2021年度江西省科技进步奖三等奖

基于PCB板高速高灌孔能力的电镀铜添加剂关键制备技术及产业化

主要完成人：李立清，张本汉，许永章，邹来禧，唐云志，欧阳少波，喻荣祥

主要完成单位：江西理工大学，信丰正天伟电子科技有限公司

层与层之间具有良好导通能力的多层印刷线路板(Printed-Circuit-Board, PCB)是电子产品向小型化、便捷化、智能化方向发展的必备元件，但在电镀铜填孔过程中常规添加剂很难实现深孔的金属化，且需要时间过长，效率低下，导致无法实现PCB板层与层之间良好导通和高效连续化生产。欧美发达国家掌握了部分深孔添加剂，但应用也非常有限，因此开发高速高灌孔能力的电镀铜添加剂成为了多层PCB板的卡脖子技术，将直接影响到整个PCB行业和电子信息产业高质量发展，对我国国民经济发展和社会进步起到至关重要作用。基于此，项目组开展校企联合攻关，取得重大突破，表现如下：
  （1）利用分子设计方法，从分子结构和官能团方面揭示了添加剂作用机理，获得了添加剂与铜离子作用的构效关系。攻克了添加剂开发缺乏理论依据的技术难题。
  （2）通过探索添加剂之间相互作用关系，建立添加剂在电镀铜过程中作用模型，为开发添加剂浓度在线监控及自动添加设备提供了精准设计依据，彻底突破了 “做设备无模型”的技术壁垒。
  （3）研发了HCP-101、CVP-921、CVP-98三个系列高速高灌孔电镀铜添加剂，深度能力（TP%）分别为95、95和91；板面不均匀性（COV）≤4%；延伸率≥21%；最大电流密度（ASF）分别为40、40和45；耐热冲击（288℃，10秒/次）≥6，产品无毒无害，绿色环保，这些性能指标均达到国际领先水平，从而彻底摆脱了对国外市场依赖。
  （4）开发了添加剂浓度在线监控及自动添加设备。有效地保证了镀液成分稳定性和数据完整性，为产品缺陷分析提供可倒查数据库，极大地节约人力成本和高效地保证产品品质。

成果广泛应用于印刷线路板等行业，在同类添加剂中占比约80%，极大地促进了国内PCB行业科技进步。同等情况下，可节省铜球消耗约10-15%、减少废水排放量约30%，节省成本约40%。2017年以来成果已在信丰、四川等省内外多家企业实现产业化。