印制电路板化学沉铜

印制电路板化学沉铜

化学铜被广泛应用于有通孔的印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层铜，继而通过后续的电镀方法加厚使之达到设计的特定厚度，一般情况下是1mil(25.4um)或者更厚一些，有时甚至直接通过化学方法来沉积到整个线路铜厚度的。化学铜工艺是通过一系列必需的步骤而最终完成化学铜的沉积，这其中每一个步骤对整个工艺流程来讲都是很重要。

本章节的目的并不是详述线路线路板的制作过程，而是特别强调指出线路板生产制作中有关化学铜沉积方面的一些要点。至于对那些想要了解线路板生产加工的读者，建议参阅其它文章包括本章后的所列举一部分的参考书目。

镀通孔（金属化孔）的概念至少包涵以下两种含义之一或二者兼有：

1．形成元件导体线路的一部分；

2．形成层间互连线路或印制线路；

一般的一块线路板是在一片非导体的复合基材（环氧树脂-玻璃纤维布基材，酚醛纸基板，聚酯玻纤板等）上通过蚀刻（在覆铜箔的基材上）或化学镀电镀（在覆铜箔基材或物铜箔基材上）的方法生产加工而成的。

PI聚亚酰胺树脂基材：用于柔性板（FPC）制作，适合于高温要求；

酚醛纸基板：可以冲压加工，NEMA级，常见如：FR-2,XXX-PC;

环氧纸基板：较酚醛纸板机械性能更好，NEMA级,常见如：CEM-1,FR-3;

环氧树脂玻纤板：内以玻璃纤维布作增强材料，具有极佳的机械性能，NEMA级，常见如：FR-4,FR-5,G-10,G-11;

无纺玻纤聚酯基板：适合于某些特殊用途，NEMA级，常见如：FR-6;

化学铜/沉铜

非导电基材上的孔在完成金属化后可以达到层间互连或装配中更好的焊锡性或二者兼而有之。非导电基材的内部可能会有内层线路---在非导电基材层压（压合）前已经蚀刻出线路，这种过程加工的板子又称多层板（MLB）。在多层板中，金属化孔不仅起着连接两个外层线路的作用，同时也起着内层间互联的作用，加入设计成穿过非导电基材的孔的话（当时尚无埋盲孔的概念）。

现在生擦和许多线路板在制程特点上都采用层压基板下料，也就是说，非导体基材的外面是压合上去一定厚度电解法制作的铜箔。铜箔的厚度是用每平方英尺的铜箔重量（盎司）来表示的，这种表示方法转化为厚度即为表13.1所示:这些方法一般使用胶细的研

磨剂如玻璃珠或氧化铝研磨材料.在湿浆法过程中是采用喷嘴喷浆处理孔.一些化学原料无论在回蚀和/或除胶渣工艺中用来溶解聚合物树脂.通常的(如环氧树脂系统),浓硫酸,铬酸的水溶液等都曾经被使用过.无论哪种方法,都需要很好的后处理,否则可能造成后续湿流程穿孔化学铜沉积不上等诸多问题的产生.

浓硫酸法:

槽液处理后要有一个非常好的水洗,最好是热水,尽量避免水洗时有强碱性溶液.可能会形成一些环氧树脂磺酸盐的钠盐残留物产生,这种化合物很难从孔内清洗除去.它的存在会形成孔内污染,可能会造成很多电镀困难.

铬酸法:

孔内六价铬的存在会造成孔内化学铜覆盖性的很多问题.它会通过氧化机理破坏锡钯胶体,并阻碍化学铜的还原反应.孔破是这种阻碍所造成的常见结果.这种情况可以通过二次活化解决,但是返工或二次活化成本太高,特别在自动线,二次活化工艺也不是很成熟.

