添加剂对传感器用PCB环氧树脂板真空蒸镀铜层参数优化及结构的影响
光学传感器表面的吸光性能直接影响到传感器的工作效率，其表面涂层的制备尤为重要，采用真空蒸镀方法进行铜沉积时不需要施加外部电流，属于一种对非金属材料进行金属化处理的重要技术，同时需要对试样表面进行除油、打磨、预浸、活化与解胶预处理之后再开始真空蒸镀。
目前，上述技术已被大量应用于精密测试仪器、电子设备等部件，为了在印刷线路板板上搭接电子器件并实现导通层间电路的作用，通常需PCB板表面设置一些孔洞，一旦孔洞发生不均匀金属化或深孔处没有完成金属化时，便会引起整块PCB板报废，为成功实现真空蒸镀铜过程，需要选择合适的镀液类型与添加剂成分。
苯亚磺酸钠是一种非离子型高分子化合物，分子中N原子容易与铜离子结合，而且SBS对环境友好，同时廉价易得，聚乙烯亚胺有助于提高镀液稳定性，可作为辅助添加剂使用，本工作选择SBS与PEI作为添加剂，同时利用次磷酸钠体系测试了添加剂对真空蒸镀铜过程产生的影响，由此获得更适合真空蒸镀铜工艺的添加剂。
本试验需要使用的原料包括碳酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠、硼酸、五水硫酸铜、SBS、PEI、硫酸镍、次磷酸钢以及磷酸内二胶活化液，同时采用传感器用PCB环氧树脂作为沉铜板，将其尺寸加工成3mmx4mmx2mm。
之后利用砂纸打磨试样表面并将其浸人内酮中超声清洗以充分去除表面杂质，接着经过活化与解胶处理后再对其真空蒸镀铜，真空蒸镀液的主要组成为：5g/l五水硫酸铜，30g/L次磷酸钠，16g/L柠檬酸钠，30g/L硼酸，1g/L硫酸镍，镀液pH=10，总共配制300ml的真空蒸镀铜液。
将试样放人ES500真空镀膜机网笼中，将网笼安装在专用夹具上，真空室真空度设置为2.1x104Pa，温度为320度，充入120mL/min氟气，偏压-400V电源电流为1800A，对磁体进行铝薄膜的真空热蒸发沉积，沉积时间为60min，使真空室内产生的循环氟离子对基体进行轰击。
按照GB/T8856.5-2008进行镀液稳定性测试，取体积为4.2mL的磷酸丙二胺活化液，加入去离子水定容到100mL，并充分摇匀，然后加入适量0.1mg/ml把元素溶液，在60摄氏度下，将把溶液分别加入原始真空蒸镀铜镀液与含有组合添加剂的镀液内，同时记录镀液分解的最初时间与分解完成后的时间。
观察制备得到的镀层表面组织形态，分析镀层表面均匀性及其光亮状态，并判断是否有漏镀的情况，从外观颜色看，镀层颜色包括褐色、灰褐色、砖红色、褐色、粉色，其中，表面状态最优的为带光泽的粉色，对镀层的微观形貌进行SEM表征，并通过EDS测试了各元素的分布状态。
通过三电极体系测试了各镀层试样的电化学极化曲线，分别以试样与铂片作为工作电极与对电极，参比电极为饱和甘汞电极，电解质溶液为3.5%(质量分数)NaCl溶液，测试温度为室温，控制试样的露出面积为1cm2，进行测试前，先将试样浸人电解液内保持1小时。
在65摄氏度下持续沉铜0.5h，优化添加剂组合，图1为SBS含量为58mg/L时PEI浓度对真空蒸镀铜层沉积速率和板面颜色分布的影响，图2给出了PEI含量为24mg/L时SBS浓度对真空蒸镀铜层沉积速率和板面颜色分布的影响，通过分析图1和图2可知，固定其中一种添加剂的含量并逐渐提高基础液内的另一种添加剂的含量后，铜离子沉积速率表现出单调降低的变化趋势。
这主要是由于添加剂会与铜离子发生配位，从而对其沉积过程起到一定的抑制作用，同时还会引起板面颜色的明显改变，观察颜色发现，提高添加剂添加量后，板面颜色表现为褐色一粉色一褐色的变化规律，粉色为要求制备的颜色，所以综合考虑沉积速率以及板面颜色，最终确定PEI含量应控制在16-28mg/L之间，同时加人54-62mgL的SBS。
在65摄氏度下持续沉铜0.5h，综合考虑沉积率以及板面颜色，最终确定PEI含量应控制在16-28mg/L之间，同时加入54~62mg/L的SBS，采用组合添加剂有助于制备合格沉积率的真空蒸镀铜，实现相互协同的效果，真空蒸镀铜的最佳温度为40~50摄氏度。
镀液都在较为接近的20min时开始析出铜，添加组合添加剂的真空蒸镀铜液的镀液稳定时间最长，表现出了最优的稳定性。
添加剂优化了镀层的组织结构，使得颗粒尺寸更加细小，孔洞数量降低，形成了更加致密的结构，晶粒外形也变得更加平整，采用组合添加剂制备的镀层相对于以单独添加剂条件下的孔隙率更小，镀层性能更优。
