一种测试整平性能的赫尔槽试片及赫尔槽试片试验方法与流程

本发明属于电镀液整平性能测试，具体涉及一种测试整平性能的赫尔槽试片及赫尔槽试片试验方法。

背景技术：

1、随着pcb与微电子行业的高速发展，传统的电镀技术已经无法适用于高精度的电子器件，引进更先进的电镀技术或开发性能优良的电镀液已成为研究热点。其中，电镀液的整平能力是评价电镀液性能的重要指标之一。

2、现有技术中，为了测试电镀液及对应添加剂的整平能力，一般以固定目数的砂纸打磨后的试片作为电镀阴极，在电镀后再取出试片观察打磨表面的整平质量，这种方法受人为因素的影响较大，不确定性高，极易产生误差。并且，单次试验一般只能计算单个电流密度下的整平率，需要对不同电流密度下的电镀液进行整平性能评估时，需要反复给试片打磨，整个试验操作繁琐，重复率高且效率低。而且，在对电镀液的整平率进行计算时，还需要对试片进行截面切割，还会造成试片损耗或破坏。

技术实现思路

1、本发明提供一种测试整平性能的赫尔槽试片及赫尔槽试片试验方法，用于解决现有技术中存在的问题。

2、第一方面，本发明目的采用如下技术方案实现：

3、一种测试整平性能的赫尔槽试片，作为电镀阴极，赫尔槽试片包括呈光亮状态的正面和呈半光亮状态且经过绝缘处理的背面，赫尔槽试片的正面开设有1-10道凹槽，凹槽横向贯穿赫尔槽试片的两端，凹槽的深度为10-30μm，宽度为80-120μm。

4、通过上述技术方案，一般情况下，赫尔槽试片的正面用于吸附电镀过程中阳极金属离子，形成镀膜。而在赫尔槽试片开设深度为10-30μm且宽度为80-120μm的横向凹槽，可以在电镀过程中，使凹槽处的溶液交换更弱，电镀混合液体的金属离子扩散能力越强，则凹槽处的填平效果越好，利用上述机理，试验人员结合赫尔槽电流密度标尺，在电镀混合液体中的不同位置下得到不同电流密度的整平率。相较于现有技术，本发明赫尔槽试片为标准化的工件，可批量化生产并作为赫尔槽阴极，通过本发明赫尔槽试片进行试验，能够减小人为误差，并满足电镀液性能测试中的整平能力与电流密度范围的同步测试，解决了单次测试只能获得单个电流密度下整平能力的问题，简化了不同电流密度下测试整平能力时的繁琐步骤，并且，对赫尔槽试片进行观测时，无需对该试片进行切割，能够实现无损检测，减少了资源浪费。

