电镀添加剂的种类与功效
许多研究人员会在电镀制程中，使用电镀添加剂，而电镀添加剂的作用也依照其功能与欲镀层之材质而有不同的选择，常见的应用有载体、光亮剂与调平剂，主要功能皆是在优化电镀的效果，提升电镀速率、镀层的均匀性、光亮性等。电镀添加剂主要可依功能性区分为光亮剂、湿润剂、加速剂、抑制剂、整平剂。有时会组合使用，以达到想要的成效。以下为您罗列市场上主要的添加剂及其功效：
Additive for Electroplating
延伸阅读: 簡介電鍍業
SPS
CAS 27206-35-5
应用: 铜电镀
- SPS主要用于电镀铜 (尤其是酸性铜液）的加速剂，可提高镀铜反应速率。
- 光亮剂。于电镀液中添加SPS后，所沉积的铜层光亮、平整且易延展。
- SPS (CAS 27206-35-5) 和其他添加剂（DPS和ZPS）一起于电镀液中使用，可以在功能性电镀中提供出色的结果，例如在 PCB 上电镀。
MPS
CAS 17636-10-1
应用: 铜电镀
- MPS是一种用于铜电镀的光亮剂。 MPS所沉积的铜层非常光亮、平整、易于延展。
- MPS 用作金属离子螯合剂，也用于纳米金属粉末的分散。据研究，MPS的加入显著提高了化学镀铜的金属化密度。
- 用 MPS 预处理的表面比未经处理的表面金属化得更均匀，表明成核位点的分散性更好。
- 在CMOS镀铜工艺中，硫酸铜电解液中添加的MPS被氧化形成二硫化物，二硫化物被二硫键断裂吸收，抑制晶粒的生长。
ZPS
CAS 49625-94-7
应用: 铜电镀 / 贵金属电镀
- ZPS是一种用于铜电镀的光亮剂。用ZPS镀的铜层非常光亮，平整且易延展。 ZPS也可用于镀贵金属。
- 在含有 PEG 和氯离子的电镀液中添加 ZPS 对 SAC305/Cu 焊点的电镀铜膜和剪切强度有明显的浓度影响。当ZPS浓度逐渐增加到30 ppm时，Cu3Sn层内的空隙数量明显减少，故证实ZPS提高了电镀Cu焊点热老化的稳定性。
DPS
CAS 18880-36-9
应用: 铜电镀
- DPS 用于不同行业的镀铜，例如汽车零件和半导体。铜电镀有不同的目标，包括改变外观、增强导电性或防止腐蚀。
- 可以将 DPS 与非离子表面活性剂、胺类聚合物、聚乙二醇和其他含硫化合物结合使用。 DPS 还可用作电镀贵金属的稳定剂。
- 添加到镀液中的 DPS 越多，粗糙度就越低。当 DPS 浓度增加到 34 lM 时，r.m.s. 粗糙度低至 10 nm。
UPS
CAS 21668-81-5
应用: 无电电镀
- UPS (CAS 21668-81-5)，一种活化加速剂，可缩短化学镀的孵化时间。
- 与氧化层去除剂（例如 HCl）结合使用，可以进一步缩短孵育时间。
- 加入UPS后镀铜膜的结晶度和峰值强度比I(111)/I(200)增加； 添加UPS后，电镀铜膜的表面变得更加光滑。从本研究中获得的结果可以得出结论，UPS 对于沟槽的无空隙填充非常有效。
- UPS 可用作化学镀镍的有效稳定剂。在较低的浓度下（小于 30 mg/l），它也可以用作化学镀镍促进剂。
PPS
CAS 15471-17-7
应用: 镍电镀
- PPS 是一种用于电镀镍的光亮剂。使用 PPS (CAS 15471-17-7) 沉积的镍层非常明亮、平整且具有延展性。
- PPS (CAS 15471-17-7) 用于不同行业的镀镍，例如汽车零件和半导体。镍浴有不同的目标，包括改变外观、增强导电性或防止腐蚀。
- 发现 PPS 能够支持铜离子在互连处的沉积并改进填充工艺以获得无空隙 TSV 互连，即“V”（自下而上）填充模型，PPS 浓度为 5 g/ L 在 0.2 ASD 的电流密度下持续 3 小时可提供 100% 的填充率，互连中没有任何接缝和空隙。
- 含有复合添加剂（BTA 20 mg/L、PPS 10 mg/L、OP-10 50 mg/L 和 Peregal 20 mg/L）的镀液稳定，电流效率为 99.3%，均镀能力为 75.4%覆盖率100.0%。银涂层具有更明显的(111)和(200)取向，具有均匀、致密、光滑的结晶表面，光泽度为271 Gs，具有优异的附着力和抗变色性。
EN 16-80
CAS 26468-86-0
应用: 锌电镀
- EN 16-80（CAS 26468-86-0）是具有高浊点的低泡非离子界面活性剂
- EN 16-80（CAS 26468-86-0）通常用作酸性锌浴中的光亮剂，并具有在高电流密度下改善沉积的能力。
- 在将铟金属电镀到金属层上的方法中，EN 16-80，NAPE 14-90和EA15-90可用作铟组合物中的表面活性剂。
- EN16-80用作锌氧电化学电池中水性电解质的界面活性剂
- 由于EN 16-80具有在充电过程中避免锌枝晶在阳极上形成的能力，故EN 16-80 可以增加锌氧电化学电池的寿命。
EA 15-90
CAS 154906-10-2
应用: 锌电镀 / 锡电镀
- EA15-90（CAS 154906-10-2)通常在酸性锌浴中用作光亮剂的增溶剂和载体。
- EA 15-90（CAS 154906-10-2）是无浊点的低泡阴离子界面活性剂，并可在很宽的pH范围内稳定水解，因此通常与非离子界面活性剂结合使用。
- EA 15-90（CAS 154906-10-2）能够增加镀液的浊点，并在高与中电流密度下生成明亮的镀层。
- EA15-90（CAS 154906-10-2)具醚、醇以及磺酸根，故有助于降低电镀的粗糙表面并抑制枝状生成。
NAPE 14-90
CAS 120478-49-1
应用: 电镀
- NAPE14-90在电镀过程中用作净化剂，特别是用于酸镀锌。
- NAPE14-90的特点是低泡沫，无浊点，耐水解。
- 若要增加浊点，可与非离子表面活性剂组合使用。
- NAPE14-90溶于苄叉基丙酮，提高镀层均匀性。
- NAPE14-90可以在高温下运行，其所形成的涂层光亮且耐腐蚀。
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参考资料:
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S002207280201450X
[2] https://sci-hub.mksa.top/10.1007/s10854-020-04806-5
[3] https://sci-hub.mksa.top/10.1016/j.mee.2003.10.008
[4] https://link.springer.com/article/10.1134/S1023193510040038
[5] http://www.cmnt.lv/upload-files/ns_39drt004_CMNT1902-550.pdf
[6] https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9131387
[7] https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ee/c8ee02242a/unauth#!divAbstract
[8] https://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-DDTL201603005.htm
[9] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433216300435
