化学镀铜液(2)
原料配比
制备方法 将各组分溶于水,搅拌均匀即可。
原料配伍 本品各组分配比范围为:铜盐5~20g、甲醛5~15mL、络合剂25~65g、pH调节剂8~20g、pH缓冲剂5~20g、聚乙二醇0.05~1g、2,2'-联吡啶0.01~0.06g、2-巯基苯并咪唑0.001~0.02g、亚铁盐0.05~1g、甲醇5~50mL,加水至1L。
其中,铜盐为本领域技术人员所公知的各种铜盐,其作用是提供可还原的Cu2+。例如CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4,本品优选CuSO4。
本品中的甲醛为还原剂,甲醛将Cu2+还原成Cu沉淀下来,自身则被氧化为甲酸。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。
pH调节剂的作用是提供一个碱性的反应环境。因为甲醛在碱性条件下的还原效果优良。本品优选NaOH。
络合剂的作用是防止Cu2+在碱性条件下生成Cu(OH)2沉淀。为了使络合效果更好,抑制Cu(OH)2沉淀副反应,本品优选酒石酸钾钠和EDTA二钠。
更优选酒石酸钾钠的浓度为5~25g/L,EDTA二钠的浓度为20~40g/L。
pH缓冲剂的作用是提高反应的持续稳定性,同时可以改善镀层外观。本品优选Na2CO3。
聚乙二醇可以改善塑料基体与溶液的亲和状态,同时通过对工件表面尖锐部位的覆盖来抑制晶粒的无序生长,提高了镀层的平整性与均匀性。本品优选聚乙二醇的平均分子量为300~1000。
本品采用2,2'-联吡啶为稳定剂,它能络合溶液中的Cu+,而不络合Cu2+,从而避免Cu+的相互碰撞生成分子级铜,分子级铜催化性能很高,会引起镀液自发分解。
2-巯基苯并咪唑的作用是:与2,2'-联吡啶共同吸附铜离子,降低铜离子浓度,提高了镀液的稳定性;与甲醛形成中间态化合物,促进了甲醛的氧化,这样使沉积速率增加了1倍左右。2-巯基苯并咪唑和2,2'-联吡啶的同时使用,使镀层颜色变亮,形貌发生变化。所得镀层是多晶铜,没有发现夹杂Cu2O。2-巯基苯并咪唑的优选浓度为0.003~0.02g/L。
本品中加入亚铁盐的目的是提高镀速,少量的铁与铜共沉积有利于提高铜晶体的排列整齐度,减少氧化亚铜颗粒夹杂,促进了铜沉积的速率与持续性,并使镀层较厚。本品亚铁盐优选FeSO4。
甲醇可以抑制甲醛的歧化反应,稳定了还原剂浓度,提高了镀液稳定性,改善了镀层外观。其优选浓度为5~50mL/L。
产品应用 本品主要应用于化学镀铜。
产品特性 本品用于线路板直接金属化的化学镀铜工艺中,镀出的镀层外观色泽亮丽,其中杂质含量很少,并且镀层厚度可以达到20μm以上,大大提高了镀层的厚度。本品镀速较快,可达10μm/h以上。