

加速剂(accelerator)也可以称为光亮剂或晶粒细化剂,是比较成熟的添加剂,填孔中最常见的是聚二硫二丙烷磺酸钠(bis-(3-sulfopropyl)disulfide,SPS),也有一些镀液采用3-巯基-1-丙磺酸钠(Sodium 3-mercaptopropanesulphonate,MPS)或N,N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠(Sodium 3-[[(dimethylamino)thioxomethyl]thio]propanesulphonate,DPS)。
加速剂一般含有S原子且分子量较小,在镀液中扩散相对较快,加速铜还原决速步:Cu2+→Cu+的反应速率,能够在电镀初期吸附在孔底,降低还原电位,有去极化的作用。在酸铜电镀液中,SPS与MPS之间可以相互转化,反应如下:

抑制剂(suppressor)是控制铜沉积的关键,一般为分子量较大(>1000)的长链有机聚合物,常见的有聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)、聚丙烯二醇(polypropylene glycol,PPG)以及PEG-PPG共聚物等。
抑制剂对填孔的影响与其分子量密切相关,其特征结构中的π键作为配体可以与Cu2+空的价电子轨道络合。抑制剂一般是含氧聚合物,因其长链形态,常吸附在通孔开口处,以降低通孔开口处的铜离子浓度,从而降低通孔开口处电镀速率,防止通孔提前封口造成空洞缺陷。
在氯离子的帮助下,抑制剂更容易扩散到镀件的表面,在镀铜过程中吸附在阴极上形成薄膜来减弱电流导通,通过阻止铜离子扩散到镀件表面来抑制铜的继续沉积。抑制剂单独使用对沉积的影响很小,与氯离子协同作用可以增加阻挡性及吸附性。

整平剂(leveler)可以被看作是一类特殊的抑制剂,一般是含氮分子,在酸性镀液中带正电,吸附在阴极电流密度较高的凸起区抑制铜沉积达到整平的效果,可以被分为染料类和其他有机胺类。
染料类整平剂有健那绿B(Janus green,JGB)二嗪黑(diazine black, DB)、阿尔新蓝( Alcian Blue,ABPV)、甲基橙(methyl orange,MO)、四硝基四氮唑蓝(Tetranitroblue tetrazolium chloride, TNBT)等,染料类整平剂在扩宽电流密度范围以及提高镀层光亮程度等方面的效果十分显著。
有机胺类整平剂有苯并三氮唑(1H-Benzotriazole,BTA)、十二烷基三甲基氯化铵(Dodecyltrimethylammonium chloride,DTAC)、聚乙烯亚胺烷基盐(Polyethylenimine alkyl salt,PN)、三乙基苄基氯化铵(Benzyltriethylammonium chloride,TEBA)等,这类整平剂在盲孔或通孔电镀中性能优异,但其具有强对流依赖性,即对流强度强的区域抑制作用强,对流强度弱的地方抑制程度减弱。
在整平剂分子上引入季铵基团可以增加分子溶解度,促进吸附。季铵盐类表面活性剂不仅可以降低水溶液表面张力,同时其结构中的季铵化中心N+能吸附在阴极凸起位点形成半胶团阻碍层,是整平剂的一个重要分支。


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