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平移天窗
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乌苏里蝮0 绪论
● 电镀概述
电镀是金属的化学和电化学防护方法的发展。它是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。通过这种电化学过程，使金属或非金属工件的表面上再沉积一层金属的方法就叫做电镀。采用适当的工艺可以在金属或非金属工件的表面上获得所需要的不同种类的镀层， 在国民经济的各个生产和科学发展领域里，如机械、无线电、仪表、交通、航空及船舶工业
中，在日用品的生产和医疗器械等设备的制造中，金属镀层都有极为广泛而应用 。
世界各国由于钢铁所造成的损失数据是相当惊人的，几乎每年钢铁产量的，三分之一由于腐蚀而报废，当然电镀层不可能完全解决这个问题，但是良好的金属镀层还是能在这方面做出较大贡献的。电镀则是获得金属防护层的有效方法。电镀方法所得到的金属镀层，结晶细致紧密，结合力良好，它不但具有良好的防腐性能，而且满足工业某些特殊用途。
● 电镀的优缺点蒸缸
电镀具有其不能为化学镀代替的优点：
（1）可以沉积的金属及合金品种远多于化学镀。
（2）价格比化学镀低得多。
（3）工艺成熟，镀液简单、易于控制。
尽管如此，电镀也有其自身的缺点：电镀只能在导体表面上进行，其结合力一般不及化学镀
● 电镀铜的应用领域
铜具有良好的导电、导热性能，质软而韧，有良好的压延性和抛光性能。为了提高表面镀层和基体金属的结合力，铜镀层常用作防护、装饰性镀层的底层，对局部渗碳工件，常用镀铜来保护不需要渗碳的部位。
1全热交换机） 铜箔粗化处理 铜箔是制造印制板的关键导电材料，但是印制板外层铜箔毛面在与绝缘基板压合制造覆铜板之前必须经过电镀铜粗化处理，使之具有一定的表面粗糙度，才能保证与基板有足够的粘合力。铜箔的粗化处理通常分 2 步：一是在较低铜离子浓度高电流密度下的粗化处理，二是在高铜离子浓度低电流密度下的固化处理。粗化处理过程中必须使用特殊的添加剂，否则铜箔在高温层压制造覆铜板时会出现“铜粉转移”现象，影响与基板的结合力，严重时会使线路从基板上脱落。 在制造多层线路板时，内层铜箔也需要进行强化处理。传统的内层铜箔使用黑化处理方法，但是黑化方法产生的氧化铜会在后续过程中产生空洞，造成层间互连可靠性降低。有日本研究人员采用在酸性硫酸盐电镀铜溶液中添加苯并喹啉系列有机物作为添加剂，并改变溶液中的酸铜比和操作条件对内层铜箔进行处理，避免了“空洞”现象的发生。 2） PCB 制作
PCB 微孔制作
印制板上的小孔具有至关重要的作用，通过它不仅可以实现印制板各层之间的电气互连，还可以实现高密度布线。一张印制板上常常具有成千上万个小孔，有的多达数万个甚至十万个。在这些孔中不仅有贯通于各层之间的导通孔，还有位于印制板表层的盲孔和位于内部的埋孔，而且孔径大小不一，位置各异。因此，孔内铜金属化的质量就成为决定印制板层间电气互连的关键。传统的印制板孔金属化工艺主要分2步：一是通过化学镀铜工艺在钻孔上形成一层导电薄层（厚度一般为 0.5 μm），二是在已经形成的化学镀铜层上再电镀一层较厚的铜层（20 μm 左右）。
但是化学镀铜层存在以下问题：（1）镀速比较慢，生产效率低，镀液不稳定，维护严格；（2）使用甲醛为还原剂，是潜在的致癌物质且操作条件差；（3）使用的 EDTA 等螯合剂给废水处理带来困难；（4）化学镀铜层和电镀层的致密性和延展性不同，热膨胀系数不同，在特定条件下受到热冲击时容易分层、起泡，对孔的可靠性造成威胁。基于以上几点，人们开发出了不使用化学镀铜而直接进行电镀铜的工艺。该方法是在经过特殊的前处理后直接进行电镀铜，简化了操作程序。随着人们环保意识的增强，又由于化学镀铜工艺
