聚酰亚胺表面化学沉铜前处理的微观分析

PI (聚酰亚胺) 溅射镀铜膜是一种重要的薄膜制备技术，它在许多领域都有广泛的应用。

以下是关于PI 溅射镀铜膜的深入探究，包括其原理与应用解读：
一、原理：
1. 溅射镀膜原理：在真空条件下，通过高能离子溅射靶材，使得靶材原子被电离并沉积在基板上，形成薄膜。

2. 铜的溅射镀膜：铜的溅射镀膜过程涉及到铜原子的电离和沉积，需要通过特定的溅射设备进行。

溅射过程中，高能离子轰击铜靶材，使其原子逸出并沉积在基板上，形成铜膜。

二、影响因素：
1. 溅射功率：溅射功率会影响铜原子从靶材逸出的速度和沉积在基板上的密度，影响薄膜的厚度和均匀性。

2. 基板材料：基板材料会影响铜膜与基板的结合力、致密程度和电学性能。

3. 真空度：真空度会影响溅射过程中气体的吸附和放电，从而影响薄膜的质量。

三、应用：
1. 电子器件：PI 溅射镀铜膜可以用于制备电子器件的导电层，如印刷电路板、柔性电路等。

2. 光学器件：铜具有较好的导光性能，PI 溅射镀铜膜可以用于制备光学器件，如反射镜、滤光片等。

3. 磁学器件：铜在磁学方面具有良好的性能，可以用于制备磁
学器件，如磁性存储元件等。

4. 其他领域：PI 溅射镀铜膜还可以应用于高温烧结用垫片、密封圈、绝缘垫片等。

总之，PI 溅射镀铜膜是一种重要的薄膜制备技术，具有广泛的应用前景。

在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的溅射条件和基板材料，以保证薄膜的质量和性能。

聚酰亚胺薄膜表面无钯活化化学镀铜潘湛昌;张鹏伟;张晃初;曾祥福;胡光辉;肖楚民;罗俊明【摘要】为了增加聚酰亚胺薄膜表面与化学镀铜层的结合力,采用NaOH溶液对其表面进行化学改性,然后在其表面制备出具有催化活性的银微粒,进而化学镀铜.使用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(FTIR-ATR)和能谱分析仪(EDS)对聚酰亚胺的表面结构和组成进行了表征和分析,利用X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)表征铜镀层的结构及表面微观形貌.结果表明,聚酰亚胺表面在NaOH溶液中发生水解,在AgNO3溶液中实现Ag+与Na+间的离子交换,Ag+通过化学吸附附着在聚酰亚胺表面.在镀铜液中,Ag+先被甲醛还原成银微粒,从而引发化学镀铜反应的发生,并可获得结合力良好的化学镀铜层.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2014(033)015【总页数】3页(P641-643)【关键词】聚酰亚胺;表面改性;无钯活化;化学镀铜;结合力【作者】潘湛昌;张鹏伟;张晃初;曾祥福;胡光辉;肖楚民;罗俊明【作者单位】广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;胜宏科技(惠州)股份有限公司,广东惠州516211;胜宏科技(惠州)股份有限公司,广东惠州516211;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ153.14聚酰亚胺(PI)以其优良的耐高温和电绝缘性能被广泛用于PCB 行业，已成为加工高端挠性线路板的主要材料。

化学镀铜可在非导电基体上进行，并能用于多个领域，如装饰表面制造、超大规模集成电路制备等[1]。

然而欲在聚酰亚胺薄膜上化学镀铜，必须要先在其表面制备出一层贵金属微粒，以便使之具有催化还原铜的能力[2]。

聚酰亚胺薄膜表面亲水性和极性差，导致其与其他材料的结合不牢。

聚酰亚胺薄膜表面导电金属层化学沉积技术研究王楠;白晶莹;李家峰;冯立;徐俊杰;赫艳龙;董俊伟;崔庆新;张立功【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2022(36)22【摘要】为赋予聚酰亚胺(Polyimide,PI)薄膜材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空、航天领域的应用,采用化学碱蚀法对表面具有极高化学惰性的PI薄膜进行界面微纳改性处理,并结合化学镀铜沉积技术,实现了PI薄膜表面导电金属层的制备。

