PCB化学镀铜废液中铜的资源化回收工艺研究

[目的]化学镀铜废液含有高浓度重金属离子,属于危险废物,给环境保护带来巨大压力。[方法]基于破络沉淀的原理处理化学镀铜废液,以回收其中的铜。研究了不同促进剂、促进剂投加量、初始pH和反应时间对铜回收效果的影响,再进一步通过正交试验对回收工艺进行优化。[结果]最优的工艺条件为:促进剂CAT-2投加量10 g/L,初始pH 14.0,反应时间48 h。在该条件下处理后废液的总铜浓度由初始的3 680 mg/L降至1.00 mg/L,铜回收率达到99.97%。[结论]采用破络沉淀法可实现对化学镀铜废液中铜的有效回收,有利于提高资源利用率,降低企业生产成本。

面向高深宽比微细嵌入式金属网格结构的选择性镀铜工艺

高深宽比微细嵌入式金属网格结构具有出色的光电性能和机械稳定性,可广泛应用于柔性触摸/显示器、太阳能电池、智能窗户等领域,但是传统的制备方法存在难以形成高深宽比结构、分辨率不足或材料利用率低等问题。借助电流体喷墨打印高分辨率按需喷印的优势结合选择性镀铜的特点实现高深宽比微细嵌入式金属网格的制备。通过实验研究,揭示了镀液温度、铜离子质量浓度、电流密度、电镀时间等参数对铜生长的速率和截面质量的影响规律,并对比了电镀和化学镀的优劣。结果表明,在电流密度约为1.5 A/dm^(2)时,电镀铜15 min能够实现线宽为10μm、深宽比为1的微细凹槽结构内金属铜的完全填充。最后,通过优化后的镀铜工艺参数结合电流体喷印,制备了线宽为10μm、深宽比为1、周期为800μm的28 mm×60 mm的嵌入式金属网格,其透过率(可见光波段550 nm处)为87.3%,方阻约为0.26Ω/□,品质因数(FOM)达到10 318,达到行业较高水准,可为高性能柔性光电子器件的制备提供新途径。

PCB电镀铜后热处理对制程及性能的影响分析

随着手机通信及消费类产品不断向轻、薄、小、精、密等设计特征方向发展,对配套使用的高密度互连(HDI)板的设计要求越来越高,制作过程中的流程设计与参数规格管控也越来越严格。通过对印制电路板(PCB)制造过程中,电镀铜后有无热处理流程对镀铜层微观晶体结构的变化影响、镀铜的物理特性,以及对后工序的产品品质综合特性进行研究,探讨了充分识别产品微观变化类型及潜在作业品质影响的价值,阐述了制作流程设计优化对高端精细PCB产品的重要性。

热处理法改善PCB内铜镀层间裂纹缺陷问题

[目的]随着通信产品向高频化、高速化和高密度方向发展,填孔覆盖电镀(VIPPO)工艺在印制电路板(PCB)制造中得到广泛应用。但这类PCB在无铅焊接时,其盖孔Cu镀层与底层Cu镀层之间易产生开裂,导致产品失效。本文拟通过热处理来解决这一问题。[方法]PCB塞孔树脂和板材树脂经预处理后于120℃下热处理,然后通过260℃的回流处理来模拟高温焊接。检测了不同条件热处理及回流不同次数后两种树脂的热膨胀系数(CET)及玻璃化转变温度(Tg),分析了热处理不同时间后PCB样品的质量损失,并采用扫描电镜观察了回流处理后不同Cu镀层之间的裂纹情况。[结果]热处理能有效降低塞孔树脂和板材树脂的热膨胀系数,优化它们的玻璃化转变温度。经热处理的PCB样品在经历6次回流处理后,微盲孔拐角处盖孔Cu镀层与底层Cu镀层之间无开裂现象。[结论]在PCB样品完成树脂塞孔及盖孔电镀后分别进行热处理可有效改善因Cu镀层间开裂而导致的失效问题。

PCB化学镀铜界面失效微观形态研究

化学镀铜和电镀铜是印制电路板(PCB)孔金属化的关键制程,盲孔底部和通孔的内层互连结构均存在电镀铜-化铜-基铜三者的结合界面,化铜镀层质量是界面结合强度的关键影响因素。结合化铜层微空洞、盲孔底部和内层互连界面失效的典型微观形貌,分析了孔金属化制程因素对化铜镀层质量和界面结合强度的影响,为PCB化学镀铜的生产质量管控、界面结合强度改善和产品可靠性提升提供参考。

