jī)理膠體鈀活化化液的活活性和穩(wěn)穩(wěn)定性取取決于AA液中SSn2++/Pdd2+離子子濃度比比值，以以及溶液液的配制制方法。SSn2++離子和和Pd22+離子子濃度比比為2：：1時(shí)，所所得到的的活化液液活化性性能最好好。這是是由于不不同濃度度的Snn+2/PPd+22比，所所產(chǎn)生的的化學(xué)反反應(yīng)不同同。當(dāng)AA組液中中Sn22+/PPd2++比值為為2：11時(shí)，SSn+22和Pdd+2在溶溶液中反反應(yīng)形成成不穩(wěn)定定的絡(luò)合合物。Pd2+++2Snn2+（PddSn）2+（PdSnn）2++Pdd0+SSn4+++Sn22+在300CC條件下下（PddSn）2+絡(luò)合物離子歧化反應(yīng)12分鐘，大約有90％以上的絡(luò)合物離子被還原成金屬鈀，它們呈現(xiàn)是極其細(xì)小的金屬顆粒分散在溶液中，如果此時(shí)加入過(guò)量的Sn2+和CL-,則這些細(xì)小的鈀核表面上很快吸附大量的Sn2+離子和CL--離子，形形成帶負(fù)負(fù)電性的的膠體化化合物PPd（SSnCLL3）n-。這些些膠體化化合物懸浮在水溶溶液中。因因?yàn)樗鼈儌兌际菐ж?fù)電的的膠團(tuán)，在在水溶液液中互相相碰撞呈呈布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)，因而而不會(huì)聚聚沉。印印制板活活化處理理之后在在水洗時(shí)時(shí)由于SSnCLL2水解形形成堿式式錫酸鹽鹽沉淀。SnCL22+H2Sn((OH))Cl+HCCL在SnCLL2沉淀的的同時(shí)，連連同Pdd0核一起起沉積在在被活化化的基體體表面上上。膠體體鈀的活活化性和和穩(wěn)定性性除了AA液中的的Sn++2/PPd+22比之外外還和配配制過(guò)程程非常有有關(guān)。如如果在3300C條件件下歧化化反應(yīng)時(shí)時(shí)間太短短，（PPdSnn2）2+絡(luò)合合物分解解不充分分，此時(shí)時(shí)就加入入B液，由由于B液液中存在在大量的的CL--和Snn+2，立立即和沒(méi)沒(méi)有完成成歧化反反應(yīng)的（PPdSnn2）2+絡(luò)合合物產(chǎn)生生反應(yīng)形形成另一一種新的的非常穩(wěn)穩(wěn)定的（PPdSnn6）+100絡(luò)合物物.此絡(luò)絡(luò)合物為為草綠色色，它非非常穩(wěn)定定，不能能還原出出金屬鈀鈀，所以以過(guò)早加加入B液液所配制制的活化化液沒(méi)有有活化性性。但是是A液中中Sn++1和PPd2++離子的的混合物物時(shí)間也也不能過(guò)過(guò)長(zhǎng)，否否則形成成的鈀核核聚集過(guò)過(guò)大，這這樣的膠膠體鈀雖雖然活化化性能好好，但溶溶液的穩(wěn)穩(wěn)定性太太差，膠膠體顆粒粒太大易易于沉淀淀。H：促化原原理：也也稱加速速處理，它它的主要要作用是是經(jīng)加速速處理活活化之后后在基體體表面上上吸附的的是以金金屬鈀為為核心的的膠團(tuán)，在在鈀核的的周圍包包圍著堿堿式錫酸酸鹽化合合物。在在化學(xué)鍍鍍銅之前前應(yīng)除去去一部分分，以使使鈀核完完全露出出來(lái)中，增增強(qiáng)膠體體鈀的活活性，稱稱這一處處理為加加速處理理。加速速處理不不但提高高了膠體體鈀的活活化性能能，而且且去除了了多余的的堿式錫錫酸鹽化化合物，從從而顯著著提高了了化學(xué)鍍鍍銅層與與基體間間的結(jié)合合強(qiáng)度。加加速處理理的實(shí)質(zhì)質(zhì)是使堿堿式錫酸酸鹽化合合物重新新溶解。加加速加理理液可以以用酸性性處理液液也可以以用堿性性處理液液，如用用5％NNaOHH水溶液液或1％％氟硼酸酸水溶液液，處理理1-22分鐘。然然后水洗洗，可以以進(jìn)行化化學(xué)鍍銅銅。I：沉銅的的原理：：銅鹽：主要要用CuuSO44.5HH2O推薦薦含量55-155g/ll.