铬酸槽处理后经常会有中和步骤处理,一般采用亚硫酸氢钠将六价铬还原成3价铬.中和剂亚硫酸氢钠溶液的温度一般在100F左右，中和后的水洗温度一般在120—150F，可以有清洗干净亚硫酸盐，避免带入流程中的其他槽液，干扰活化。

其它系统：

也有一些其它的化学方法应用于除胶渣/去钻污和回蚀工艺。在这些系统中，包括应用有机溶剂的混合物（膨松/溶胀树脂）和高锰酸钾处理，以前也用于浓硫酸处理的后处理中，现在甚至直接取代浓硫酸法/铬酸法。

此外还有等离子体法，还处于试验应用阶段，很难用于大规模的生产，且设备投资较大。

无电化学铜工艺

前处理步骤的主要目的：

1．保证化学沉铜层与非导电基材之间的结合力

2．保证化学沉铜沉积层的连续完整性；

3．保证化学铜与基材铜箔之间的结合力；

4．保证化学铜与内层铜箔之间的结合力

以上是对化学铜/无电铜前处理作用的简要说明。

下面简述无电化学铜典型的前处理步骤：

一．除油

除油的目的：

1．除去铜箔和孔内的油污和油脂；

2.除去铜箔和孔内污物；

3．有助于从铜箔表面除去污染和后续热处理；

4．对钻孔产生聚合树脂钻污进行简单处理；

5.除去不良钻孔产生吸附在孔内的毛刺铜粉；

6．除油调整

在一些前处理线中，这是处理复合基材（包括铜箔和非导电基材）的第一步，除油剂一般情况下是碱性，也有部分中性和酸性原料在使用。主要是在一些非典型的除油过程中；除油是前处理线中的一个关键的槽液。除油不足可能会导致一些如下的质量问题的产生：

被污物沾染地方会因为活化剂吸附不足即而造成化学铜覆盖性的问题（亦即微空洞和无铜区的产生）。微空洞会被后续电镀铜覆盖或桥接，但是此处电铜层与基地的非导电基材之间没有任何结合力而言，最终结果可能会造成孔壁脱离和吹孔的产生。

沉积在化学铜层上的电镀层产生的内部镀层应力和基材内被镀层包裹的水分或气体因后续受热（烘板，喷锡，焊接等）所产生的蒸汽膨胀涨力趋向于将镀层从孔壁的非导电基材上拉离，可能会造成孔壁脱离；同样孔内的毛刺披锋产生的铜粉吸附在孔内在除油过程中若是不被除去，也会被电镀铜层包覆，同样该处铜层与非导电基材之间没有任何结合力而言，这种情况最终也可能会造成孔壁脱离的结果。以上两种结果无论发生与否，但有一点无可否认，该处的结合力明显变差而且该处热应力明显升高，可能会破坏电镀层的连续性，特别是在焊接或波焊过程中，结果造成吹孔的产生。吹孔现象实际上是从结合力脆弱的镀层下的非导电基材出产生的蒸气因受热膨胀而喷出造成的！

假若我们的无电铜沉积在基材铜箔的污物上或多层板内层铜箔圆环上的污染物上，这样无电铜和基底铜之间的结合力也会比清洗良好的铜箔之间的结合力差很多，结合不良的结果可能会产生：假若油污是点状的话，可能造成起泡现象的发生，；假若污物面积较大时，甚至可能造成无电铜产生脱离现象；

除油过程中的重要因素：

1．如何选择合适的除油剂-清洗/除油剂的类型

2．除油剂的工作温度

3．除油剂的浓度

4．除油剂的浸渍时间

5．除油槽内的机械搅拌；

6．除油剂清洗效果下降的清洗点；

7．除油后的水洗效果；

在上述清洗操作中，温度是一个值得关注的关键的因素，许多除油剂都有一个最低的温度下限，在此温度以下清洗除油效果急剧下降！

水洗的影响因素：

1．水洗温度应该在60F以上；

2．空气搅拌；

3．最好有喷淋；

4．整个水洗有足够的新鲜水及时更换；。

除油槽后的水洗在某种意义上与除油本身一样重要，板面和孔壁残留的除油剂本身也会成为线路板上的污染物，继而污染后续其他的主要处理溶液如微蚀和活化。一般在该处最典型的水洗如下：

