数值模拟方法在周期换向脉冲电镀通孔中的应用

5G通信技术的升级使得通信背板层数增加,板上通孔的厚径比也相应增加,使用传统直流电沉积进行互连难度提高。而周期换向脉冲电镀方法对高厚径比通孔均匀电镀有明显的改善。通过使用数值模拟方法对周期换向脉冲在通孔电镀中的参数进行了研究,并使用正交实验方法对周期换向脉冲电镀的各参数对通孔均镀能力的影响主次顺序和影响规律进行了分析。筛选出了优水平组合为：正向峰值电流密度1 A·dm^-2,正反向峰值电流密度比1:4,反向峰宽1 ms,正反向峰宽比30:1,正向占空比1,反向占空比1,正向峰个数2,反向峰个数3。研究结果表明,与直流电镀相比,数值模拟方法优化后的周期换向脉冲电镀参数能够有效提高通孔的均镀能力,并且能够应用于实际电沉积通孔中。该实验结果可为数值模拟方法对周期换向脉冲电镀的优化提供理论支持和新思路。     

特殊整平剂甲基橙在通孔电镀铜的应用

甲基橙具有两种基团,可以同时起到加速和抑制作用,可作为特殊的整平剂应用与通孔电镀铜实验中。通过分子动力学模拟和量子化学计算来表征甲基橙在通孔电镀铜中的作用,结果表明甲基橙可以很好地吸附在阴极表面并抑制铜的电沉积。 通过恒电流测试和循环伏安测试结果显示, 甲基橙由于同时具有磺酸基的去极化和其分子结构部分的极化作用, 形成协同分子内对铜加速还原和阻碍传质的竞争效应, 所以几乎不影响电位。在板厚孔径为10:1的通孔电镀铜实验中, 仅以甲基橙和环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物作为添加剂, TP值可达到92.34%。     

TGV通孔双面电镀铜填充模式调控及工艺可靠性试验研究

通过双面电镀铜实现TGV (Through Glass Via)通孔部分实心填充,兼具TGV通孔密度高、TGV厚度尺寸范围大、热力学可靠性高、圆片级/板级工艺流程简单等优点,是“芯粒”2.5D/3D集成、光电共封装(Co-Packaged-Optics, CPO)等先进封装用TGV转接板潜在优选金属化路线.本文将介绍基于国产电镀药水体系和课题组设计电镀槽体通过电镀参数设计实现TGV通孔双面电镀铜填充模式的调控,实现了X型以及“桥型”直通型TGV孔金属化;据JEDEC标准试验研究了TGV通孔glass–Ti–Cu金属化体系在高温加速老化测试(Highly Accelerated Stress Test, HAST)、温度循环测试(Temperature Cycle Test, TCT)、高温存储(High Temperature Storage, HTS)等可靠性表现,验证了TGV部分实心填充金属化工艺优点,试验发现了TGV铜互连氦气漏率、直流电阻对HAST试验最为敏感, Ti–Cu界面微缺陷、贯穿性裂纹产生是HAST试验中TGV铜互连主要失效模式,揭示了TGV铜互连Cu–Ti–glas...     

铜的彩色电镀

本文推荐一个中级无机化学实验。该实验是在我们多年探索的基础上,经精心编制而成。实验简单易行,可供理工科大学、师范院校化学系选用。通过本实验希望达到以下目的:(1) 熟悉铜的电化学特性;(2) 了解反应物浓度、外加电压对电解速度的影响;(3) 初步掌握装饰性电镀技术的基本原理。     

TSV电镀铜添加剂及作用机理研究进展

后摩尔时代, TSV三维互连成为高端电子器件制造的关键技术之一. TSV电镀铜填充是主流金属化的方法面向晶圆级TSV互连工艺集成应用.本文总结了电镀铜添加剂的国内外研究与发展现状,主要包括加速剂、抑制剂以及季铵盐整平剂、含氮聚合物整平剂、含氮杂环整平剂、无机分子整平剂的分子结构,添加剂与Cl-协同作用关系,主要添加剂分子之间协同作用关系, TSV电镀铜填充机理模型等,并凝练提出了TSV电镀铜添加剂及作用机理研究面临的关键问题,以期为TSV添加剂以及作用机理的研究带来一定启发.     