环氧树脂表面改性催化铜导电线路沉积研究

把催化剂固定在基材表面的预设位置是选择性化学镀制作导电线路的关键工艺。采用选择性化学镀铜法在改性后的环氧树脂(Epoxy Resin,EP)基材表面沉积了铜导电线路,基于量子化学密度泛函理论,模拟噻吩分子与催化剂前驱体Ag^(+)之间的络合反应,利用红外光谱和X射线光电子能谱对改性前与改性后的EP基材性能进行表征。结果表明:根据标准ASTM D3359,铜线路与EP基材之间的结合力高达5B等级;化学镀铜45 min后,铜线路电阻率低至2.78×10^(-6)Ω·cm。选择性化学镀铜法属于加成工艺,其对发展经济、环境友好的印制电路板制作具有理论和工艺参考价值。

Li对Al-Zn-Mg-Cu系合金时效早期原子聚集行为的影响

针对Al Zn Mg Cu Li合金时效早期出现的硬度快速上升现象,用L J势函数计算了该合金各种原子间、原子与空位间的相互作用势。结果表明:在Al Zn Mg Cu合金中,以Mg/v聚集为主,还有Zn/v,Cu/v,Zn/Mg的复合聚集;加入较高量的Li以后,则以Li/v聚集为主,几乎没有Zn/Mg聚集形式。

印刷电路板酸性光亮镀铜的研究

采用１２８６电化学接口及旋转圆盘电极测定了硫酸铜镀液阴极极化曲线和循环伏安曲线。结果表明，Ｃｌ－有增大阴极极化的作用。同时还测定了含ＴＤＹ添加剂镀液的深镀能力和分散能力，其分散能力为９２％，深镀能力为４１．３ｍｍ，镀液寿命达３３４Ａ·ｈ／Ｌ。镀层光亮，结晶细致均匀。

北固山湿地土壤金属元素空间分布与变化

镇江北固山湿地是一滨江湿地,遭受季节性的淹水,它的优势植物是芦苇和虉草.为了研究不同植物对湿地土壤不同营养元素的运转和分配的影响,对不同植被下土壤营养元素的空间分布进行了分析.通过不同植被下土壤金属元素的相关分析可以看出,该湿地的土壤具有较好的同源性.通过比较春季和秋季的不同植被下不同层次的土壤金属元素有效态含量可以看出,不同的植物对土壤有效钾、钠、钙、铜、锌、铁、锰的空间分布有着差异显著的影响,这是因为植物的根系分布和活力而造成的.土壤有效镁的空间分布不存在春秋两季的差异.研究结果为滨江湿地生态恢复和生态清淤提供参考.

电镀铜技术在电子材料中的应用

电镀铜层具有良好的导电、导热、延展性等优点,因此,电镀铜技术被广泛应用于电子材料制造领域。本文概括了几种常用电镀铜体系的特点,重点介绍了在电子制造中应用较广的酸性硫酸盐电镀铜镀液的组成和各成分作用。简述了电镀铜在铜箔粗化、印制电路制作、电子封装、超大规模集成电路(ULSI)铜互连领域的应用,并对近年来电子工业中应用的几种先进电镀铜技术,包括脉冲电镀铜技术、水平直接电镀铜技术、超声波电镀铜技术、激光电镀铜技术等进行了评述。

优化试验法在化学镀铜工艺研究中的应用

在现代印制电路原理与工艺课程的教学中,化学镀铜是基本内容之一。文章采用RF-4为基材,研究了优化试验设计在次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺研究中的应用。实验获得Na2H2PO2化学镀铜的最佳工艺参数为:次亚磷酸钠50.0g.dm-3;硫酸镍1.0g.dm-3;硼酸30.0g.dm-3;酒石酸钾钠20.0g.dm-3;五水硫酸铜10.0g.dm-3;pH值6;温度55℃。

次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望

化学镀铜是印制电路制作中重要工序,开发新的非甲醛体系化学镀铜工艺是当前化学镀铜领域中的热点。文章根据化学镀铜的基本原理,分析了以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺的特点、以及该技术的研究情况,并提出了该工艺未来的研究方向。

泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理,制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝,并通过准静态压缩实验,研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明:采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征,使泡沫铝的屈服强度提高,吸能性大幅度上升。另外,还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响,结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件,使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。

添加剂对脉冲酸性镀铜通孔均匀沉积的影响

研究了在脉冲酸性电镀铜工艺中,不同相对分子质量的聚乙二醇及聚二硫二丙烷磺酸钠的质量浓度以及搅拌条件对微孔直径为300μm,深径比为7.3:1的通孔填充效果的影响。结果表明,随着聚乙二醇相对分子质量增大,通孔内壁铜沉积的均匀性逐渐增大,当聚乙二醇相对分子质量为8 000和12 000时,通孔的均匀度达到90%以上;当镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠的质量浓度为4～6 mg/L、搅拌速率保持在700 r/min时,通孔内壁上可以镀覆一层均匀的铜导电层。