a.水温在60F以上，

b.空气搅拌；

c.在槽内装备喷嘴时板件在水洗时有新鲜水冲洗板面；

条件c不经常使用，但是ab两项是必需的；

清洗水的水流量取决于如下因素：

1．废液带出量（ml/挂）

2．水洗槽内工作板负载量

3．水洗槽的个数（逆流漂洗）

二．电荷调整或整孔：

典型的除油后采用电荷调整工艺，一般在一些特殊板材和多层板生产中，因为树脂本身的电荷因素，在经过除胶渣凹蚀的过程后，需要在电荷方面作调整处理；调整的重要作用就是对非导电的基材进行“超级浸润”，换句话来说，就是将原先带微弱负电荷的树脂表面经过调整液处理后变性为带微弱正电荷活性表面。在一些情况下提供一个均匀连续正电荷极性表面，这样可以保证后续活化剂可以被有效充分的吸附在孔壁上。

有时候调整的药品会被加到除油剂中，于是也会称为除油调整液，尽管单独的除油液和调整液会比合二为一的除油调整液效果更佳，但是行业的趋势已将二者合二为一，调整剂其实就是一些表面活性剂而已。调整后的水洗极为重要，水洗不充分，会使表面活性剂残留在板铜面上，污染后续微蚀，活化液，以致可能影响最终铜铜之间的结合力，结果降低化学铜和基材铜之间的结合力。此处应该注意清洗水的温度和有效清洗的水流量。调整剂的浓度应该要特别注意，应该避免太高浓度的调整剂的使用，适量的调整剂反而会起到更明显的作用。

三.微蚀

无电铜沉积的前处理的下一步就是微蚀或微蚀刻或微粗化或粗化步骤，本步骤的目的是为后续的无电铜沉积提供一个微粗糙的活性铜面结构。如果没有微蚀步骤，化学铜和基材铜之间的结合力会大大降低；

粗化后的表面可以起到一下作用：

1．铜箔的表面积大大增加，表面能也大大增加，为化学铜和基材铜之间提供根多的接触面积；

2．假若一些表面活性剂在水洗时没有被清洗掉，微蚀剂可以通过蚀去其底部基材铜面上的铜基而清除掉基材表面的表面活性剂，但是完全依靠微蚀剂取出表面活性剂是不太现实的和有效的，因为表面活性剂残留的铜面面积较大时，允许微蚀剂作用的机会很小，经常会微蚀不到大片表面活性剂残留处的铜面；

3．为后续活化剂的吸附提供一个良好的锚点，使后续的活化胶体钯可以很好的吸附在基材铜的表面；

4．后续的无电铜层可以通过粗化良好的表面与基材铜紧密地结合在一起；

5.其实此处的微蚀还有一个作用：除去板面铜箔上和内层铜箔面上的吸附的作为调整剂的表面活性剂分子，因为在基材铜和化学铜之间存在有机分子层会影响二者之间的结合力）

为了达到理想的效果，微蚀要达到一定的深度。通常情况至少要微蚀到1微米以上，一般在1--2。5微米左右，微蚀厚度不足即使在后续条件理想条件下，也不一定会有一个满意的结果。单纯的从基材铜箔上蚀去铜不是我们的真正目的，微蚀剂微蚀后产生的鲜艳粉红色的活性铜面才是我们的真正的所要求的，由此可以得到一个微粗化的活性表面。微蚀剂作用的好坏会受到槽液里铜含量的高低的影响。

温度也是微蚀液的一个重要参数。温度太低，微蚀不足甚至铜面依然光亮；温度太高，槽液失控分解报废，板件孔口露基材，多层板内层铜箔的反回蚀等；多层板的内层铜箔会因为微蚀过度造成回缩，这种现象称为反回蚀，这样会降低无电铜和内层铜箔之间的结合面积及结合力(因为反回蚀后的部分树脂表面没有经过除油调整而会造成此处的沉铜的连续和沉积性问题，影响板子的连接可靠性信赖度等问题)这是我们不希望看到的。无电铜和基材铜箔之间的结合力不良一般都是由于微蚀不足和表面清洁度问题造成的。沉铜后的结合力的拉力试验可以每天一到两次作为沉铜质量控制的手段之一，可以帮助我们及时地发现问题，但是很多工厂只是在问题发生后才去做此检验，这样拉力试验只是作为人们对担心的问题的验证方法而已!

