添加剂对电解铜箔的作用庄伟雄

添加剂对电解铜箔的作用庄伟雄

庄伟雄

广东梅县嘉元科技股份有限公司

摘要：电子工业中应用到的关键材料之一就是电解铜箔，其中添加剂的的作用也是有目共睹的，信息产业的快速发展，电子产品印刷电路板的制作标准也更高，那么就要不断升级电解铜箔技术，这就需要合理改良电解铜箔添加剂，研究电解铜箔添加剂的发展过程，能够从中了解到其发展特点及趋势，给我国电解铜箔行业发展提供支持。

关键词：添加剂，电解铜箔，作用

电子工业里，电解铜箔有着十分重要的作用且作为基础材料使用，电解铜箔指的是利用电沉积操作得到沉积层。此技术有诸多优点，且具有操作便捷能够获取高纯度的特点，在电子工业领域已经得到普及使用。制作电解铜箔时，想要进一步提升电解铜箔的质量与效率，那么就应合理应用添加剂。电解铜箔能够应用的添加剂种类非常多，在制备阶段能够体现出应有的效果。比如氯离子可以在一定程度上抑制金属异常生长情况，添加剂的使用可以使电解铜箔性能进一步地提升，那么研究电解铜箔添加剂有着十分重要的意义。

1电解铜箔发展

经过长时间对电解铜的研究，早在1840年就出现了对其申请的专业，后续研究过程当中，学者们认识到酸性镀铜不但具有操作便捷的优势，同时还能够更好地处理废水并具有可靠的安全性，应用添加剂于电解铜时可以获得更好的反应，更多人加入了对电解铜添加剂的研究，根据资料显示此研究可追溯至1940年。上个世纪40年代，有人提出利用硫脉和衍生物当做电解铜试验过程中的光亮剂，在此过程当中经过水解会出现有害的硫化物质，会导致镀层变脆，实用价值低，那么就需要提升硫脉的性能，在进行相关试验时，相关人员应用了磺化以酞硫脉、硫脉衍生物来代替，也试图利用甘油等添加剂减轻镀层脆性，但效果都不明显。上世纪70年代，不少西方国家进行了新型光亮剂的研究，且取得了一定成果，大大提升了镀层的平整性、光亮程度以及人性，但当光亮剂处于大于30℃温度中，镀层的性能就会降低。之后通过各国后续的积极研究，望可以研制出能够更好改良镀层性能的添加剂，到1988年，德国学者研制出单一无硫磺添加剂，是电解铜添加剂研究历史上的大突破，展示着添加剂单一化发展趋势。上世纪末，对于添加剂的研究更丰富，不少国家重点对染料添加剂进行研究。开发研制出了多种复合燃料，此类染料添加剂虽说可以对镀层平整性以及光亮上发挥出效果，而使镀层脆性增加了，对后续加工非常不利。21世纪以后，科技的快速发展，人们更加需求电子产品，那么更多人越来越重视研究电解铜箔添加剂，不少学者和电子工业公司进一步研究非染料添加剂且获得了较好的效果。

2添加剂的应用

2.1含硫有机物

最早研究并试用的添加剂之一就是含硫有机物，在最开始的研究过程里，应用MN型，但该系列很明显的缺点为效率低、出光慢，特别在低电流密度区域中缺乏平整性以及缺乏光亮度。为了更好地改善MN系列，有关人员展开了其它富含S、N、O等杂原子有机物研究，试图使其阴极极化增强，从而处理低电流密度区缺乏平整性及光亮性的问题，使用温度的范围得到扩展。酸性电镀铜里，一般采用丙烷磺酸盐衍生物，也就是将其当做光亮剂，研究在应用硫二丙烷磺酸钠的情况下，会阻化铜的沉积，和氯离子共同作用体现在去极化作用。

2.2胺类化合物和衍生物

胺类化合物和衍生物里的N原子，能够在进行电解时被阴极吸附，完成通电以后能够获得十分明显的阴极极化效果，胺类化合物能够当做整平剂也能够当做低电流密度区的光亮剂，可以在酸性镀铜添加剂里发挥出配位协同的效果。添加胺类化合物，能够在电解沉积的过程中增强高电流密度区阻化作用，是很好的酸铜走位剂。但在使用当中单独使用效果并不好，应配合硫类光亮剂应用，在使用时要把控好用量，若过量应用则会降低光亮度。