面向集成电路产业的电子电镀研究方法

电子电镀是集成电路等高端电子制造产业的核心技术之一,其技术特点和难点在于在微纳米尺度通孔、盲孔、沟槽等限域空间内部实现金属镀层的均匀增厚或致密填充.然而,我国针对面向集成电路制造产业的微纳尺度电子电镀过程中的金属电沉积的表界面反应过程、添加剂的分子作用机制及其协同作用、以及镀层的理化结构与电学性能之间的构效关系的基础研究十分薄弱,缺乏系统和成熟的理论体系和研究方法.结合厦门大学电镀学科多年的科研工作,本文拟归纳微纳米尺度电子电镀的关键科学问题和技术难点,介绍电子电镀镀液体系的发展,梳理电子电镀的经典电化学研究方法和电化学原位先进研究方法,展望电子电镀工况研究方法的必要性和紧迫性,希望助力发展先进的电子电镀研究方法,推动电子电镀基础理论和工艺技术研究的进步.     

碱熔-ICP-AES测定电镀废弃物中的镍

采用过氧化钠分解试样,盐酸浸取,通过仪器参数的优化、共存元素干扰等实验,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定电镀废弃物中镍含量的方法。方法的测定范围ω(Ni)1.00%~10.00%。经加标回收实验,镍元素的加标回收率为99.0%~107%(n=3),方法准确可靠,完全能够满足此类物料中镍含量的检验工作。     

高端电子制造中电镀铜添加剂研究进展

电镀铜填充微孔技术是集成电路高端电子制造中电子互连材料制程中的主要技术工艺,铜互连材料的填充质量直接影响集成电路的可靠性和稳定性.电镀添加剂是实现电镀铜填微孔及影响填充质量和行为的关键因素.针对当前集成电路发展对高密度电子互连材料制造的高要求,本文概括了近些年国内外集成电路上电镀铜添加剂的研究现状,着重阐述加速剂、抑制剂和整平剂分子结构与表界面作用机制以及添加剂协同作用下实现超填充的填充机制,并针对现有研究现状提出未来需要深入探讨的科学问题和研究方向,为电子电镀铜添加剂的开发提供参考.     

脉冲复合镀涂层的制备及其高温氧化动力学

水基体系内采用脉冲复合电镀法将镍包铝粉镀到普通碳钢（A3）表面,并与直流电镀结果进行了比较。 结果显示,脉冲复合镀镀层晶粒大小均匀,结合紧密,晶相稳定,镀覆完整,经过热处理,镀层与基体金属之间相互渗透并形成金属间化合物,与钢基体结合牢固,热重分析实验显示此脉冲复合镀镀层经过热处理后显著提高了基体的高温抗氧化性。     

电镀渗氢的数学模型

提出电镀中渗氢的新数学模型,导出渗氢电流暂态关系式,并用于解释文献中的实验结果。对渗氢电流曲线的分类以及渗氢物理参数的测定进行了讨论。     

电镀及化学镀磁记录介质薄膜的最新进展

本文综述了近年来国外电镀及化学镀磁记录介质薄膜的最新研究进展、电镀及化学镀镀液组成、工艺条件及其对薄膜性能的影响、存在问题及发展方向等．磁记录介质薄膜的制备，过去一直采用溅射方法，近年来国外开展了电镀及化学镀方法制备的研究．电镀方法包括水溶液电镀（如：Ｎｉ－Ｆｅ、Ｆｅ－Ｃｏ合金等）和非水溶液电镀（如Ｔｂ－Ｆｅ、Ｎｄ－Ｆｅ、Ｔｂ－Ｆｅ－Ｃｏ合金等），化学镀则是在Ｎｉ－Ｐ、Ｃｏ－Ｐ合金的基础上，通过添加其它金属盐，得到磁记录介质薄膜，如：Ｃｏ－Ｎｉ－Ｐ、Ｃｏ－Ｗ－Ｐ、Ｃｏ－Ｍｎ－Ｐ、Ｃｏ－Ｎｉ－Ｒｅ－Ｐ合金等     

