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电路板电镀添加剂:聚醚化合物

2019年04月26日 11:04 来源:PCB

      一般常用的表面活性剂有聚乙二醇(PEG)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、RPE(聚氧乙烯EO、聚氧丙烯PO嵌段共聚物)等,其质量浓度为0·01 ~5g/L。
由于聚醚化合物能够在阴极与溶液界面上定向排列和产生吸附作用,提高阴极极化,其润湿作用可以***铜镀层产生的针孔、麻砂,还可以使镀层的晶粒更加均匀、细致和紧密,对印制板电镀来讲是极为重要的。
传统的含氧聚合物PEG在使用中的缺点是电解液不稳定,正常使用时会分解且镀层表面易有憎水膜,运用OP乳化剂和AEO得到的镀层也需进一步处理才能进入下一道工序,而聚烷基乙烯醚化合物、RPE除具有一般表面活性剂的特点外其对光亮剂有很好的增溶作用,能满足装饰和增强线路板导电性的要求。
PEG是PCB电镀铜中用得比较多的一种添加剂,其阻化铜的电沉积的解释理论较多[15~18],总的倾向于PEG分子的氧原子因静电反应呈螺旋状卷绕在Cu+的周围,Cu+与吸附于表面的Cl-发生静电反应,在阴极表面形成阴极膜,阴极膜减慢了阴极反应速度。
表面阻化膜的稳定性与PEG的分子量有关,相对分子质量越大吸附膜越稳定,膜的阻化
作用越强。当PEG相对分子质量太小时,在电极表面得不到致密的阻化层;太大时,其对铜的电沉积抑制作用受强制对流的影响比较大。
相对分子质量在6 000~8 000的PEG与SPS、Cl-联合运用能得到较好的填充效果。
聚氧乙烯-聚氧丙烯醚在酸性镀铜中也有运用,是一种比较特殊的非离子表面活性剂。它不仅具有一般聚醚化合物的作用而且对其它添加剂(如SPS)具有很好的增溶作用。
研究认为PO在分子中的质量分数以及亲水疏水平衡值(HLB值)对此聚合物的加溶能力有重要的意义。而且Nadya Tabakova等研究表明,结构如(EO)8(PO)15(EO)10(PO)15(EO)8的这种嵌段具有较好的亲水亲油平衡以及较高的溶解能力, SPS能溶于PO形成的内核中,对镀层具有较好的整平能力。
在专利中优选的嵌段聚醚类化合物和乙二胺的聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物,相对分子质量约为5500。这些化合物在酸性镀铜中是一种比较重要的添加剂,然而目前对其结构与性能分析的研究比较欠缺,还有待于更多的研究,为高效率寻求更好的复配添加剂奠定理论基础。

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