一.背景

     化學鍍 (Chemiealplating)又稱自催化鍍 (Autoeatalytieplating)，是指在沒有外加電流的條件下，利用溶液中的還原劑將金屬離子沉積在具有催化活性的基體表面。從本質上講，它發生的是一種自催化的氧化還原反應，又可譯為不通電電鍍或無電解電鍍。是在基體表面上化學沉積形成金屬或合金鍍層的一種表面處理技術.

化學鍍銅第一次工業應用開始于19 世紀50 年代中葉，此后化學鍍銅技術被大量用于電子和涂裝行業， 其中印刷電路板的工業生產一度成為規模最大的應用領域。化學鍍銅技術繼而被用于金屬化工藝，在半導體電子行業等高技術領域扮演著越來越重要的角色，特別是近年來，超大規模集成電路由鋁金屬化發展為銅金屬化工藝以來，化學鍍銅技術更加受到關注.

   禾川化學專業從事化學鍍銅添加劑配方分析、成分分析、配方檢測、成分檢測；禾川化學是鍍銅企業產品技術革新的風向標；禾川化學成功開發出新型化學鍍銅配方技術；該化學鍍銅鍍層厚度均勻，無明顯邊緣效應，特別是對復雜形狀的基體，在尖角或凹凸部位沒有額外的沉積或沉積不足，在深孔、盲孔件、腔體件的內表面也能得到和外表面同樣厚度的鍍層，因而對尺寸精度要求高的零件進行化學鍍銅特別有利；該鍍層晶粒細、致密、空隙少，呈光亮或半光亮，比電鍍層更加耐腐蝕；該鍍銅技術無需電解設備及附件，工藝操作人員也無需帶電操作，均可在所需部位鍍出合乎要求的鍍層。該鍍銅技術廣泛應用于電子、汽車、航空等行業.

二.化學鍍銅

2.1化學鍍銅常見組成

     典型的鍍液成分主要由無機鹽和有機添加劑組成。無機鹽包括CuCl2、CuSO4、氯離子，采用的主要有機添加劑包括促進劑(或稱為光亮劑)；抑制劑(表面活性劑，潤濕劑，阻化劑)。

2.1.1銅鹽

     銅鹽是化學鍍銅的主鹽，提供鍍銅所需要的銅離子，可以使用CuSO4、CuC12、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、(CH3COO)2Cu、酒石酸銅等二價銅鹽;目前最常采用的銅鹽為硫酸銅,化學鍍銅溶液中銅鹽的含量越高，鍍速越快；但是當其含量繼續增加達到某一定值后，鍍速變化不再明顯。銅鹽濃度對于鍍層性能的影響較小，然而銅鹽中的雜質可能對鍍層性質造成很大的影響，因此化學鍍銅溶液中銅鹽的純度要求較高.

2.1.2絡合劑

     絡合劑是化學鍍液中的關鍵成分,絡合劑一方面可使銅離子的極化增大，使所得的鍍層結晶細致光亮，另一方面可使鍍液穩定，防止銅離子在堿性條件下生成Cu(OH)2沉淀。常用的配位劑有酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、三乙醇胺、氨二乙酸等;酒石酸是最早使用的絡合劑，特別適合于室溫和低沉積速率時使用，也較易進行污水處理，但沉積速率低、鍍液穩定性低且鍍層韌性差限制了它的應用范圍;乙二胺四乙酸(EDTA)，作為絡合劑，是因為該體系的鍍銅液穩定性高、鍍速快、鍍層質量好;以三乙醇胺(TEA)作絡合劑的化學鍍銅，以一定比例配成的工作液有很高的鍍速和穩定性，但是當三乙醇胺、三異丙醇胺用量超過一定值時，鍍速會急劇減小，雖然EDTA的用量對鍍速的影響不大，但其速率要比三乙醇胺小很多.

2.1.3還原劑

    鍍銅溶液中還原劑的作用是使銅配離子還原為金屬銅，常見的還原劑有甲醛(HCHO)、乙二醛、乙醛酸、次磷酸鹽、四丁基硼氫化銨二甲氨基硼烷、聯氨、硼氫化鈉、阱(N2H4)、氨基硼烷及其衍生物等。出于生產成本和操作工藝的考慮，目前工業上仍普遍使用甲醛作為化學鍍銅溶液的還原劑。該溶液得到的銅膜電阻率低，沉積速率高，具有很好的應用價值。

    乙醛酸在堿性溶液中發生Cannizzaro 副反應， 對于化學鍍銅來說它屬于副反應， 此反應會產生大量的草酸鹽，不但消耗鍍液中的還原劑，而且還縮短了鍍液的使用壽命。1）用堿性更強的KOH來替代傳統的NaOH 作為鍍液pH的調節劑，因為在同一種溶液中，草酸鉀的溶解度比草酸鈉的溶解度要大。2）加入微量添加劑如甲醇、一級胺、二級胺、硅酸、硅酸鹽、磷酸、磷酸鹽、二氧化鍺、釩酸、釩酸鹽、錫酸及錫酸鹽，用量為0. 0001 mol/ L 或以上，從而抑制Cannizzaro 副反應，減少由此反應所產生草酸根。

    加入乙醇酸、乙酸、氨基乙酸、草酸、丁二酸、蘋果酸、丙二酸、檸檬酸等，可加速乙醛酸的氧化反應。

2.1.4促進劑

     促進劑，通常是含有硫或其它官能團的有機物，包括硫脲及其衍生物。促進劑的作用這類添加劑的主要作用是提高陰極電流密度和使鍍層晶粒細化;同時促進劑還可以優先吸附在活性較高、生長速率快的晶面上，使得金屬的吸附原子進入這些活性位置有困難，使這些晶面的生長速率下降，從而得到排列整齊的晶體，使鍍層均勻。目前，通常使用SPS(聚二硫二丙烷磺酸鈉)和MPSA(3-巰基丙烷磺酸鈉)。

2.1.5抑制劑

     抑制劑，其特征是在陰極表面上形成一層連續膜以阻止銅的沉積。抑制劑能夠吸附在鍍件的表面阻化或減少光亮劑和整平劑的擴散傳遞，而加大在刻槽口的吸附，達到整平效果。目前，最為常用的是PEG和PEG與氯離子的協同作用，氯離子的存在可以加強其吸附和阻化作用。PEG分子量越大，吸附能力越強，阻化作用越強，但是溶解性越差，擴散系數越小。

三.化學鍍銅參考配方

  3.1化學鍍銅參考配方一

   以上參考配方數據都經過技術修改，僅供參考，關于電鍍配方更多技術可以咨詢我中心技術支持0512-82190860