絡(luò)合劑：最最常用的的絡(luò)合劑劑有酒石石酸鉀鈉鈉，EDDTA..2Naa,NNN'NNN'四羥羥丙基乙乙二胺。還原劑：雖雖然文獻(xiàn)獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了了很多還還原劑，但但真正能能用于生生產(chǎn)實(shí)際際的只有有甲醛最最理想。這這主要是是甲醛具具有優(yōu)良良的還原原性能，可可以有選選擇性的的在活化化過(guò)的基基體表面面自催化化沉積銅銅。PH值調(diào)節(jié)節(jié)劑：甲甲醛在強(qiáng)強(qiáng)堿條件件下才具具有還原原性，為為此必須須在溶液液中加入入適量的的堿，最最常用的的是NaaOH..添加劑：添添加劑的的作用是是穩(wěn)定化化學(xué)鍍銅銅液不產(chǎn)產(chǎn)生自然然分解，加加外可以以改善化化學(xué)鍍銅銅層物理理性能，改改變化學(xué)學(xué)鍍銅速速率。操作條件：：溫度4450C-500C;PH::12..5-112.88;空空氣攪拌拌，連續(xù)續(xù)過(guò)濾。此此溶液穩(wěn)穩(wěn)定性好好，銅層層外觀及及機(jī)械性性能好，溶溶液可以以連續(xù)補(bǔ)補(bǔ)加調(diào)整整，溶液液使用溫溫低，沉沉積速率率高。3.2化學(xué)學(xué)鍍銅反反應(yīng)機(jī)理理化學(xué)鍍銅時(shí)時(shí)，Cuu2+離子子得到電電子還原原成金屬屬銅Cu2+++2eCu..-①①電鍍時(shí)，電電子是由由電鍍電電源提供供的，而而在化學(xué)學(xué)鍍銅時(shí)時(shí)，電子子是由還還原劑甲甲醛所提提供。2H－C＝＝o－H＋＋4OHH－2HH－C＝＝o－0－＋2HH2＋＋2e②在化學(xué)鍍銅銅過(guò)程中中反應(yīng)①①和反應(yīng)應(yīng)②為共扼扼反應(yīng)。兩兩反應(yīng)同同時(shí)進(jìn)行行，甲醛醛放出的的電子直直接給CCu2++，整個(gè)個(gè)得失電電子的過(guò)過(guò)程是在在短路狀狀下進(jìn)行行的。外外部看不不出交換換電流的的流通。結(jié)結(jié)合反應(yīng)應(yīng)①和②可以得得到反應(yīng)應(yīng)③Cu2+++2CHH2O+44OH--Pddo/cuuCUU+2--C＝--o-o-+2HH2O+2HH2--③反應(yīng)式③③表明化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)必必須個(gè)備備以下基基本條件件:1)化學(xué)鍍鍍銅液為為強(qiáng)堿性性，甲醛醛的還原原能力取取決于溶溶液中的的堿性強(qiáng)強(qiáng)弱程度度，即溶溶液的PPH值。2）在強(qiáng)堿堿條件下下，要保保證Cuu2+離子子不形成成,Cuu(OHH)22沉淀，必必須加入入足夠的的Cu2+離離子結(jié)合合劑(由由于絡(luò)合合劑在化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)中中不消耗耗，所以以反應(yīng)③③式中省省略了絡(luò)絡(luò)合劑。))。3）從反應(yīng)應(yīng)可以看看出，每每沉積11M的銅銅要消耗耗2M甲甲醛，44M氫氧氧化鈉。要要保持化化學(xué)鍍銅銅速率恒恒定，和和化學(xué)鍍鍍銅層的的質(zhì)量，必必須及時(shí)時(shí)補(bǔ)加相相應(yīng)的消消耗部分分。4）只有在在催化劑劑（Pdd或Cuu）存在在的條件件下才能能沉積出出金屬銅銅，新沉沉積出的的銅本身身就是一一種催化化劑，所所以在活活化處理理過(guò)的表表面，一一旦發(fā)生生化學(xué)鍍鍍銅反應(yīng)應(yīng)，此反反應(yīng)可以以繼續(xù)在在新生的的銅面上上繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行。利利用這一一特性可可以沉積積出任意意厚度的的銅，加加成法制制造印制制板的關(guān)關(guān)鍵就在在于此。