高均匀性的铜柱凸块电镀

随着电子产品的小型化、多功能化和高性能化的发展,促使着2D集成封装向2.5D或3D集成封装发展。铜柱凸块电镀是晶圆级三维封装的关键基础技术之一。本文研究了铜柱凸块的电镀均匀性与添加剂浓度、 镀液对流、 电流密度和电镀设备之间的影响规律。研究结果表明, 添加剂浓度、 镀液对流以及电流密度对单个铜柱凸块的平整度影响较大,而对铜柱凸块高度的均一性影响较小。相反,电镀设备对铜柱凸块的高度均一性的影响较大, 而对铜柱凸块的平整度影响较小。在三种有机添加剂中, 整平剂对铜柱凸块的平整度影响最大, 随着镀液中整平剂浓度的增加,铜柱凸块顶部形状由凸起、变为平整、 再转变为凹陷。电镀液的单向对流会导致所沉积铜柱凸块形貌发生倾斜。 高的电流密度会导致凸顶的铜柱凸块形貌。精密设计的电镀设备可以提高晶圆上电流密度分布的均匀性, 继而大幅提高电镀铜柱凸块的共面性。本文的研究结果可为铜柱凸块的电镀优化提供指导。     

甲基绿光度法测定电镀废水中洗涤剂的方法

摘要：本发明涉及一种甲基绿光度法测定电镀废水中洗涤剂的方法,包括以下步骤：（1）准备2．5g／L的甲基绿水溶液、缓冲溶液、三氯甲烷、振荡器、紫外／可见分光光度计、分液漏斗和容量瓶;（2）利用三氯甲烷进行一次萃取;（3）利用三氯甲烷进行二次萃取;（4）利用紫外／可见分光光度计测定洗涤剂含量。本发明通过利用甲基绿水溶液来进行电镀废水中洗涤剂含量的测定,使得测定的偏差小于6％,样液加标回收率在92．9％至103％之间,且方法简便,准确可靠。     

高效毛细管电泳优化分离硝基甲苯类化合物的研究

采用正交设计法对胶束毛细管电泳中的优化分离条件进行了考察，研究了改性剂，十二烷基硫酸钠（SDS）及β－环糊精（β-CD）浓度和PH值几个参数对分离的影响，优化结果表明，在30min内，性质相近的邻，对、间－硝基甲苯及2，4－二硝基甲苯可得到较好的分离。     

纯钯电沉积及其成核机理研究

研究在柠檬酸钾和草酸铵镀液体系中纯钯电沉积及电结晶机理。结果表明，采用本实验案研制的添加剂（２）ＸＰ－４和ＸＰ－７，可在电流密度０．５￣３．５Ａ／ｄｍ＾２，温度４０￣６０℃的宽广范围内获得全光亮的钯电沉积积层。采用脉冲电源电镀可有效地改善厚沉积层质量，减少沉积层裂纹和孔洞，循环伏安实验表明，钯电极过程的阴阳峰电位之差达１．０５Ｖ，说明其电极过程明显不可逆；伏安图上同时出现－感抗性电流环，说明钯沉积     

表面增强红外光谱在研究电子电镀添加剂界面吸附的机遇

电子电镀是芯片金属互连的关键技术,对相关添加剂分子的界面吸附结构和行为进行可靠表征,是理解填充过程机制、设计新型添加剂的先决条件.衰减全反射–表面增强红外光谱(ATR–SEIRAS)具有强大的分子结构识别能力和对各类金属电极应用的普适性,为研究电子电镀金属–溶液界面的添加剂吸附结构及竞合作用提供了新机遇.基于本课题组的相关工作基础,本文针对电子电镀添加剂基础研究的需求,概述了表面增强红外光谱的基本原理,介绍了该方法在宽频与流动检测方面的新进展以及相关应用研究案例,归纳了该方法目前的不足并展望了未来的研究方向.     

