高分子电镀为一种新型电镀，它是利用高分子导电膜作为导电介质。相对于传统的垂直化学沉铜有着多方面的优势，如流程短，速度快等，但每种工艺都存在着本身问题，本文针对高分子导电膜电镀的实际应用过程中一个重要的问题—空洞，做出相应的改善的过程做出說明，以供同业參考，提供应用能力。

第一部分：产生空洞时的狀况
1 问题切片图片

2 问题简要分析
    从大量的切片上看，空洞产生的位置是在多层板的内层铜处对于双面板，没有发现有空洞现象。而且空洞是不定时的产生。对空洞处做SEM 分析，空洞是产生在第一层镀铜层和导电聚合物膜之间。

第二部分：CP 电镀的原理和空洞分析
    一期水准电镀线採用导电聚合物（Compact Conductive Polymer）的形式來完成。整个电镀流程包括有微蚀、硷性电荷调整、粘附促进、导电聚合物膜形成、电镀。其中最重要的一步就是粘附促进和导电聚合物膜的形成。粘附促进主要是高锰酸盐，高锰酸根被还原形成不溶性的二氧化锰（MnO2），形成的二氧化锰均匀地吸附在孔壁树脂的表面形成厚度约1μm 的二氧化锰吸附层，内层铜表面不吸附任何东西。二氧化锰与导电聚合物单体吡咯反应被还原成二价锰離子，而吡咯单体被氧化并聚和在一起形成单键和双键交替存在的聚合物。正是由于单双键交替存在，可以通过共振作用使电子在聚合物中自由移动而具备了导电性。导电聚合物方法流程比较短。其流程过程示意图如下：

   这里面需要特别指出的是：电镀层铜的生长方式是由兩端向中间逼近的，而且必须在很短的时间内完成。否则会产生空洞。
电镀空洞可能由以下兩个原因：
(1) 导电聚合物沉积不良   在硷性调整阶段，由高锰酸钾还原形成的二氧化锰应在孔内壁的树脂上形成厚度约1μm 的二氧化锰层。如果溶液中存在还原性的物质，可能会把二氧化锰还原掉而造成沉积层断裂，从而导致聚合物沉积不良。
(2) 导电聚合物被破坏  导电聚合物是靠分子内共轭双键來传递电子的。当溶液中存在具有氧化性质的物质时，会破坏聚合物分子中的双键，造成分子内共轭双键的破坏，从而造成导电不良。

第三部分：空洞的实际产生原因分析
(一) 导电聚合物沉积不良

1. 药水温度超标
该线是电脑全自动控制，从控制电脑当天的生产记錄检查未发现異常，同时用精密温度记对线上药水的温度做确认，实测温度和电脑显示温度一致。

2. 药水浓度超标
该线药水浓度由化学实验室定期监控，将问题发生时段及前后1 天的监控资料取出确认，所有药水分析合格。证明当时生产时药水的參數正常。
3. 药水寿命超标
对全线药水和添加部分药水，进行了寿命核对，没有发现寿命有超标现象，基本排除了因为药水寿命超标而造成的空洞问题。
4. 水洗流量不足
相关水洗均有流量计，日常有查核当时的生产检查记錄表，26＃槽后的水洗流量并无異常，正常为（150-200-250）为验证其稳定性，要求生产部，每小时记錄一次该槽的水洗流量，从记錄的资料看，并无異常，故此空洞不可能是由于水洗不充分导致。

(二) 导电聚合物被破坏

根据该空洞产生的理論分析，结合CP 线的实际狀况來分析空洞产生的原因。

1) 黏附和聚合物后水洗異常
CP 线的部分具体流程图

1.1 药水水洗：在流程设计过程中，三级水洗中间级为含有correct solution 的一种酸性校正液，对不同浓度的correct solution 试验确认如下：

但在药水分析过程中，我们的分析结果一直为低于3ml/L，不会产生空洞。但存在一定隐患。所以需要作为重要因數來监控。酸洗为硫酸和双氧水的氧化性物质，不会造成导电不良。
1.2 正常水洗：在对正常水洗的导电率和水中的微生物进行了监控，水质正常。

2) 槽体本身问题
在检查槽体电性时发现槽体带有负电位，约为-1.5V 左右。并且溶液呈酸性，而此电位满足MnO2 还原成Mn2+所需的条件。在MnO2 还原成Mn2+的反应中：

MnO2 ＋ 4H+ ＋ 2e－ ＝ Mn2+ ＋ 2H2O （φ0 ＝＋1.2 3V）

此时该反应的吉布斯自由能ΔG＝－2φ0F＜0，吉布斯自由能小于0 說明该反应能自发进行，即沉积在孔壁的MnO2 跟缸体所带的负电荷能自发反应成Mn2+。而使导电聚合物不能形成。对此我们做了对比实验，结果如下：

从实验和理論的分析的结果看，产生本次空洞的主要原因为黏附促进槽带电所致。

第四部分：空洞问题解决方桉和效果确认
1. 对三级水洗中的correct solution 做即时监控。
2. 对黏附促进槽带电的处理是进行放电处理，并进行了接地以保证其与大地为等势体。
3. 为了保证有良好的监控CP 电镀的方法，我们设计一款测试板，对CP 电镀做空洞监控。

4. 在实施了上述的措施后，CP 电镀的空洞问题得到瞭解决，同时也为以后的预防和监控奠下了方向。