加有甲醛的的化學(xué)鍍鍍銅液，不不管使用用與否，總總是存在在以下兩兩個(gè)副反反應(yīng)，由由于副反反應(yīng)的存存在使化化學(xué)鍍銅銅液產(chǎn)生生自然分分解。Cu20的的形成反反應(yīng)2Cu2++H-CC＝o－H＋＋5OHH－＝Cuu20＋HH－C＝＝o－O－＋3HH2O反應(yīng)④所形形成的CCu20在強(qiáng)強(qiáng)堿條件件下形成成溶于堿堿的Cuu+，存在在下面的的可逆反反應(yīng)。Cu20++H20—2Cu+++200H-—⑤在化學(xué)鍍銅銅液中反反應(yīng)式④④所形成成的Cuu20數(shù)量量是極其其少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CCu+和0HH-反應(yīng)應(yīng)的溶度度積，所所以在堿堿性條件件下存在在可逆反反應(yīng)⑤，在溶溶液中一一旦兩個(gè)個(gè)Cu++離子相相碰在一一起，便便產(chǎn)生反反應(yīng)式⑥⑥所列的的歧化反反應(yīng)。2Cu++—Cu++Cuu+2—⑥反應(yīng)式⑥所所形成的的銅，是是分子量量級(jí)的銅銅粉，分分散在溶溶液中，這這些小的的銅顆粒粒都具有有催化性性，在這這些小顆顆粒表面面上便開開始了反反應(yīng)式（33）所描描述的化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)。如如果溶液液中存在在著很多多這樣的的銅顆粒粒，整個(gè)個(gè)化學(xué)鍍鍍銅溶液液會(huì)產(chǎn)生生沸騰式式的化學(xué)學(xué)鍍銅反反應(yīng)，導(dǎo)導(dǎo)致溶液液迅速分分解甲醛和NaaHO之之間的化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)，稱為為康尼查查羅反應(yīng)應(yīng)(Caanniizzaaro))2H－C＝＝o－H＋＋NaOOH=HH=C==o-ooNa++CH33-OHH--⑦⑦化學(xué)鍍銅銅液中一一旦加入入甲醛，反反應(yīng)式⑦⑦便開始始了，不不管化學(xué)學(xué)鍍銅液液處于使使用狀態(tài)態(tài)，還是是靜止?fàn)顮顟B(tài)，上上述反應(yīng)應(yīng)一直在在進(jìn)行著著，根據(jù)據(jù)分析，每每存放224小時(shí)時(shí)大約要要消耗11-1..5g//l的甲甲醛，對(duì)對(duì)于放置置不用的的化學(xué)鍍鍍銅液，幾幾天之后后因歧化化反應(yīng)，大部部分甲醛醛會(huì)變成成甲醇和和甲酸。與與此同時(shí)時(shí)NaOOH也會(huì)會(huì)大量消消耗，使使溶液PPH變低低。因此此放置不不用的化化學(xué)鍍銅銅溶液重重新起用用時(shí)，必必須重新新調(diào)整PPH值，，并并補(bǔ)加足足夠的甲甲醛。特特別要注注意的是是如果PPH已調(diào)調(diào)到合科科乎要求求的工藝藝狀態(tài)，而而甲醛的的含量不不足，小小于3mml/ll時(shí)，會(huì)會(huì)加速CCu20的形形成反應(yīng)應(yīng)，促使使化學(xué)鍍鍍銅液快快速分解解。3.3化學(xué)學(xué)鍍銅溶溶液的穩(wěn)穩(wěn)定性化學(xué)鍍銅溶溶液在使使用過(guò)程程中以及及存放期期間，都都會(huì)發(fā)生生自然分分解，這這是長(zhǎng)期期以來(lái)困困擾化學(xué)學(xué)鍍銅擴(kuò)擴(kuò)大應(yīng)用用的難題題之一。據(jù)據(jù)長(zhǎng)期的的探索研研究，已已基本搞搞清了化化學(xué)鍍銅銅液的分分解原因因。并找找到了穩(wěn)穩(wěn)定化學(xué)學(xué)鍍銅液液的措施施。1）在化學(xué)學(xué)鍍銅液液中加入入適量的的穩(wěn)定劑劑，并采采用空氣氣攪拌溶溶液。