拉力试验一般使用约6英寸长宽约0。5-1英寸的胶带紧紧压贴在铜面上，用力快速的拉起，胶带应贴在有部分孔的地方，用拇指或硬币按压结实，撕后观察胶带板面有无铜箔被拉起撕掉。

孔口铜皮翻起的可能原因：

板子孔内残留的清洗剂流出而清洗未净；

过活化；

无电铜沉积不良；

孔口铜皮翻起可能会因为过微蚀和上述的原因；

微蚀前的水洗很重要，水洗充分可以确保残留除油剂不带入微蚀槽内或污染铜面。对所有的微蚀剂来讲，碱性有机物是一种毒化剂，会严重破坏微蚀剂的功能；

微蚀的维护预防措施：

用单独的槽子用于无电铜挂具/篮的铜褪镀；

水洗充分---避免铜的带出

化学铜用的挂篮应该用一个单独的槽子去褪镀，不能放在微蚀槽中，因为微蚀剂对金属的带入特别是钯的存在敏感性特别明显，可能会导致槽液的分解；微蚀后良好的水洗也是为了不带入铜离子污染其他化铜前处理液。常见的可作为微蚀剂的化学品主要有以下几种：

过硫酸铵，过硫酸钠,其他如硫酸双氧水氧化剂（一般双氧水1---1。5磅/加仑1%硫酸）以及其他的过硫酸盐微蚀剂，氯化铜不可用做微蚀剂，因为微蚀铜面会残留氯化亚铜，难于清洗去除。

微蚀剂

过硫酸盐型硫酸双氧水型

1．除油剂/调整除油/调整

2．水洗水洗

3．微蚀浸硫酸溶液

4．水洗水洗（最好）

5．浸硫酸溶液微蚀

6．水洗水洗

采用硫酸双氧水作为微蚀剂，需要在一个较高的操作温度下，一般经常在微蚀槽前除油后增加一个硫酸浸洗液主要是为减少碱性材料特别是一些表面活性剂的带入，因为对于硫酸双氧水体系的稳定剂来讲，除油和调整的一些表面活性剂是毒性剂。若采用其他的微蚀剂体系，则要求在微蚀后增加一硫酸浸洗液，以除去微蚀残留物，，但这并不是必需的，特别是对过硫酸盐体系微蚀剂来讲。

采用过硫酸盐体系微蚀剂，微蚀槽一般使用1-3%的稀硫酸溶液来除去微蚀残留物并伴有一个良好的水洗槽。因为无电铜生产线主要是酸性槽液，需要特别注意重金属离子对槽液的污染，这可能会影响化铜的结合力。

活化前处理液/预浸液/预活化液

除去表面氧化物，减少铜离子对活化液的污染；

避免其他粒子的带入和对活化槽液PH值的冲击；

就是作为一个牺牲奉献槽；

位于活化液前的预浸液在标准制程SOP上很常见，主要为了减少污染粒子对活化液污染，预浸后生产板件不经水洗直接进入活化槽。因为大部分活化液是氯基的，所以预浸液液是氯基的。在这种情况下，工件带入到活化槽的残留物对活化液来讲都是一种离子污染！

每一次覆铜板进入水槽中浸洗，表面都会发生轻微的氧化，特别是在酸性浸洗后，浸入到一些弱酸液中可以将表面的轻微的氧化物除去，因而减少铜离子对槽液的污染。活化液都有一定程度酸性，弱酸性的预浸液将铜离子溶解在自身溶液内在某种程度上也延长了活化液的寿命。许多活化剂对铜离子污染很敏感。

预浸液需要经常性更换（与活化液相比价格相对低廉的）。随着时间而带入预浸液的铜离子的不断升高，一般铜含量在超过1克/升前即要更换。

因为强酸性预浸液会攻击多层板内层的黑氧化层甚至残留在内层铜箔的盐酸会加大反回蚀的发生，因此近年来，预浸趋向于降低酸强度（1-2%的盐酸），同样活化液液是如此！（现在的胶体钯多数是盐基的，少数是酸基的，高盐酸型的目前已经被淘汰出线路板行业）

