PCB設計生產中工藝電鍍添加劑的作用原理

 在PCB設計中電鍍添加劑包括無機添加劑(如鍍銅用的鎘鹽)和有機添加劑(如鍍鎳用的香豆素等)兩大類。早期所用的電鍍添加劑大多數(shù)為無機鹽類，隨后有機物才逐漸在電鍍添加劑的行列中取得了主導地位。按功能分類，電鍍添加劑可分為光亮劑、整平劑、應力消除劑和潤濕劑等。不同功能的添加劑一般具有不同的結構特點和作用機理，但多功能的添加劑也較常見，例如糖精既可作為鍍鎳光亮劑，又是常用的應力消除劑;并且不同功能的添加劑也有可能遵循同一作用機理。
　　
　　電鍍添加劑的作用機理
　　
　　金屬的電沉積過程是分步進行的：首先是電活性物質粒子遷移至陰極附近的外赫姆霍茲層，進行電吸附，然后，陰極電荷傳遞至電極上吸附的部分去溶劑化離子或簡單離子，形成吸附原子，后，吸附原子在電極表面上遷移，直到并入晶格。上述的一個過程都產生一定的過電位(分別為遷移過電位、
　　
　　活化過電位和電結晶過電位)。只有在一定的過電位下，金屬的電沉積過程才具有足夠高的晶粒成核速率、中等電荷遷移速率及提足夠高的結晶過電位，從而保證鍍層平整致密光澤、與基體材料結合牢固。而恰當?shù)?/span>電鍍添加劑能夠提高金屬電沉積的過電位，為鍍層質量提供有力的保障。
　　
　　1、擴散控制機理
　　
　　在大多數(shù)情況下，添加劑向陰極的擴散(而不是金屬離子的擴散)決定著金屬的電沉積速率。這是因為金屬離子的濃度一般為添加劑濃度的100～105倍，對金屬離子而言，電極反應的電流密度遠遠低于其極限電流密度。
　　
　　在添加劑擴散控制情況下，大多數(shù)添加劑粒子擴散并吸附在電極表面張力較大的凸突處、活性部位及特殊的晶面上，致使電極表面吸附原子遷移到電極表面凹陷處并進入晶格，從而起到整平光亮作用。
　　
　　2、非擴散控制機理
　　
　　根據(jù)電鍍中占統(tǒng)治地位的非擴散因素，可將添加劑的非擴散控制機理分為電吸附機理、絡合物生成機理(包括離子橋機理)、離子對機理、改變赫姆霍茲電位機理、改變電極表面張力機理等多種