利用SEM、XRD、AFM、FTIR等对聚酰亚胺薄膜表面改性前后的微观结构和表面金属层性能进行表征。

常温化学碱蚀后的PI薄膜表面呈现出树枝状与铆钉状微观结构交错均匀分布的凸起结构形貌,60℃碱蚀后的PI薄膜表面呈现出微小凹坑特征,且碱蚀后PI薄膜表面亲水性明显增强。

PI薄膜表面金属镀层均匀致密,导电性良好,且镀层与PI薄膜基材之间具有良好的结合力。

碱蚀改性后PI薄膜表面呈现出相互交错的微观凸起亲水性结构,为PI薄膜表面金属层的成核、结晶提供良好的沉积与互嵌结合点,形成PI薄膜表面金属层与基材之间良好的界面互锁,从而有利于提高表面镀层结合强度。

本工作实现了化学碱蚀作用下聚酰亚胺薄膜表面高导电、高结合强度金属层的制备,可为聚酰亚胺薄膜在雷达天线等航空、航天领域的应用提供技术支撑。

【总页数】6页(P174-179)【作者】王楠;白晶莹;李家峰;冯立;徐俊杰;赫艳龙;董俊伟;崔庆新;张立功【作者单位】中国空间技术研究院;北京星驰恒动科技发展有限公司【正文语种】中文【中图分类】TB332【相关文献】1.中性介质铝表面无机非金属膜层的电化学沉积Ⅰ无机非金属膜层的制备2.中性介质铝表面无机非金属膜层的电化学沉积Ⅱ无机非金属膜层的成分、形貌及结构分析3.中性介质铝表面无机非金属膜层的电化学沉积(Ⅲ)无机非金属膜层成膜机理初探4.金属有机物化学气相沉积同质外延GaN薄膜表面形貌的改善5.预镀Ni-P层的A3钢表面电化学辅助沉积TiO_2薄膜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

整孔剂PM-604（碱性去油剂）一、开缸参数范围最佳值NaOH 8-12 g/L 10 g/LPM-604 6-9 % 7%温度35-45℃40℃处理时间4-6钟5分钟二、100升的配槽NaOH 1KgPM-604 7升去离子水调整体积到100升需要此请配方请联系：1、先在工作槽中注入50升去离子水2、加入试剂氢氧化钠1 Kg，搅拌溶解3、加入7升PM-604，补水到液面三、分析方法1、NaOH含量的分析1．1、取样10mL注入250mL锥形瓶中1．2、加入3滴酚酞指示剂，用0.5N盐酸滴定至红色消失为终点1．3、计算NaOH含量( g/L ) = 盐酸mL数×盐酸N浓度×4.02、PM-604含量的计算PM-604百分含量= NaOH分析值×0.7四、补加公式1、NaOH的补加量( Kg ) = ( 10-NaOH分析值)×V÷10002、PM-604的加量(升) = ( 7-PM-604分析值)×V÷100五、换槽频率按每升工作液处理8平方米板子后重新开缸。

如工作槽为100升，则处理800平方米板后需换槽。

整孔剂PM-604不以铜含量为换槽标准。

PM-605微蚀稳定剂PM-605微蚀稳定剂用于化学沉铜和电镀铜之前，清洁铜表面并对其进行微粗糙腐蚀，使其对镀层有较大的附着力。

它比过硫酸铵等微蚀剂具有以下特点：蚀刻速度恒定、铜可以再生、溶铜量高、不需酸洗等。

一、工艺条件1、沉铜工序2、图电工序3、每公升工作液的配制3.1 沉铜工序3.2 图电工序4、溶液配制程序4.1 注入约70%的纯水于药槽4.2边搅拌边加入所需量的H2SO44.3 待溶液冷却至室温后再加入所需量H2O2与PM-6054.4 加纯水至液面并搅拌均匀二、设备药缸：聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯、聚氯乙烯复合材料加热器：SS加热器、SS热交换器摇动：必须三、药液维护1、双氧水和硫酸每日分析补加，将会保持恒定的微蚀速率2、补加双氧水时，再补加其用量十分之一的PM-605微蚀稳定剂3、Cu2+>50g/L须换槽，废液可回收硫酸铜四、废物处理及安全措施电镀用化学药品大多有腐蚀性，勿与皮肤、口眼接触。