活化/催化

良好的活化在化学铜制程中甚至比化学铜本身还要重要。尽管如此，之前的槽液处理也必须良好的处理状态。

活化的胶体钯微粒主要是通过粒子的布朗运动和异性电荷的相互吸附作用分别吸附在微蚀后产生的活性铜面上和经清洗调整处理后的孔壁的非导电基材上。

活化液/催化液主要是有二价的亚锡离子包围钯原子核组成的胶体的溶液。该溶液中含有较高浓度的氯离子和适量的酸，比五到十年前的酸含量已大大降低，以尽量避免或减少多层板反回蚀和粉红圈现象的发生。这种活化性的胶体颗粒会吸附在所有的工件上，包括铜箔表面，非导电基材等，经活化处理后一般情况下非导电基材呈现褐色。

一般情况下，胶体微粒内亚锡离子的数目是钯原子数目的50-100倍左右，胶体颗粒在配制过程当然是越小越好。没有亚锡离子的存在，钯原子会失去活性被氧化为没有活性的钯离子。槽液的活化能力不仅取决于活化液中钯的含量，同时也取决于胶体微粒的复合物结构。活化液在一般情况下是典型的深棕黑色。可以通过分析控制槽液中的亚锡离子含量来保证槽液中有足够的亚锡离子以防止槽液失去活性，维护槽液的稳定性。活化槽本身不可进行空气搅拌，因为会氧化亚锡离子和活化钯颗粒而使之失去活性。

因为活化剂是一层介于化铜层和基材铜箔或非导电基材上的物质，它可有效的增强铜-铜之

间的结合力和化学铜与非导电基材之间的结合力。一般情况下，活化液的活化强度不宜太高，避免在活化槽处理时间过长，活化液中钯含量一般是微量的，但是作用效果却很明显！

活化不良，结果可能会造成铜-铜之间的结合力变差，当然钯的消耗和由此产生的成本也会很高！

生产板从活化液中提出时应该充分的滴液时间。在很多工厂，钯的消耗主要不是生产板件的消耗，而是板件的带出消耗。锡钯胶体溶液对于外来污染中的一些金属离子特别是铜离子和锑离子很敏感。一般情况下，10-20ppm的锑离子存在可以造成化学沉积层微空洞的产生。但对于铜离子来说，活化液的敏感性稍有不同:对多层板来说，当活化液内的铜含量达到800ppm左右，经过Desmear除胶渣处理后的非导电基材可能会出现一些孔内空洞的问题，；相对于双面板来说，同样的情况只有在活化液的铜含量达到1500-2000ppm甚至更高才会出现。

如何保证活化液污染的最小化：

一般情况保证活化时间在4-6分钟即可；

定期的更换预浸液；

避免工件提出槽液后再重新浸入槽液；

活化后的水洗

应该避免太长水洗时间；

充分的清洗水流量；

避免空气搅拌或尽量使用很小的空气搅拌；

清洗水水质要好；

太长的水洗时间会造成活化剂的缓慢破坏，导致活性的降低；同时也会导致表面铜的氧化。

活化后的第一个水洗槽一般会变得很浑浊，是因为锡的氢氧化物的生成。水洗不充分，可能会造成大量的锡的氢氧化物污染活化的表面。(可能会造成化学铜粗糙甚至镀层的结合力)

空气搅拌虽有利于生产板件的清洗效果，但是也可能氧化活化颗粒，使之降低甚至失去活性，这主要看空气搅拌的大小。

此处的清洗水如果采用再生循环水清洗可能会在此处以及还原/加速后的水洗中产生一些问题。这要看是采用何种循环系统再生和哪些清洗水用于循环再生的，可能会产生一些偶然的问题：因为再生循环水可能会含有一些润湿剂或者络合剂或者氧化剂等，这些物质可能会降低活化剂的活性甚至使之完全失去活性，继而造成化学铜的孔内空洞。一旦活化颗粒在处理过程中吸附于生产工件之上后，所有的预防措施都是围绕着如何保证持化颗粒的活性状态而展开的。

