| 除连续带材电镀和镀镍外，铜是一种最常用的电镀金属[1]。镀铜主要用于塑料、印刷线路板、锌压铸件、汽车保险杠、印刷机滚轴、电解提纯和电铸[2]，在半导体连接工艺中在铝上镀铜起到重要作用，《纽约时报》称这种材料转变为“大突破”(1997.9.22)和“显著技术进步”(1997.10.10)[2a]。由于它的开发成功标志着半导体工业使用材料出现重大改变，镀铜广泛用于工程和装饰性应用上，以此满足其力学和物理性能，其范围从铜的优异冷加工性能延伸到纯铜退火性能[3]。 铜是极好的打底镀层，能覆盖基体金属微小缺陷。镀铜溶液与其他常用电镀溶液相比，具有相当惰性，它有很高电流效率，在难镀零件上有极好覆盖能力。铜镀层有很高的导电性，印刷线路板和钢丝都选铜镀层作导电层[1]。 每种金属在温度改变时，其膨胀系数不同，铜镀层可以吸收热应力作热胀阻挡层，对塑料基材特别有效。由于铜比铁和镍软得多，磨光容易，不易膨胀[4]，磨光后铜镀层整平性和光亮度进一步加强。 在镀铜体系中，仅几种电镀体系具有工业价值，分别是碱性氰化物、焦磷酸盐、硫酸盐和氟硼酸盐体系。其他体系溶液不稳定，在有效电流密度范围内得不到合格镀层[5]。近几年，已开发非氰化体系代替氰化体系。 各种电镀溶液体系应用范围或多或少有点交叉，但是每一种体系都有其特定的使用范围。很显然，应用最广泛的是硫酸盐体系。自1974年本书出版以来[6]，报道硫酸盐体系公开文献和专利多于其他体系总和。氰化物电镀层主要用于(<12.5μm)薄镀层和镍铬底镀层，也可用于铁部件选择性热处理阻挡层，或中间镀层。例如，对铝合金、铍和锌铸件电镀，氰化物镀铜是重要步骤。 氰化镀铜不适合电铸厚铜和相关应用，氰化物溶液因有剧毒和废水处理问题，使用越来越少;曾大量用于线路板深孔电镀的焦磷酸镀液已经被高分散能力的酸性硫酸盐镀液所代替;氟硼酸镀液具有很高沉积电流密度的报道已有多年，然而，该镀液的工业应用相当少，因为其他镀液，如硫酸盐镀液有同样效果，并且成本便宜、工艺易控制、溶液对杂质不敏感。氟硼酸溶液每加仑成本约为酸性硫酸盐溶液两倍，这也是氟硼酸溶液没有在深孔电镀市场大面积应用的主要原因[7]。氟硼酸溶液在塑料线路上化学镀铜有报道[8]。 |
