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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:化學(xué)時(shí)間:瀏覽:次
摘要:印制電路板(PCB)具有運(yùn)行可靠性高、重量輕、體積小、易于標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn),幾乎是所有電子設(shè)備的核心部件。化學(xué)鍍銅工藝是印制電路金屬化的關(guān)鍵技術(shù)。隨著印制板線條的不斷細(xì)化,過去通過提高基體表面粗糙度的方法來提高基體與化學(xué)銅膜間粘結(jié)強(qiáng)度變得困難。
關(guān)鍵詞:化學(xué)鍍銅,低溫,穩(wěn)定
中圖分類號:TQ153.14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1000-8772(2013)29-0000-02
如果基體表面粗糙度較高,使得銅互連線在高頻信號傳輸過程中產(chǎn)生較大的信號衰減和低的信噪比,極大的影響PCB的性能。為了降低高頻信號的衰減、獲得高的信噪比,同時(shí)在平滑的基體表面提高基材與金屬鍍層間的粘接強(qiáng)度,低溫、高速化學(xué)鍍銅技術(shù)尤為關(guān)鍵。因此,研制開發(fā)高速化學(xué)鍍銅溶液對我國PCB產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展具有重要的意義。
一、實(shí)驗(yàn)
所選用的基板為厚度為1.0mm、25 × 40 mm的 ABS板。實(shí)驗(yàn)前先對基板進(jìn)行除油、膨潤、微蝕、中和等前處理,然后再活化、化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅時(shí)間為60min,化學(xué)鍍銅基礎(chǔ)鍍液組成為:五水硫酸銅為12g/L,檸檬樹鈉為30 g/L,乙醛酸為3ml/L。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為9.5,對鍍液進(jìn)行研究。
二、結(jié)果與討論
在鍍液溫度為50℃條件下,研究加入1-苯基-5-巰基-四氮唑與基礎(chǔ)鍍液中時(shí),對鍍液沉積速率的影響。發(fā)現(xiàn)1-苯基-5-巰基-四氮唑的加入明顯能加速鍍銅沉積速率的影響。當(dāng)加入0.5ppm 1-苯基-5-巰基-四氮唑時(shí)鍍銅沉積速率為4.2μm/h,當(dāng)加入的1-苯基-5-巰基-四氮唑2ppm時(shí),鍍銅沉積速率達(dá)到最高點(diǎn)為12.4μm/h,同時(shí)鍍液開始不穩(wěn)定。
我們選擇1-苯基-5-巰基-四氮唑2ppm為研究點(diǎn),研究溫度對鍍銅沉積速率的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著溫度的降低,鍍銅沉積速率也隨之下降。當(dāng)鍍液溫度為50℃,鍍銅沉積速率為12.4μm/h,當(dāng)鍍液溫度降到40℃時(shí),鍍銅沉積速率降到10.6μm/h;當(dāng)鍍液溫度降到20℃時(shí),鍍銅沉積速率為8.1μm/h,仍然能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)要求,但鍍液還是不太穩(wěn)定,同時(shí)鍍層表面發(fā)黑,不光亮等現(xiàn)象(見圖1)。
為了提高鍍液的穩(wěn)定性,我們研究了抑制劑對化學(xué)鍍銅沉積速率的影響。向上述鍍銅溶液中單獨(dú)添加PEG-4000時(shí),當(dāng)PEG-4000濃度從0 mg/L增加到2.0 mg/L時(shí),其相對應(yīng)的鍍銅沉積速率從8.1 μm/h降低到5.2 μm/h,但鍍液的穩(wěn)定性大大提高,鍍液工作72小時(shí)后,未見渾濁出現(xiàn),同時(shí)燒杯壁上未見紅色的銅沉積。但銅膜還是不太光亮。
為了提高銅膜的光亮性,我們加入了JGB,隨著JGB的濃度從0.1ppm提高到0.5ppm,銅膜的光亮性大大提高,銅沉積的顆粒變小,變的更加致密(見圖2-3),但繼續(xù)提高JGB的濃度,銅膜的光亮性幾乎沒有變化。
三、結(jié)論
本文研究了以硫酸銅為主鹽,四水合酒石酸鉀鈉為絡(luò)合劑,甲醛為還原劑的基礎(chǔ)體系中,以1-苯基-5-巰基-四氮唑?yàn)榧铀賱EG為抑制劑、JGB為光亮劑的低溫化學(xué)鍍銅溶液,該鍍液穩(wěn)定,沉積速率快,銅膜光亮效果好。
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