合金元素对形变Cu-Fe原位复合材料性能的影响

利用电阻测量仪 ,电液伺服万能试验机 (MTS) ,扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM)研究了添加微量Zr,Mg元素及Fe含量对室温和退火状态的形变Cu Fe原位复合材料的组织、导电性和强度的影响。结果表明 ,添加Zr后 ,在不明显损失导电性的情况下 ,可使极限抗拉强度 (UTS)提高约 10 %。进行2h不同温度退火处理 ,材料的电阻率在 4 0 0℃之前稍稍减小 ,后快速增加 ;UTS在 15 0℃之前稍稍增加 ,后快速减小 ,Zr的加入改善了材料的热稳定性 ,表现在随着退火温度的增加 ,UTS下降的幅度变缓。添加Mg使材料变脆。形变量和Fe含量的增加使材料的电阻率和强度显著增大。经 15 0℃× 2h ,30 0℃×2h退火处理可改善此类材料的综合性能。

从印刷电路板废料中回收铜的研究

采用双氧水和硫酸作为反应试剂 ,把铜从电路板废料中剥离出来 ,利用电解—电渗析法回收废液中的铜。实验结果表明 :固∶液 =1∶4时 ,即 10g废料与 2 0mL双氧水 ,2 0mL硫酸 (1∶3)进行反应 ,铜的剥离率可达 98.17% ;所得的硫酸铜废液进行电解—电渗析处理的最佳条件为 :电流值 2 .2A、电压值 7.5V、电解时间 2 0min ,得到铜的回收率为 88.0 7%。得到的铜通过马福炉焙烧 (5 0 0℃ ,1h)得氧化铜 ,用稀硫酸溶解并过滤除去渣滓 ,再结晶、抽滤、重结晶得硫酸铜 ,实现了金属资源的再生利用。

印制板微孔金属化工艺改进

在分布有微孔的印制板上,按照印制板孔金属化工艺路线,研究并改进印刷板孔金属化工艺;探索乙醛酸化学镀铜工艺在印制板微孔金属化中的应用,并采用扫描电子显微镜分析镀层的特点。结果表明,环保型乙醛酸化学镀铜可以成功地应用于印制板孔金属化加工工艺中。印制板孔金属化后,微孔内壁上的铜镀层紧密附着于内壁,颗粒较细小;虽然沉积铜颗粒排列相对疏松和不均匀,但能满足工艺要求。微孔外壁沉积出的化学镀铜层光亮、晶粒细小致密。

印制板用压延铜箔镀铜粗化工艺

介绍了压延铜箔镀铜粗化工艺的工艺流程和工艺条件。讨论了粗化处理及固化处理过程中铜离子含量、硫酸含量及电流密度等因素对压延铜箔表面质量及抗剥离强度的影响。得到了适合压延铜箔的粗化条件(20g/LCu2+,70g/L的硫酸,适量添加剂,Jk=40～50A/dm2,θ=30°C,t=3～5s)和固化条件(60～70g/LCu2+,90～105g/L硫酸,适量添加剂,Jk=20～30A/dm2,θ=50°C,t=6～8s)。经该粗化工艺处理后的压延铜箔与印制板基板结合力良好。

不同还原体系银油墨打印对聚酰亚胺基板化学镀铜制备印制电路板的影响

先在普通打印机上用活化导电银油墨将线路图打印在聚酰亚胺(PI)基板上,固化后再化学镀铜制得印制电路板(PCB)。研究了导电银油墨的还原剂对不同体系镀液化学镀铜层厚度、导电性、结合力和抗氧化性的影响。结果表明,油墨的还原剂相同时,甲醛体系化学镀铜层的综合性能优于乙醛酸镀液。导电银油墨的最佳还原剂为丙酸,即油墨的最佳配方为:丙酸0.5 mol/L,Ag NO3 0.5 mol/L,10%(质量分数)OP乳化剂适量。采用0.5 mol/L丙酸油墨–甲醛镀液体系制得厚度为3.10μm的铜镀层,其抗氧化时间为44 s,电阻率为1.00×10-7?·m,与PI基板间的结合力良好,综合性能最佳。

化学镀铜活化浆料的制备及催化机理

为了能使绝缘基材高效、低成本地实现线路的金属化,制备了一种含银的化学镀铜活化浆料,将其涂在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜上再进行化学镀铜。通过红外光谱、扫描电镜(SEM)以及结合力、导电性、开路电位-时间曲线测量等分析了活化浆料的分子结构以及化学镀铜过程中试样的表面形貌、性能,并探讨了活化浆料的催化机理等。结果表明:Ag+与聚氨酯树脂主链-NHCOO-基团中的N,O形成配位键;化学镀铜过程先得到离散均匀的铜颗粒,随时间延长最终得到均匀致密的铜层;银含量越大,缓慢生成铜活性中心的诱导时间越短,浆料活性越高;该工艺可得到结合力、导电性良好的电路图案,可在全印制电子技术中推广应用。