所所加入的的穩(wěn)定劑劑多數(shù)是是含S和和N的有有機(jī)化合合物，如如CN--,aaa'聯(lián)呲呲啶，硫硫脲等。這這些添加加劑對(duì)溶液中的一一價(jià)銅離離子有強(qiáng)強(qiáng)的絡(luò)合合能力而而對(duì)Cuu2+離子子沒(méi)有絡(luò)絡(luò)合能力力。因此此它們能能有選擇擇性的捕捕捉溶液液中的一一價(jià)銅離離子，使使一價(jià)銅銅離子氧氧化電位位變低，不不能產(chǎn)生生歧化反反應(yīng)，設(shè)設(shè)有機(jī)添添加劑代代號(hào)為L(zhǎng)L，它們們和Cuu+離子產(chǎn)產(chǎn)生絡(luò)合合反應(yīng)Cu++LL—CuuL由于產(chǎn)生的的絡(luò)合離離子在溶溶液中存存在可逆逆反應(yīng)。通通入氧氣氣到溶液液中時(shí)，一一價(jià)銅離離子被氧氧化為二二價(jià)銅22Cuu++2[[0]—>CCu2+++02.游離離出來(lái)的的絡(luò)合劑劑重新又又去捕捉其它的CCu2++離子。2）嚴(yán)格控控制化學(xué)學(xué)鍍銅液液的操作作溫度，對(duì)對(duì)于不同同的化學(xué)學(xué)鍍銅溶溶液都有有一個(gè)最最高允許許使用溫溫度，如如果化學(xué)學(xué)鍍銅反反應(yīng)溫度度超過(guò)此此臨介溫溫度極限限，則CCu2O的形形成反應(yīng)應(yīng)加劇，造造成化學(xué)學(xué)鍍銅液液快速分分解。3）嚴(yán)格控控制化學(xué)學(xué)鍍銅液液的PHH值，如如果PHH高于規(guī)規(guī)定值，同同樣Cuu2O副反反應(yīng)加劇劇。4）連續(xù)過(guò)過(guò)濾化學(xué)學(xué)鍍銅液液，一般般是采用用粒度為為5μ的過(guò)濾濾器，將將溶液中中已生成成的銅顆顆粒及時(shí)時(shí)除去。5）在化學(xué)學(xué)鍍銅液液中加入入高分子子化合物物，掩蔽蔽新生的的銅顆粒粒，使之之失去活活化能力力。許多多含有羥羥基，醚醚氧基的的高分子子化合物物都易于于吸附在在金屬表表面上，從從而使新新生的銅銅顆粒失失去了催催化性能能，最常常用的高高分子化化合物有有聚乙二二醇，聚聚乙二醇醇硫醚等等。一般般用量為為0.001g//l.3．4化化學(xué)鍍銅銅的沉積積速率3.4.11化學(xué)鍍鍍銅的沉沉積速率率通常用用微米//小時(shí)（μ/hr）來(lái)表示，它可以用增重法測(cè)試：沉積速速率率（μ/hrr）=化化學(xué)鍍銅銅增重（gg）x111.22x600/沉積積總面積積（DMM2）X化化學(xué)鍍銅銅時(shí)間此此公式表表達(dá)不出出影響積積速率的的因素?；瘜W(xué)鍍的的過(guò)程是是電子交交換的過(guò)過(guò)程，即即還原劑劑放出電電子，氧氧化劑CCu2++離子得得到電子子被還原原成金屬屬銅，其其實(shí)質(zhì)是是一個(gè)電電沉積過(guò)過(guò)程，因因此化學(xué)學(xué)鍍銅的的沉積量量遵守法法拉第電電解定律律，即電電解時(shí)電電極上析析出的金金屬量與與通過(guò)電電量成正正比。M=K·QQ=K··I·TK:金屬物物質(zhì)的電電化當(dāng)量量，電解解時(shí)通過(guò)過(guò)一庫(kù)倫倫的電量量，或11安培··小時(shí)的的電量，在在電極上上所析出出的物質(zhì)質(zhì)重量::單位：：毫克//庫(kù)倫，或或克/安安培·小時(shí)。Q:電解時(shí)時(shí)通過(guò)的的電解庫(kù)庫(kù)倫I:電解時(shí)時(shí)通過(guò)的的電流強(qiáng)強(qiáng)度，安安培T:電解解時(shí)間，小小時(shí)M:析出的的金屬重重量，ggCu+2++2e==Cu00的電化化當(dāng)量，KK=1..1866克/安安培·小時(shí)。