2.3改性有机物和天然提取物

研究电解铜箔添加剂时，有关材料改性的方式非常多，过去研究当中利用化学添加剂改性材料，一些学者了解到不少天然植物也能够当做添加剂，且效果良好。我国有学者就研究了改性甲壳胺，且在试验当中发现了把改性甲壳胺当做酸性镀铜添加剂，能够使镀层的光亮性及平整性进一步提升，在后续研究过程当中，了解到改性甲壳胺能够在金属表面吸附，能够使扩散系数减小并使阴极极化增大。国外有关学者也展开了七叶树提取物的研究，提取出来的添加剂IT-85也能够抑制铜的电结晶，可以使得到的镀层更加凭证。

2.4铜箔物理性能控制

铜箔会应用于PCB中，另外锂电池里也十分常见，铜箔要达到应用的要求就需要其具有相应的物理性能，例如抗拉强度、延伸率、抗剥离能力、厚度和均匀性等。因使用厂家不一样那么应用的要求也不同，铜箔物理性能最基础的使抗拉和延伸率，且是重要的指标，铜电沉积中晶粒如果更小，那么这二者指标就会得到更高的数值，要使铜箔可以发挥出更多的性能，铜箔生产厂家对添加剂重点进行研究，从实验上而言，要让铜箔结晶变小，能够应用含硫有机物添加剂，但若过多的加入就会使铜箔更脆，因每个厂家生产的添加剂不一致，配方通常混合，需要不断地进行改进以及适当调整之后才可以发挥出更好的效用。此外通过高频直流开关电源可以进一步提升铜箔的质量，相比较于以往的硅整流而言，省电程度明显要提高，此外铜结晶细腻及规则程度也更高，通过此途径能够使铜箔质量得以更好的提升。

2.5稀土添加剂

稀土元素含有4f层未填满独特原子结构及电负荷不大的特征，加上它与各种非金属元素自由焓增量为负值，化学亲和力非常强，加入稀土离子在镀液中，利用稀土元素活泼的特性可以让过去电镀工艺中镀液性能进一步提升，目前硫酸盐镀铜中存在一些缺陷，比如在空气里容易发生变色、较大的孔隙率，会在一定程度上影响到镀层的整体耐蚀性，要避免这些问题出现，一般应用增厚镀铜层的形式，不仅造成材料的浪费同时还浪费时间，尤其在电解铜箔电镀自动线上来说，由于工艺的程序设计模式固定，那么在展开下道工序之前，镀层就会发生变色，进而影响到镀层的质量，添加稀土添加剂光亮酸性镀铜，能够进一步使孔隙率降低，且使耐蚀性和抗变色能力提升，尤其可以在较大的程度上提高镀层总体抗蚀效果。有关人员添加自制稀土光亮剂和添加剂于基础镀液里并进行有关研究，通过研究结果表明加入稀土添加剂之后所获得的镀铜层抗变色能力和耐蚀能力要大于未加入的一倍还多，此外表面光亮且孔隙率非常低，这说明稀土添加剂在电解铜箔生产当中具有十分高的推广价值。

3结语

电子工业快速发展的过程当中，电子产品也随着时代的发展不断更新换代，那么就要求双光铜箔材料具有更好的平整性以及光亮度。我国电子制造行业要想更好地发展，就需要有关人员能够顺应时代发展需要进一步提升自身的专业知识技能，定期展开相关培训，更新自身的技能，从而能够更好地满足时代发展需要，同时还可以借鉴国外发达国家成熟的电解铜箔添加剂研究方式，联系我国具体情况，将其合理地应用到实际工作当中，同时还应持续更新发展添加剂复配技术，尽可能早日改善电解工艺的条件，从而取代进口铜箔。本文主要分析了电解铜箔添加剂研究发展的历程趋势，以及介绍了添加剂在电解铜箔中的作用，望可以制作出更加实用且高效的电解铜箔添加剂，促进我国电子行业更加健康稳定的持续发展。

参考文献：

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[2]樊振龙.有机添加剂在电解铜箔生产中的应用[J].南昌大学，2010

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[4]陈程，李敏，李立清.高性能电解铜箔表、面处理工艺研究进展[J].广州化工，2016（02）.