聚酰亚胺薄膜表面银颗粒的制备及化学镀铜效果李红月;王宝才;俞娟;王晓东;黄培【摘要】为了使聚酰亚胺(PI)薄膜表面具有良好的活性,采用NaOH溶液对PI薄膜进行化学改性,在PI薄膜表面制备金属Ag微粒,然后进行化学镀铜.采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电阻测试仪等对复合薄膜的结构和性能进行表征,并讨论AgNO3溶液处理时间对Cu层的影响.结果表明:PI薄膜表面在NaOH溶液中发生水解,在AgNO3溶液中实现Na+和Ag+间的离子交换,经过NaBH4还原,在PI薄膜表面形成Ag微粒,该Ag微粒可以引导化学镀铜反应的发生.试验中,控制其他条件不变,在2 g/L的AgNO3溶液中离子交换30 min可以制得形貌和电性能良好的PI/Cu复合薄膜,方块电阻可低至0.585 Ω.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】5页(P114-118)【关键词】聚酰亚胺;银;铜;化学镀铜【作者】李红月;王宝才;俞娟;王晓东;黄培【作者单位】南京工业大学化工学院,江苏南京210009;南京工业大学化工学院,江苏南京210009;南京工业大学化工学院,江苏南京210009;南京工业大学化工学院,江苏南京210009;南京工业大学化工学院,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TQ153.14聚酰亚胺(PI)是主链上含有酰亚胺环的一类芳香杂环聚合物材料,因具有优良的耐热性能、力学性能、电性能以及基体质轻柔软等优点,被广泛用于微电子、光子器件、太阳能薄膜电池以及柔性电路板等。

近年来,聚酰亚胺薄膜改性受到了广泛关注,其中,表面金属化是一个重要发展方向。

Cu是与人类关系最密切的有色金属之一,在电子、电气、轻工、国防领域得到广泛的应用。

PI/Cu复合薄膜既具有Cu优良的电性能,又具有PI质轻、柔软等优点,故PI薄膜与Cu的结合具有无可取代的作用与意义[1-3]。

VCP前处理对孔内化学沉铜层咬蚀分析1.前言：孔内无铜是PCB制造过程中较常见的一种缺陷，其影响因素较为复杂。

在全板电镀中，常见的有两种情况，包括沉铜不良和板电不良。

文章通过探究VCP电镀线前处理过程对化学铜层的影响，提出一些改善措施，降低板电时孔内无铜风险。

2. 现状：不良板孔无铜切片分析，其孔铜呈渐薄型，从孔口往中间拉尖，很可能是板件在进入铜缸之前，沉铜层被药水咬蚀所致（如图2）。

此板采用VCP电镀线生产，板件进入铜缸之前经过除油缸→两道水洗→酸洗。

在这个流程中，除油缸、酸洗缸参数变化可能会对沉铜层造成影响，因此从除油、酸洗浓度控制、存在离子（主要为Cu2+、Cl-）、停留时间等方面进行分析、模拟实验，探究可能存在的影响。

3.模拟测试及结果：3.1酸洗溶液对沉铜层的影响：酸洗的目的是为了除去板件表面氧化，减轻前处理清洗不净对镀铜溶液的污染，并保持镀铜溶液中硫酸含量稳定。

由于板件只沉积了一层很薄的化学铜层，酸洗浓度控制不当存在咬蚀化学铜层的危险。

现阶段在化验室条件下模拟酸洗溶液对沉铜层的影响，主要参数包括H2SO4浓度、Cu2+含量、Cl-含量。

正常沉铜板件，背光确认9级，取样50×50 mm，除油浓度配置2%，除油浸泡时间为100 s，取出后水洗90 s，再将其放入配置好的酸洗溶液中浸泡100 s，取出放入清水中洗干净后烘干处理，通过背光确认沉铜层情况。