將上公式變變換一下下就可以以求出在在給定條條件下的的化學(xué)鍍鍍銅速率率：U（μ/hhr）==K·Idpp/rxx1000K:銅的電電化當(dāng)量量1..1866g/AA.HHrIdp:沉沉積銅的的電流密密度AA/DMM2R:金屬的的比重，銅銅的比重重8.992g//cm33顯然化學(xué)鍍鍍銅的沉沉積速率率，只取取決于化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)時(shí)的交交換電流流大小，因因此只要要知道化化學(xué)鍍銅銅時(shí)的反反應(yīng)電流流，就可可以知道道化學(xué)鍍鍍銅的沉沉積速率率，研究究影響沉沉積電流流大小的的種種因因素，就就能知道道或找到到提高化化學(xué)鍍銅銅速率的的手段。3.4.22影響化化學(xué)鍍銅銅速率的的因素。①銅離子CCu2++濃度的的影響：：化學(xué)鍍銅速速率隨著著鍍液中中Cu22+離子子濃度增增加加快快，當(dāng)硫硫酸銅含含量為110g//l以下下時(shí)，幾幾乎是成成正比例例增加，當(dāng)當(dāng)硫酸銅銅含量超超過(guò)122g/ll以后化化學(xué)鍍銅銅速率不不再增加加。②絡(luò)合劑：：絡(luò)合劑的濃濃度對(duì)沉沉積速率率幾乎沒(méi)沒(méi)有影響響，只要要保證使使銅離子子在強(qiáng)堿堿條件下下不產(chǎn)生生氫氧化化銅沉淀淀就可以以。絡(luò)合合劑的濃濃度一般般控制在在相當(dāng)于于銅離子子克分子子濃度的的1-11.5倍倍為宜。影影響化學(xué)學(xué)鍍銅速速率最關(guān)關(guān)鍵的因因素是絡(luò)絡(luò)合劑的的化學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)。有很多種絡(luò)絡(luò)合劑可可以用于于化學(xué)鍍鍍銅，由由于這些些絡(luò)合劑劑的化學(xué)學(xué)結(jié)構(gòu)不不同對(duì)化化學(xué)鍍銅銅速率影影響很大大，下面面表6--3列出出四種不不同類型型的絡(luò)合合劑對(duì)化化學(xué)鍍銅銅速率的影響。表6-3絡(luò)合劑劑類型對(duì)對(duì)化學(xué)鍍鍍銅速率率的影響響絡(luò)合劑名稱稱混合電位EEmixx沉積電流iidp沉積速度灑石酸鉀鈉鈉610mVV0.0755A/DDM20.9977μ/hrrEDTA..2Naa650mmV0.1AA/DMM21.4μ//hrNN'NNN'一四四羥丙基基乙二胺胺680mmV0.36A/DDM24.7μ//hr苯基乙二胺胺四乙酸酸685mmV0.54A/DDM27.17μμ/hrr③還原劑濃濃度的影影響甲醛在堿性性條件下下的還原原電位及及濃度含含量的關(guān)關(guān)系，隨隨著甲醛醛在鍍液液中含量量的增加加甲醛的的還原電電位升高高，當(dāng)甲甲醛的濃濃度高于于8mll/l時(shí)時(shí)還原電電位上升升開始緩緩慢，當(dāng)當(dāng)甲醛濃濃度低于于3mml/ll時(shí)化學(xué)學(xué)鍍銅速速率降低低，同時(shí)時(shí)副反應(yīng)應(yīng)加劇，在在實(shí)際應(yīng)用中，甲甲醛的濃濃度控制制在4--6mml/ll為宜。具體不同藥藥水供應(yīng)應(yīng)商配方方略有不不同。④PH影響響化學(xué)鍍銅反反應(yīng)在一一定的PPH條件件下才能能產(chǎn)生，由由于不同同的絡(luò)合合劑對(duì)銅銅的絡(luò)合合常數(shù)不不同，而而且絡(luò)合合常數(shù)隨隨溶液的的PH而而變化，銅銅離子的的氧化電電位也有有所差別別，這種種差別造造成了化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)所所需要的的PH值值也不同同。