水洗槽中的水呈黄色和有泡沫产生意味着活化可能出了问题。这种情况下，应该立即关掉水阀，完全放掉水槽内的水，换成新鲜的市水（自来水）方可。

加速（有时也称为后活化/解胶等）

目的主要是提高或增强活化颗粒的活性。

我们可以设想一下胶体钯颗粒的结构：像一个花蕾，中间是钯原子，周围被层层的亚锡离子包围，最外围是氯离子和氢氧根离子。加速的目的就好像拨开花蕾，除去亚锡离子（也可能会有一些钯颗粒）从而使内部的钯颗粒可以暴露在后续的化铜液中并在后续的沉铜槽液中可以更好的发挥催化活性。

假若不经过加速处理，化学铜槽内的沉积反应会减慢，同时也可能冒着这样的风险：一些疏松吸附在板面孔壁的胶体钯活性颗粒会污染沉铜液，造成槽液的稳定性变差甚至分解。同时氢氧化亚锡会在活化的水洗过程中形成（正如我们在水洗槽中看到的混浊的状况）会覆盖在活性的钯颗粒上，遮蔽钯颗粒并影响它的活性。氢氧化亚锡在水溶液呈明胶状，覆盖住钯活性颗粒。加速的目的也是为了溶解这些亚锡的化合污染物，使之从钯活性颗粒上去除。

一些亚锡被去除同时一些附着不良的钯活性颗粒也会被速化在加速液中。加速后的活性颗粒具有更强的活性，可以快速的诱发化学铜的沉积。

大多数加速也是酸性的，可以溶解在活化和加速之间水洗过程中产生的铜的氧化物。一般情况下，当加速液中的铜含量达到1克/升则需要及时更换。

加速液通常都是由一些可溶解锡的化学药品组成，正因为如此，所以要注意生产工件不能再此溶液中停留过长时间。在极端的条件下，加速过度，槽液在溶解锡时，也会从底部将钯颗粒从孔壁板面上速化掉，这样会使这些表面失去活性颗粒。

另外，一般的加速液都是以含氟的化合物为原料的，尽管可能氟的含量很低。氟离子的存在会攻击孔壁中的玻璃纤维，继而使吸附玻璃纤维上的钯活性颗粒除掉，这样可能会造成电镀铜后玻纤断面处的镀层空洞（又叫截点）。

一些加速液可能会含有还原剂，可以吸附在生产板表面内带入沉铜槽与活化钯颗粒一起快速启动无电铜的沉积反应。

我们花费大量的时间讨论前处理而非化学铜本身，原因是为了保证化学铜的沉积，许多处理步骤都要小心的执行。化学铜是化学铜制程的最终结果，正是因为如此，一些意想不到的结果的发生，往往是由于许多无法控制的因素造成。

包括附表一也是我们讨论的生产工艺简图。

无电铜槽/化学铜槽/沉铜槽

槽液的组成：

1．铜盐

2．还原剂（甲醛）

3．络合剂（EDTA,QUADROL,TART等）

4．稳定剂，

5．光泽剂等

6．润湿剂

化学铜：甲醛和氢氧根离子为金属铜的沉积提供了化学还原力。沉积反应必须由吸附生产板件表面的催化颗粒诱发而启动，这就是我们为什麽一定要经过活化处理的原因。

化学铜的化学反应：

Cu2+(CHEL)+2HCHO+4OH-→Cu0↓+2HCOO-+(CHEL)x+2H2O+H2↑

反应之所被称为可以自身催化的氧化还原反应，是因为诱发后的新生成的铜原子和氢原子，可以继续作为催化剂促使反应的继续进行。也就是说，假若我们将一片干净的铜片放入槽液，并不会有反应发生。沉积反应只会在活化后的铜面上或者有其他的活化基材在该铜片附近反应并释放出氢气继而引发该铜片的反应进行。假如板件经活化后，放入无电铜槽而没有镀层沉积，最大的可能是表面氧化了。活化或催化引发了这个反应。附录二将会对化学铜反应有一个简要的概括。