铜互连电镀中有机添加剂的合成与分析（英文）

铜互连是保障电子设备的功能、性能、能效、可靠性以及制备良品率至关重要的一环。铜互连常通过在酸性镀铜液电镀铜实现,并广泛用于芯片、封装基材和印制电路板中。其中,有机添加剂在调控铜沉积完成沟槽填充、微孔填充以形成精密线路和实现层间互连方面起着决定性作用。添加剂主要由光亮剂、抑制剂和整平剂三组分组成,在恰当的浓度配比下,添加剂对于盲孔超级填充具有协同作用。目前,已报导的文献聚焦于代表性添加剂的超填充机理及其电化学行为,而对于添加剂的化学结构与制备方法鲜有深入研究。本文重点研究了各添加剂组分的制备工艺和快速电化学筛选方法,为电镀铜添加剂的未来发展提供理论指导。     

高效液相色谱串联质谱法测定酸铜电镀液中硫代丙烷磺酸钠

基于高效液相色谱串联质谱建立了酸铜电镀液中硫代丙烷磺酸钠光亮剂的定性定量分析方法。以聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）和3-巯基-1-丙烷磺酸钠（MPS）为标准样品，以配置喷射流电喷雾离子源三重四级杆的高效液相色谱质谱联用仪为测试仪器，采用C18反相色谱柱，乙酸铵水溶液-乙腈为流动相。采用硫酸水溶液配制不同浓度梯度的SPS和MPS混合标准溶液，以标准样品的母离子和子离子作为定性定量离子，分别建立SPS和MPS的标准工作曲线，两者的质量浓度在0.05～2 mg/L范围内，标准工作曲线的线性相关系数均大于0.999 9，样品的加标回收率为96.8%～106.7%，测定结果的相对标准偏差小于2.0%(n=6)，聚二硫二丙烷磺酸钠和3-巯基-1-丙烷磺酸钠的检出限分别为0.003 0、0.003 6 mg/L，定量限分别为0.010 0、0.012 0 mg/L。该方法可应用于电镀工厂对电镀液中微量硫代丙烷磺酸钠光亮剂的检测分析。     

电镀铜实验中镀层性质及其影响因素的探究*

电镀实验是电解原理应用的重要案例,通过实验不仅要获得定性的感性认知,还应该获得定量的理性数据。针对电镀铜实验,通过改变铜离子浓度、pH、电解时间、电解电压和电解温度等因素,探究其对镀层厚度、均匀性和致密性等性质的影响,在电解原理的基础上分析其形成机制,从而确定了电镀铜较适宜的操作条件,以此为学生开展电镀实验提供参考案例与研究思路。     

不同分子量PEG的铜电镀液对电化学沉积铜行为的研究

研究了在酸性镀铜溶液中添加不同分子量的PEG对直径为50微米、深径比为1的镀层盲孔填充效果的影响.结果表明,随着PEG分子量的增加,电镀铜溶液的微孔填充力明显提高.电流密度为2 A/dm2,添加剂PEG分子量(u)超过6000时,镀液可以完全填充盲孔,镀层不出现任何空洞和缝隙.这是由于添加剂PEG能明显加强电镀铜镀液阴极极化,抑制了电镀铜的沉积.同时,PEG于镀液中的扩散系数还随其分子量的增加而降低,从而增加了SPS在微孔底部的吸附力,加速了电镀铜在微孔底部的沉积.进一步,增大PEG分子量,沉积铜膜的表面粗糙度、铜膜结晶度和电阻率均有所降低.