电镀行业的高速发展,带动着与之相关的企业也快速成长。对于电镀药水作为电镀必需品,若一知半解,便容易入坑,影响企业的发展。
酸性镀铜液中的添加剂主要有3种:光亮剂、运载剂、整平剂。他们的存在可以改善镀液的分散能力,改善镀层的物理性能,使镀层光亮、平整。
但由于在分子结构和性质等方面的差异,又使得它们在电镀时的吸附状况及作用效果有很大不同。
针对不同镀孔的要求,需要选择相应合适的添加剂。添加剂是解决深镀能力问题的关键之一。
光亮剂
光亮剂,通常是小分子量的含有硫或其他官能团的有机物,包括硫脲及其衍生物。
它是电镀的催化剂,与CI协同作用可降低二价铜离子→一价铜离子→铜原子转化的能量.它一方面置换被吸附的抑制剂,促进Cu的成核;另一方面优先吸附在某些活性较高,生长速度较快的晶面上,使得吸附金属离子进入这些活性点有困难,于是这些晶面的生长速度下降,这样就有可能使各个晶面的生长速度均匀,形成结构致密,定向排列整齐的晶体。
运载剂
运载体,通常是大分子量的聚氧-烷基化合物,它与氯离子协同作用可抑制铜的电沉积,减小高、低电流密度区的差异,使得铜能够均匀沉积。另外,抑制剂同时也可以充当润滑剂,降低界面的表面张力,使镀液能更容易进入孔内,增加传质效果。
常用的抑制剂是聚乙二醇(PEG)和PEG与离子的协同作用体,其特点是相对分子质量高,扩散系数低,溶解度小。抑制剂单独使用对沉积的影响小,与CI协同作用时,可以加强其吸附和阻化作用。
整平剂
整平剂,是高强度的抑制剂,与其他添加剂协同作用可明显减小镀层的晶粒尺寸,起到整平作用。
通常,整平剂是含氮的杂环或非杂环的芳香族化合物,因其分子中含有易极化的氮原子,所以极易吸附在带有负电荷的阴极表面,尤其是高电流密度区,从而减缓该处的电沉积,而不影响低电流密度区的沉积,借此来起到对镀层的整平作用。常见的整平剂有苯并三氮唑。
运载剂(c)/光亮剂(b)的机理
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积
光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率.
载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
光亮剂(b)运载剂(c)整平剂(l)的机理
载体抑制沉积而光亮剂加速沉积
整平剂抑制凸出区域的沉积
整平剂扩展了光亮剂的控制范围
英格尔检测添加剂能够改善镀层的性质,使得电镀过程稳定、平衡。所以,合理使用光剂尤为重要。在不断的电镀过程中,TOC不断升高,深镀能力降低,光剂配比就需要调整、用量也要增加。
快速有效降低TOC成为关键。
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添加剂中光亮剂与平整剂的配比有何影响