5、优选的，赫尔槽试片的正面粗糙度为0.08-0.12μm。

6、优选的，若凹槽为两道以上，多道相互间隔的凹槽相互平行。

7、优选的，相邻两道凹槽之间的间距为1-3mm。

8、优选的，凹槽为十道，相邻两道凹槽之间的间距为2mm。

9、优选的，赫尔槽试片采用单面抛光的纯铜片、黄铜片或铁片。

10、第二方面，本发明目的采用如下技术方案实现：

11、一种测试整平性能的赫尔槽试片试验方法，采用上述测试整平性能的赫尔槽试片，本发明方法包括：

12、s1：根据待测电镀液种类，选用对应的赫尔槽试片；

13、s2：对赫尔槽试片进行除油和活化预处理后，再将赫尔槽试片垂直固定于赫尔槽内作为阴极端；

14、s3：固定赫尔槽的阳极端；

15、s4：配置待测电镀液后置入赫尔槽内，再置入待测添加剂均匀混合；

16、s5：将赫尔槽内的混合液体调节至预定的ph值和温度；

17、s6：将阴极端和阳极端通电，进行电镀；

18、s7：待电镀结束后，取出赫尔槽试片，并对赫尔槽试片进行并进行干燥；

19、s8：采用3d激光共聚焦显微镜观测赫尔槽试片的正面，并对赫尔槽试片的凹槽进行测量，计算得到对应的整平率；

20、其中，步骤s8中整平率的计算公式为其中，d为原凹槽深度，d为电镀后凹槽的实际深度。

21、优选的，待测电镀液包括但不限于酸性铜溶液、镍镀液、锌镀液和银镀液。

22、优选的，步骤s4混合均匀的方法为对赫尔槽内的混合液体进行通气搅拌或机械搅拌。

23、优选的，在步骤s6的电镀过程中，需要持续朝赫尔槽内的混合液体打气。

24、优选的，在取出赫尔槽试片后，本发明方法还包括：

25、采用过量离子水冲洗赫尔槽试片。

26、与现有技术相比，本发明至少存在以下优点：

27、1)本发明赫尔槽试片为标准化的工件，可批量化生产并作为赫尔槽阴极，通过本发明赫尔槽试片进行试验，能够减小人为误差，能够满足电镀液性能测试中的整平能力与电流密度范围的同步测试，解决了单次测试只能获得单个电流密度下整平能力的问题，简化了不同电流密度下测试整平能力时的繁琐步骤，并且，对赫尔槽试片进行观测时，无需对该试片进行切割，能够实现无损检测，减少了资源浪费。

28、2)采用本发明方法能够实现赫尔槽试片的无损检测，并且计算得到的整平率精度更高。

技术特征：

1.一种测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，作为电镀阴极，所述赫尔槽试片包括呈光亮状态的正面和呈半光亮状态且经过绝缘处理的背面，所述赫尔槽试片的正面开设有1-10道凹槽，所述凹槽横向贯穿所述赫尔槽试片的两端，所述凹槽的深度为10-30μm，宽度为80-120μm。

2.根据权利要求1所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，所述赫尔槽试片的正面粗糙度为0.08-0.12μm。

3.根据权利要求1所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，若所述凹槽为两道以上，多道相互间隔的凹槽相互平行。

4.根据权利要求3所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，相邻两道凹槽之间的间距为1-3mm。

5.根据权利要求3所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，所述凹槽为十道，相邻两道凹槽之间的间距为2mm。

6.根据权利要求1所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，所述赫尔槽试片采用单面抛光的纯铜片、黄铜片或铁片。

7.一种测试整平性能的赫尔槽试片试验方法，采用权利要求1-6中任一项所述的测试整平性能的赫尔槽试片，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的测试整平性能的赫尔槽试片试验方法，其特征在于，所述待测电镀液包括但不限于酸性铜溶液、镍镀液、锌镀液和银镀液。

9.根据权利要求7所述的测试整平性能的赫尔槽试片试验方法，其特征在于，在步骤s6的电镀过程中，需要持续朝赫尔槽内的混合液体打气。

10.根据权利要求7所述的测试整平性能的赫尔槽试片试验方法，其特征在于，在所述取出所述赫尔槽试片后，所述方法还包括：

技术总结本发明提供了一种测试整平性能的赫尔槽试片及赫尔槽试片试验方法，所述赫尔槽试片作为电镀阴极，赫尔槽试片包括呈光亮状态的正面和呈半光亮状态且经过绝缘处理的背面，赫尔槽试片的正面开设有1‑10道凹槽，凹槽横向贯穿赫尔槽试片的两端，凹槽的深度为10‑30μm，宽度为80‑120μm。相较于现有技术，本发明简化了不同电流密度下测试电镀混合液整平能力的繁琐步骤，并且，对赫尔槽试片进行观测时，无需对该试片进行切割，就能够实现无损检测，减少了资源浪费。技术研发人员：列锦政,徐金来,田志斌,韦胜开,袁超,梁艳彬,胡明受保护的技术使用者：广州三孚新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20