存在种种问题，化学镀铜必将会被直接电镀铜工艺所取代。
PCB 电路图形制作
除了印制板的孔金属化工艺用到电镀铜技术外，在印制板形成线路工艺中也用到电镀铜。一种是整板电镀，另外一种是图形电镀。整板电镀是在孔金属化后，把整块印制板作为阴极，通过电镀铜层加厚，然后通过蚀刻的方法形成电路图形，防止因化学镀铜层太薄被后续工艺蚀刻掉而造成产品报废。图形电镀则是采取把线路图形之外部分掩蔽，而对线路图形进行电镀铜层加厚。制造比较复杂的电路常常把整板电镀与图形电镀结合起来使用。
3） IC 封装技术的应用
电镀铜在电子封装上应用的也比较多。例如 BGA，μBGA 等封装体的封装基板布线及层间的互连（通过电镀铜填充盲孔）都要用到电镀铜技术[3]。又如，IC封装载板越来越多地采用 COF (Chip On Flexible printedboard) 的形式，也称为覆晶薄膜载板。该载板是高密度多层挠性印制板，也是通过电镀铜来实现布线及互连。因为铜镀层具有良好的导电、导热性，倒装芯片FC (Flip Chip) 航空母舰模型载板上的电极凸点先经电镀铜形成凸点后接着电镀金膜，最后再与芯片上的铝电极相连接。
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4） 超大规模集成电路芯片（ULSI 芯片）中铜互连
目前，ULSI 中电子器件的特征线宽已由微米级降低到亚微米级，并且有不断降低的趋势。在此条件下，由于互连线的 RC 延迟和电迁移引起的可靠性问题与集成线路速度这对矛盾就表现得更加突出起来。以往的 ULSI 通常使用铝做互连线，但是铝在导电性和抗电迁移性能方面远不如铜。铝的电阻率为2.7 μ? ·cm，而铜的为 1.7 μ? · cm，比铝低 37%；铜的电迁移寿命是铝的 100 倍以上。1997 年 IBM 公司首先在芯片中使用铜互连取代铝互连，自此以后多数芯片都采用电镀铜技术来实现互连。
芯片的特征线宽为微米、亚微米级，早期的铜工艺为 0.25 μm，现在已经发展到 0.15 ~ 0.09 μm，如此精细的线宽不能通过蚀刻铜箔的方法而只能通过沉积的方法得到。在沉积方法中比较成熟而又被广泛应用的是采用电镀铜技术的大马士革工艺。该工艺先通过光刻工艺在硅片介质上形成包含线路图形的凹槽，然后经阻挡层处理、物理气相沉积（PVD）铜晶种层处理、电镀铜填充处理，最后经过化学机械抛光（CMP）除掉多余的阻挡层和沉积铜层。采用电镀铜技术并配合适当的添加剂可以使具有大高宽比的光刻凹槽能自上而下被填充，避免了对形成线路非常有害的“空洞”、“裂缝”现象的发生。还可以通过双大马士革工艺实现线路和通孔的同时形成，该方法还具有沉积速度快、工序简单、成本低等优点而成为 ULSI互连的主流方法。
● 电镀工业的发展
随着我国科学技术和工业生产的迅速发展，我国电镀工业在提高镀层质量和发展镀层种类方面，在采用新工艺、新技术、新设备等方面，进展很快在节约贵金属，推行自动化控制，保证产品质量等各个方面都有了令人喜悦的进展，电镀工业发展的前途是光辉的。
国外，如在日、美、英等国，电镀工业的发展很快，对新工艺、新技术、新设备的推广和应用是不余力的，其自动化程度较高，专业化程度较高，电镀工件的底材也有新的进展。
本文目的
本文通过电镀铜试验，对试样的镀层的硬度、延展性、抗拉强度等性能的分析与研究，出影响这些性能的参数，便于以后对镀铜层性能的改进，促进镀铜技术在各个生产和科学领域的广泛应用，提高产品的竞争力。
1 实验与结果
实验原理
2 实验结果分析
3 结论
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