沉积条件

1．低速沉铜液

室温

1- 2微英寸/分钟

2．高速沉铜液

室温21-32度（70-90F）

2-6微英寸/分钟

3．高速沉铜液

高温38---60度（100-140F）

2-6微英寸/分钟

选择何种沉铜液主要考虑以下因素：

如果我们只是为化学镀后的电镀全板铜的原因或沉铜后电镀0。1-0。3mil的电镀铜以保证板子在经过后续图形转移和图形电镀通孔仍保持孔铜覆盖率（例如在一些贵重得多层板生产加工中）无电铜的厚度最低只需要10-20微英寸即可。易于控制的低速化铜槽将会是最好的选择。

由于一些经济成本方面和功能性的原因，印刷线路板的发展趋势更倾向于舍弃全板电镀而采用图形电镀，也趋向于改进或改革一些工艺。在图形转移前在化学铜层上闪镀（快速电镀）一层电镀铜并通过在图形转移后和图形电镀前选择合适的清洗/除油，一定厚度和完整的化学铜镀层也可耐受住清洗液的攻击，这样只要单独的无电铜也可达到令人满意的效果。

假若不需清洗/除油或清洗/除油对化学铜的攻击非常小，那末相对较薄的化学铜层也就可以满足要求（20-40微英寸）；如果刻意追求高产能的话，高速化铜也可作为选择。

如果在图形转移后和图形电镀前需要较强的清洗/除油和化学品，那麽沉积更厚的化学铜将是必需的，以保证镀层在经过清洗/除油后还可以保证其良好的完整覆盖性。这种情况下，化学铜的厚度一般要求在60-100微英寸。出于时间效率方面考虑，高速沉铜将是不错的选择。

对于高速沉铜来讲，高温型化铜变得越来越普遍。它的槽液的增加量（一些药水必需的补充添加）是最小的，因为高温槽液水分的蒸发，同时也可相对经济维持在一个较为恒定的温度，而温度对于沉积速率影响极大。在加温型槽液中只需要加温。但对于室温型高速槽液来讲，在我国的大部分地区的一年四季中，不仅需要加温，同时也需要冷却来保持相对恒定的槽液温度。

假若我们想抛弃闪镀铜工艺，在选择商业化的化铜液时，化学铜层的物理结构也会是我们考虑的一个方面，因为大家知道，化学铜和电镀铜的镀层结晶结构是不一样的，如下事实可以说明这种情况：

化学铜的密度大约比电镀小约2-5%;

相同厚度的化学铜层和电镀铜层，化学铜层溶解的较快，显示化学铜层的结构相对较为疏松；

因此，假若60微英寸的厚度的电镀铜层能够耐受的清洗/除油溶液的攻击，而对于化学铜来讲，则需要100微英寸。但是化学铜相对来讲则更为经济。当然单纯的比率不是最佳选择的决定条件。

另外一个影响我们对化学铜选择的因素就是槽液的有效寿命

所有的化学铜在生产的过程中对会产生副产物。所有的化学铜槽都需要在生产过程中不停地添加补充铜离子，甲醛，氢氧化钠和其他必需的原料（取决所用槽液的类型）。这些补充物料有些是可以共存的，有些也许是不可以共存的，有些是根本无法共存的。多数情况下，铜离子和甲醛配制在一个浓缩液中，而氢氧化钠则在另一个浓缩液中。

通常情况下，槽液需要掏出部分废液，以便于及时补充新液。而淘出量的多少取决于补充液的浓度和槽液的操作温度。假若不及时掏出废液，槽液中的副产物会快速增加，大大降低槽液的寿命。假如掏出量恰当，槽液中的副产物的产生就不会有明显增加，槽液的寿命也就会相对较长些。无论我们是否连续掏出整个槽液或者部分槽液甚至极少掏出槽液这取决于长期一段时期内的总掏出量，槽液操作及其本身特点和一段长期时间内的沉积的状况。

每个槽液都有一个所谓基于沉积一定厚度的镀层所付出的成本方面的“收支平衡点”的考虑。其中开缸成本也被槽液的使用过程逐步的分解承担，当然也包括一些随着槽液老化而带来的不良成本（随着沉积时间的延续，槽液老化带来的空内无铜及其他的不良问题产生的机会都大大增加等）。