例如如用EDDTA2Naa作絡(luò)合合劑的最佳化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)所所需的PPH值為為12..5而用用酒石酸酸鹽作絡(luò)絡(luò)合劑最最佳化學(xué)學(xué)鍍銅反反應(yīng)所需需的PHH值為112.88，當(dāng)化化學(xué)鍍銅銅液的PPH值低低于規(guī)定定值0..1PHH單位時(shí)時(shí)，化學(xué)學(xué)鍍銅反反應(yīng)雖然然能進(jìn)行行，但金金屬化孔孔的鍍層層存在有有砂眼，或或局部大大面積范范圍沉積積不上銅銅，當(dāng)溶溶液PHH值過(guò)高高時(shí)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生粗糙糙的化學(xué)學(xué)鍍銅層層，而且且溶液會(huì)會(huì)快速分分解。11PHH值對(duì)化化學(xué)鍍銅銅速率的的影響可以看出化化學(xué)鍍銅銅反應(yīng)在在PH值值為111以上時(shí)時(shí)才開始始產(chǎn)生，隨隨著PHH值增加加化學(xué)鍍鍍銅速率率加快，在在PH為為12..5時(shí)沉沉積速率率最快，而而且化學(xué)學(xué)鍍銅層層外觀最最好。當(dāng)當(dāng)溶液的的PH值值超過(guò)112.55以后，隨隨著PHH值增加加沉積速速率開始始下降，同同時(shí)溶液液副反應(yīng)應(yīng)加劇，溶溶液自身身分解反反應(yīng)加劇劇。⑤添加劑加入添加劑劑最初的的目的是是為了穩(wěn)穩(wěn)定化學(xué)學(xué)鍍銅液液，后來(lái)來(lái)發(fā)現(xiàn)在在鍍液中中加入含含有雙鍵鍵的有機(jī)機(jī)化合物物時(shí)會(huì)使使化學(xué)鍍鍍銅速率率加快。是是含有呲呲啶化學(xué)學(xué)鍍銅液液沉積速速率加快快的情況況?？梢钥闯霾徊缓砑蛹觿┑幕瘜W(xué)鍍銅銅液在PPH122.3時(shí)時(shí)沉積速速率最高高，而加加入添加加劑以后后在PHH12..5時(shí)沉沉積速率率最高，但但后者沉沉積速率率比不加加添加劑劑要高得得多。其其原因是是加入添添加劑以以后改變變了活化化劑表面面雙電子子層結(jié)構(gòu)構(gòu)，在堿堿性條件件下甲醛醛被活化化，以甲甲叉二醇醇的型式式存在溶溶液中，在在2000C條件件下平衡衡常數(shù)KK=100-4.⑥溫度提高化學(xué)鍍鍍銅液的的溫度可可以提高高化學(xué)鍍鍍銅速率率。對(duì)于于某種類類型的化化學(xué)鍍銅銅液都有有一個(gè)固固定的極極限溫度度，當(dāng)超超過(guò)使用用溫度極極限時(shí)，化化學(xué)鍍銅銅液副反反應(yīng)加劇劇，造成成化學(xué)鍍鍍銅液快快速分解解，必須須在最佳佳溫度條條件下操操作才能能得到性性能良好好的化學(xué)學(xué)鍍銅層層。⑦溶液攪拌拌化學(xué)鍍銅過(guò)過(guò)程中快快速激烈烈的攪拌拌能提高高沉積速速率，經(jīng)經(jīng)試驗(yàn)隨隨著電極極轉(zhuǎn)速增增加沉積積電流加加大。生生產(chǎn)中采采用連續(xù)續(xù)過(guò)濾，工工件移動(dòng)動(dòng)，或者者電磁振振動(dòng)，空空氣攪拌拌溶液，這這些措施施一方面面起穩(wěn)定定溶液作作用，同同時(shí)提高高了沉積積速率..化學(xué)鍍銅層層質(zhì)量的的控制印制板化學(xué)學(xué)鍍銅層層的質(zhì)量量指標(biāo)主主要是銅銅層的電電導(dǎo)率，抗抗張強(qiáng)度度和延伸伸率。為為了得到到高質(zhì)量量快速化化學(xué)鍍銅銅的配方方，人們們進(jìn)行了了大量的的研究，最最近美國(guó)國(guó)PCKK公司報(bào)報(bào)導(dǎo)已研研究出沉沉積速率率高達(dá)66μ/hrr的化學(xué)學(xué)鍍銅液液，表66-4是是該公司司公布的的高速化化學(xué)鍍銅銅液所沉沉積出的的銅層物物理特性性。表6-4高速化化學(xué)鍍銅銅液沉積積出的銅銅層物理理特性性能指標(biāo)新型的溶液液傳統(tǒng)的溶液液銅層純度99.933％99.866％比重8.8g//cm338.8g//cm33伸長(zhǎng)率％8-123-5抗張強(qiáng)度