化学镀铜液(6)
原料配比
制备方法 先将氯化铜、香草醛、络合剂、稳定剂、还原剂和表面活性剂分别溶于水制备各自的水溶液,然后将氯化铜水溶液与络合剂水溶液先混合,再与其他水溶液混合,加入pH调节剂混合均匀,即得到所述化学镀铜液。
原料配伍 本品各组分质量份配比范围为:二水合氯化铜5~10、香草醛1~5、乙二胺四乙酸二钠8~40、酒石酸钾钠8~40、亚铁氰化钾0.001~0.15、联吡啶0.0009~0.1、甲醛1~6、十二烷基硫酸钠0.001~0.12、氢氧化钠5~20,水加至1000。
氯化铜用作化学镀铜的主盐,提供Cu2+,使其与还原剂反应生成单质Cu并沉积于待镀工件表面,形成铜镀层。现有技术中一般是采用硫酸铜作为化学镀铜的主盐。但是硫酸铜中硫酸根含量过高,会在待镀工件表面产生一层硫酸盐的膜,阻止化学镀铜反应的继续进行,并会造成待镀工件的氧化。氯化铜具有强的渗透性,不会产生任何阻止化学镀铜反应进行的膜层,从而有效地保证了化学镀铜反应的平稳持续进行。另外,氯化铜还能与香草醛反应生成一种极易吸附于铜层表面的配合物,从而防止镀层表面被氧化,而硫酸铜则不能起到该作用。优选情况下,本产品中的氯化铜采用二水合氯化铜,但不局限于此。
络合剂的作用是防止Cu2+在碱性条件下生成Cu(OH)2沉淀,其能与Cu2+形成稳定的络合物,即使在高碱性条件下也不会形成Cu(OH)2沉淀,同时还能防止铜离子直接与甲醛反应造成镀液失效。络合剂可采用现有技术中常用的各种络合剂,例如可以选自乙二胺四乙酸、可溶性乙二胺四乙酸盐、酒石酸钾钠中的两种或两种以上。本产品通常采用双络合组分来提高化学镀铜液的稳定性。更优选情况下,所述络合剂采用酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠的混合物。最优选情况下,乙二胺四乙酸二钠的含量为8~40g/L,酒石酸钾钠的含量为8~40g/L。
稳定剂用于提高镀液的稳定性。稳定剂可采用现有技术中常用的各种稳定剂。各稳定剂之间的差异较大,本产品中采用多种稳定剂同时使用,扬长避短,从而使本产品提供的化学镀铜液的稳定效果达到最佳,保证本产品提供的化学镀铜液与现有技术相比稳定性得到最大幅度提高。优选情况下,稳定剂中选自亚铁氰化钾、联吡啶中的至少一种,更优选含有亚铁氰化钾和联吡啶。进一步优选时,所述化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.15g/L,联吡啶的含量为0.0009~0.1g/L。
还原剂为甲醛。甲醛与Cu2+反应使其生成Cu原子沉淀下来,自身被氧化为甲酸。甲醛具有优良的还原性能,可以有选择性地在活化过的基体表面自催化沉积铜。
表面活性剂为现有技术中常用的各种表面活性剂,例如可以采用十二烷基硫酸钠,但不局限于此。本产品的产品人发现,十二烷基硫酸钠较其他表面活性剂可减缓甲醛的挥发,提高镀层质量。更优选情况下,化学镀铜液中,十二烷基硫酸钠的含量为0.001~0.12g/L。
化学镀铜液中还含有pH调节剂,用于保证本化学镀铜液为碱性镀铜液,为化学镀铜提供一个碱性环境,因为作为还原剂的甲醛在碱性条件下还原效果最佳。pH调节剂采用现有技术中常用的各种碱性物质,例如可以采用氢氧化钠或氢氧化钾,优选为氢氧化钠。更优选情况下,本化学镀铜液中,氢氧化钠的含量为5~20g/L。
产品应用 本品主要用于化学镀铜。
产品特性 本产品采用渗透性强的氯化铜提供二价铜离子,作为沉积铜来源,同时镀液中含有香草醛,会吸附于待镀工件表面且不影响化学镀铜反应的进行,其一方面可用作还原剂,促进化学镀铜的反应进行,另一方面能与氯化铜形成配合物,并吸附于铜层表面,使得氧气无法与刚沉积的铜原子接触而有效地避免了镀层被氧化,从而保证镀层质量。