電鍍添加劑的種類與功效

許多研究人員會在電鍍製程中,使用電鍍添加劑,而電鍍添加劑的作用也依照其功能與欲鍍層之材質而有不同的選擇,常見的應用有載體、光亮劑與調平劑,主要功能皆是在優化電鍍的效果,提升電鍍速率、鍍層的均勻性、光亮性等。電鍍添加劑主要可依功能性區分為光亮劑、濕潤劑、加速劑、抑制劑、整平劑。有時會組合使用,以達到想要的成效。以下為您羅列市場上主要的添加劑及其功效:

Additive for Electroplating

 

延伸閱讀: 簡介電鍍業

SPS

CAS 27206-35-5

應用: 銅電鍍

  • SPS主要用於電鍍銅 (尤其是酸性銅液)的加速劑,可提高鍍銅反應速率。
  • 光亮劑。於電鍍液中添加SPS後,所沉積的銅層光亮、平整且易延展。
  • SPS (CAS 27206-35-5) 和其他添加劑(DPS和ZPS)一起於電鍍液中使用,可以在功能性電鍍中提供出色的結果,例如在 PCB 上電鍍。
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MPS

CAS 17636-10-1

應用: 銅電鍍

  • MPS是一種用於銅電鍍的光亮劑。 MPS所沉積的銅層非常光亮、平整、易於延展。
  • MPS 用作金屬離子螯合劑,也用於納米金屬粉末的分散。 據研究,MPS的加入顯著提高了化學鍍銅的金屬化密度。
  • 用 MPS 預處理的表面比未經處理的表面金屬化得更均勻,表明成核位點的分散性更好。
  • 在CMOS鍍銅工藝中,硫酸銅電解液中添加的MPS被氧化形成二硫化物,二硫化物被二硫鍵斷裂吸收,抑制晶粒的生長。
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ZPS

CAS 49625-94-7

應用: 銅電鍍 / 貴金屬電鍍

  • ZPS是一種用於銅電鍍的光亮劑。 用ZPS鍍的銅層非常光亮,平整且易延展。ZPS也可用於鍍貴金屬。
  • 在含有 PEG 和氯離子的電鍍液中添加 ZPS 對 SAC305/Cu 焊點的電鍍銅膜和剪切強度有明顯的濃度影響。當ZPS濃度逐漸增加到30 ppm時,Cu3Sn層內的空隙數量明顯減少,故證實ZPS提高了電鍍Cu焊點熱老化的穩定性。
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DPS

CAS 18880-36-9

應用: 銅電鍍

  • DPS 用於不同行業的鍍銅,例如汽車零件和半導體。 銅電鍍有不同的目標,包括改變外觀、增強導電性或防止腐蝕。
  • 可以將 DPS 與非離子表面活性劑、胺類聚合物、聚乙二醇和其他含硫化合物結合使用。 DPS 還可用作電鍍貴金屬的穩定劑。
  • 添加到鍍液中的 DPS 越多,粗糙度就越低。 當 DPS 濃度增加到 34 lM 時,r.m.s. 粗糙度低至 10 nm。
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UPS

CAS 21668-81-5

應用: 無電電鍍

  • UPS (CAS 21668-81-5),一種活化加速劑,可縮短化學鍍的孵化時間。
  • 與氧化層去除劑(例如 HCl)結合使用,可以進一步縮短孵育時間。
  • 加入UPS後鍍銅膜的結晶度和峰值強度比I(111)/I(200)增加; 添加UPS後,電鍍銅膜的表面變得更加光滑。 從本研究中獲得的結果可以得出結論,UPS 對於溝槽的無空隙填充非常有效。
  • UPS 可用作化學鍍鎳的有效穩定劑。 在較低的濃度下(小於 30 mg/l),它也可以用作化學鍍鎳促進劑。
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PPS

CAS 15471-17-7

應用: 鎳電鍍

  • PPS 是一種用於電鍍鎳的光亮劑。使用 PPS (CAS 15471-17-7) 沉積的鎳層非常明亮、平整且具有延展性。
  • PPS (CAS 15471-17-7) 用於不同行業的鍍鎳,例如汽車零件和半導體。鎳浴有不同的目標,包括改變外觀、增強導電性或防止腐蝕。
  • 發現 PPS 能夠支持銅離子在互連處的沉積並改進填充工藝以獲得無空隙 TSV 互連,即“V”(自下而上)填充模型,PPS 濃度為 5 g/ L 在 0.2 ASD 的電流密度下持續 3 小時可提供 100% 的填充率,互連中沒有任何接縫和空隙。
  • 含有復合添加劑(BTA 20 mg/L、PPS 10 mg/L、OP-10 50 mg/L 和 Peregal 20 mg/L)的鍍液穩定,電流效率為 99.3%,均鍍能力為 75.4%覆蓋率100.0%。銀塗層具有更明顯的(111)和(200)取向,具有均勻、緻密、光滑的結晶表面,光澤度為271 Gs,具有優異的附著力和抗變色性。
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EN 16-80

CAS 26468-86-0

應用: 鋅電鍍

  • EN 16-80(CAS 26468-86-0)是具有高濁點的低泡非離子界面活性劑
  • EN 16-80(CAS 26468-86-0)通常用作酸性鋅浴中的光亮劑,並具有在高電流密度下改善沉積的能力。
  • 在將銦金屬電鍍到金屬層上的方法中,EN 16-80,NAPE 14-90和EA15-90可用作銦組合物中的表面活性劑。.
  • EN16-80用作鋅氧電化學電池中水性電解質的界面活性劑
  • 由於EN 16-80具有在充電過程中避免鋅枝晶在陽極上形成的能力,故EN 16-80 可以增加鋅氧電化學電池的壽命。
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EA 15-90

CAS 154906-10-2

應用: 鋅電鍍 / 錫電鍍

  • EA15-90(CAS 154906-10-2)通常在酸性鋅浴中用作光亮劑的增溶劑和載體。
  • EA 15-90(CAS 154906-10-2)是無濁點的低泡陰離子界面活性劑,並可在很寬的pH範圍內穩定水解,因此通常與非離子界面活性劑結合使用。
  • EA 15-90(CAS 154906-10-2)能夠增加鍍液的濁點,並在高與中電流密度下生成明亮的鍍層。
  • EA15-90(CAS 154906-10-2)具醚、醇以及磺酸根,故有助於降低電鍍的粗糙表面並抑制枝狀生成。
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NAPE 14-90

CAS 120478-49-1

應用: 電鍍

  • NAPE14-90在電鍍過程中用作淨化劑,特別是用於酸鍍鋅。
  • NAPE14-90的特點是低泡沫,無濁點,耐水解。
  • 若要增加濁點,可與非離子表面活性劑組合使用。
  • NAPE14-90溶於芐叉基丙酮,提高鍍層均勻性。
  • NAPE14-90可以在高溫下運行,其所形成的塗層光亮且耐腐蝕。
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為什麼選擇 HOPAX

SPS 是銅電鍍添加劑中最著名和使用最廣泛的化學品。 而HOPAX擁有獨特技術,是2000年以來第一家向電鍍市場供應純度超過95%的SPS之製造商。HOPAX的SPS具有極低的雜質和低金屬殘留的特性,廣泛應用於電子領域,並受到不同客戶的讚賞。

2007年後,我們甚至向市場供應純度99%的SPS,以滿足高端客戶的需求。 如今,我們每年生產數百噸 SPS。 作為市場上的主要生產商,我們從未停止過提高 SPS 之品質的步伐。

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參考資料:

[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

發佈日期:2021.08.31