实验结果（见表1）。

由实验结果我们可以看到，硫酸浓度在较低的范围内变化对沉铜层的影响不大，正常情况下不会与稀硫酸发生反应。

溶液中存在铜离子，随着氯离子浓度的增加，溶液对沉铜层的咬蚀愈加明显，这是由于在酸性条件下，铜和氯化铜反应生成氯化亚铜，进而形成络离子，沉铜层咬蚀严重，存在孔内无铜风险。

因此，酸洗溶液中应控制好铜离子和氯离子浓度，而氯离子除了自来水本身存在，还可能来源于硫酸来料，因此电镀前酸洗应使用纯度较高的硫酸，确保来料杂质离子在要求范围内，减少氯离子对板件沉铜层的影响。

专利名称：一种聚酰亚胺基板的铜金属化方法专利类型：发明专利
发明人：梁彤祥,刘杨秋,倪晓军,符晓铭,付志强申请号：CN02104076.1
申请日：20020308
公开号：CN1382830A
公开日：
20021204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种聚酰亚胺基板的铜金属化方法,涉及微电子封装技术。

本发明的特征是以乙酰丙酮铜有机金属化合物为前驱体,采用化学气相沉积法进行铜金属化。

其制备方法为:首先将聚酰亚胺基板表面进行抛光清洗;利用溅射镀膜法在上述处理后的基板表面沉积TiN非晶层;以N为载气,其流量170－
350ml/min,以H为反应气体,其流量为400－700ml/min,利用化学气相沉积法在TiN非晶层上制备Cu 膜,沉积反应温度为220－280℃,前驱体挥发温度为180－270℃。

利用本铜金属化方法,其Cu膜电阻率低,抗电迁移能力好,结合强度大,完全满足电子封装基板需要。

申请人：清华大学
地址：100084 北京100084-82信箱
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

聚酰亚胺塑料表面激光诱导活化化学镀铜Laser-Induced Activation Electroless Copper Plating on Surface of Polyimide Plastics王攀'崔开放'钟良#(西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳621000)WANG Pan$CUI Kaifang$ZHONG Liang#(School of Manufacturing Science and Engineering$Southwest University of Science and Technology$Mianyang621000$China)摘要：以硫酸铜和次磷酸钠为主要成分配制活化液，并将其均匀涂在改性后的聚酰亚胺基体表面。

通过激光诱导使基体活化，施镀后得到平整、致密的化学镀铜层。

研究了不同改性工艺对激光诱导活化化学镀铜效果的影响。

采用接触角测量仪分析了不同改性工艺条件下基体的亲水性，并通过扫描电镜观察改性前后和激光诱导活化前后基体的表面形貌。

结果表明：飞秒激光刻蚀改性后的基体具有良好的亲水性，其表面形成的刻蚀孔洞为激光诱导活化后生成的铜微粒提供了吸附场所，施镀后得到结合力良好的化学镀铜层。

关键词：聚酰亚胺塑料；激光；无肋活化；化学镀铜Abstract:The activation liquid was prepared by using copper sulfate and sodium hypophosphite as main components,and it was uniformly applied to the surface of the modified polyimide substrate.The substrate was activated by laser induction,and a flat and dense electroless copper coating was obtainLd aftLrLlLctrolLss plating.ThLL f Lcts of di f L rLnt modification procLssLs on thLlasLr-inducLd activationLlLctrolLss coppLr plating wLrLstudiLd.ThLhydrophilicity ofthL substratL undLr di f LrLnt modification conditions was analyzLd by contact anglL mLasuring instrument,and the surface morphology of the substrate before and after modification and before andafMerlaser-inducedacMivaMion were observed by scanning elecMron microscopy.TheresulMs showedMhaMMhesubsMraMehasgoodhydrophiliciMyafMerfemMosecondlasereMching"andMheeMched holesformedonMhesurfaceprovideMheadsorpMionsieforMhecopperparMiclesgeneraMedbylaser-inducedacMivaMion.AfMerelecMrolessplaMing"MheelecMrolesscoppercoaing wih good bonding forcewasobMained.KeywBrds:polyimideplasMics；laser；pa l adium-freeacivaMion；elecMrolesscopperplaMing中图分类号：TQ153文献标志码：A文章编号：10004742(2020)030030040前言聚酰亚胺具有良好的耐高温性、电绝缘性、耐蚀性及优异的机械性，已广泛应用于电子电器领域-12。