如何保持槽液运作在“收支平衡点”以上是基本的但并不是经济的。温度控制对化学铜来说，可能是一个非常重要的物理参数，它直接影响到对沉积速率的控制和沉积层的质量，也是大家经常提到的可能最为关心的参数。无论哪种化学铜槽的化学反应都是在一定的温度范围内进行的。低温型槽液一般具有较为宽广的操作温度范围。

低于最低温度，所有的槽液都不能充分的启动，结果可能造成孔内无铜的大量产生。高于某一个设定温度，沉积速率加快，超过一定速度，镀层质量开始下降，同时一些副反应加剧并成为主要的化学反应，最终导致槽液稳定性降低。

加强对无电铜槽液温度控制是极为重要的。

需要关注的一些物理操作参数和项目：

空气搅拌

循环过滤

槽液负载

2.过滤:

对与薄铜来讲，使用1微米的PP滤芯进行每天一次至少每周一的定期过滤是必要的，主要是滤去槽液中悬浮的活性的铜微粒。当然，连续的溢流过滤会更好，但也不是要求一定要。对于高速化学铜槽液来讲，采用10-25微米的PP滤芯进行连续过滤是非常需要的。

溢流过滤简介如下：

一般槽液从反应槽溢流出来经过过滤袋后进入辅助槽，再从辅助槽内用泵打入到反应槽内。反应产生大量高活性氢气，副反应产生的一些铜颗粒悬浮在槽液内液较为突出，相比低速槽，高速化学铜更需要连续过滤。

一些需要控制的项目和物理参数：

1。槽液负载量：1-1.5平方英尺/加仑

2。机械摆动/摇摆穿孔方向的摇摆

3。挂篮或挂具的材质:不锈钢316

4。槽体：定期的清理/清洗

1。槽液的负载量

浓缩液的补充量一般与槽液在一定温度下的平均负载量有关（单位槽体积所能够处理的工件的表面积）。在一定的温度和时间作用下，一些副反应特别是甲醛和氢氧化钠之间的副反应会在特定的温度下按照一定的速率进行。双液型的浓缩液按一定的比率补充铜含量是根据设定的槽液负载来添加的。

当槽液中的板面

积低于供应商给定的负载量时，我们会发现槽液中甲醛和氢氧化钠的浓度降低，需要额外补充。假若槽液中板面积超过供应商给定的数据，甲醛和氢氧化钠的含量会随着时间而逐渐升高。

同时，早一些高温槽中，当槽液的负载量较低时，槽液的蒸发量可能会超过了槽液的补充添加量，槽液的体积会随时间慢慢减少，可能需要另外补充纯水。

一般情况下，化学铜槽液的负载量一般在1-1.5平方英尺/加仑工作液,如上所述最适的负载量也是基于如上考虑的.

4.机械摇摆:

一般说法是在化学铜槽液中穿孔方向的摇摆可及时更新孔内和反应区域内的槽液,帮助去除沉积过程中产生而吸附在工件上的氢气.

当然要注意板子之间不可以互相碰撞,也不可以接触槽壁以及其他设备和鼓气管等.当活化

后的生产板件进入槽内,她表面的活性粒子可能会污染/沾附在其他表面上,从而使其它表面

也具有了催化活性,继而在其表面发生化学铜反应并沉积铜层.

5.挂具的材质

无电铜挂具一般都采用不锈钢316制作.化学铜会沉积在挂具材料上.我们希望的是沉积在挂具上的化铜具有一定的结合力而不至于脱落在槽液中而继续反应.插入式挂具如塑料(PVC)或铁弗龙TEFLON在吸附一些活化剂后最终也会沉积上铜，但是结合力疏松，铜皮经常会脱落掉入到槽液内。

6．槽体的清洁/清洗

每个槽子始终都会有化学铜析出在槽壁上（槽底，槽壁，溢流口等），因为一些活化剂带入污染和槽液中一些悬浮活性粒子的沉淀。正因为如此，槽体需要定期彻底的清洁和清洗以除去析出的化铜，特别是过滤泵也要做必要的清洁清理工作，然后再将槽液倒回到干净镀槽中。（也就是所谓的翻/倒槽）。