一、 作用
化学镀铜的作用，是在整个印制板上淀积一薄层铜，使之导通孔金属化，以便随后进行孔金属化的电镀时作为导体。无电镀可能是一种错误的命名，它意指金属沉积时不需要外加电流。在电镀过程中，电子来自直流电源，使金属离子还原成金属。化学镀的机理与电镀相类似，但电子来自化学还原剂。因此可采用化学镀浴，使非导电的表面金属化；因为镀浴内含有其本身的电子源。电镀浴则不能用于非导电表面，因为电子无法流动。
二、 化学镀铜线的工序
在许多的工厂生产中，化学镀铜线已实现自动化。从下列的工序可以看到，化学镀铜线是很容易实现自动化的：
1） 装板将加工板装好挂具，使浴液能进入孔中。将加工板斜置或水平放置于挂具上，都能取得较好的效果。
2） 清洗(除油)，许多专利性的碱性清洗剂可适用于这一操作。某些含有螯合剂的清洗剂有助于清除氧化物。必要时可采用电解清洗，则效果更好。 3） 冲洗用软化水喷洗或逆流冲洗。
4） 铜的蚀刻铜箔制造厂商为防止铜箔表面氧化，在铜箔表面涂有一种防氧化剂 。如果这种防氧化剂未完全清除掉，则在铜箔表面与化学淀积铜之间存在一“可剥层”。为保证完全清除防氧化剂，应对铜的表面进行轻微的蚀刻。主要的蚀刻剂是过硫酸铵；虽然用过氧化物--硫酸及氯化铜均可得到满意的结果。过硫酸铵应配成浓度为2磅/加仑的溶液。温度控制在70°～100°F 。温度超过100°F，易造成溶液的化学分解。浸置时间约2分钟，或浸置足以形成均匀蚀刻。大量使用时，溶液应每天配制。蚀刻液的使用寿命为每加仑溶解3～4盎司铜必须记住，具有这种性质的所有蚀刻剂，都含有一定量的重金属；因此，用后必须加以适当的处理。另一种可以取消蚀刻工序的方法，将在后面加以讨论。 5） 冲洗喷洗或逆流冲洗。
6） 浸酸—硫酸（按体积计10%）在用过硫酸铵蚀刻后，需要浸酸工序，其目的溶解所有的硫酸铜铵；因为，铜的表面在冲洗槽内形成一层硫酸铜铵薄膜。如果用氯化铜蚀刻剂，则应采用盐酸（按体积计33%）来去掉所有的由亚铜（Cu+）离子形成的薄膜。
7） 冲洗喷洗或逆流冲洗。此时铜表面应没有水膜破裂现象，并且具有均匀的粉红色表面。
8） 浸盐酸采用试剂纯的盐酸，浓度为33%（按体积比），浸2～4分钟，不冲洗。
9） 浸活化剂有几种专利性的活化剂溶液。基本上它们都是钯的胶体溶液四
价锡在金属钯周围形成一保护性胶体。简言之，这种溶液的作用就是在非金属表面置入贵金属晶核，它将通过化学还原作用触发所要求的镀覆反应。浸置时间通常为３~10分钟。这种镀浴的的维护应按照厂商提供的说明书使用比色或滴定的方法进行。如果维护很好，活化溶液的使用寿命可超过一年。
10） 浸后活化剂这种溶液都是作为专利提供的，它的作用是溶解保护性胶体，使贵金属晶核露出，以便随后进行化学淀积。浸置时间为3 ~10分钟。用色方法或通过加工面积的积算来对槽浴进行控制。
11） 化学镀铜--要进行铜金属化处理的表面已作好准备，可进行化学镀铜。有许多配方，包括有专利性的或非专利性的都可使用。但选择时，应作如下一些考虑： ａ）工作负荷量在自动化生产线的大批量生产中，应采用可再生的化学镀铜槽，以获得最大的经济效益。这种类型的化学镀铜液维持使用几个星期。在试制机构或小工场的小量生产中，化学镀铜应在尽可能小的容器中进行，镀液应每天配制。
ｂ）淀积铜的厚度大多数化学镀铜液的配方具有1.0～1.5微英寸/分的淀积速率；但通常认为淀积铜的厚度至少应为10微英寸，以便随后进行电镀。在某些情况下，如用于加成印制电路，或取代电镀的闪镀，则要求淀积铜的厚度达到100微英寸。就化学镀铜的速率而言，采用大多数普通的化学镀铜溶液所要求的时间是有限的。为克服这方面的困难，最近已研制成几种专利性化学镀液配方，它们的镀铜速率可达4微英寸/分。这些镀铜溶液是可再生的，当需要高速镀覆时，可用于较薄的淀积层
c)化学镀铜后图形的转印虽然主要的兴趣是使孔内镀铜，但也必须考虑到覆铜层压板表面上的铜淀积层。当液体抗蚀剂直接涂复在由化学淀积的铜上时，淀积的镀层特性对获得的图形的质量有决定性影响。海棉状或多孔性镀层将导致抗蚀剂的渗入及线条不整齐；在高密度图形情况下，它可能使图形的转印大受限制。理想的淀积层应是致密的小颗粒和无氧化物的；并且应对各种配方应相应地进行评定。
12） 冲洗\\喷洗或逆流冲洗。
13） 酸冲洗—硫酸（2～5%按体积计）酸的作用是中和化学镀铜所形成的残余碱性膜。
14） 冲洗\\喷洗或逆流冲洗。
三、 镀覆后其它操作
至此，化学镀铜的淀积工序已基本完成。但在进行任何其它的主要工序之前，还要对加工板进行几项处理；它们可视为化学镀铜线的部分。
1） 干燥虽然乍一看来，这似乎没有意义，但彻底干燥是必要的，特别是当化学镀层厚度为10微英寸的情况下。残留的水份将大大地加速薄的化学镀铜层
的氧化，其最后结果将导致铜层不能用。一块被氧化了的加工板，也是使得对于图形转印的质量所进行的任何检查是非常困难的。干燥操作可用从市场购得的任何一种传送带式干燥机来实现。另一种办法是在最后的冲洗之后，仍然搁置在挂具上，把加工板浸在置换水的液体内几分钟，随即浸在三氯乙烯或三氯乙烷蒸气去油剂内。这两种使加工板干燥的方法都非常有效，特别适用于大量生产。 2） 机械擦洗机械擦洗，在过去几年内已广泛应用于印制电路工业。它的作用是对加工板表面进行预处理，以便于随后的图形转印与电镀。用沾有磨料的湿尼龙刷擦洗。擦板机内可安装转送带式干燥机。一块经适当擦洗过的基板，显出均匀的表面，在其上转印图形，就能实质上减少所需的修版量。必须注意到，在擦洗操作中，镀在覆铜层压板上的铜层会被清除掉。在图形转印工序之后，在电镀前进行的阴极清洗工序，将使随后的蚀刻工序无此必要。
3） 整板闪镀在许多工场，这已成为一种标准操作：在化学镀铜后，立即电镀一层薄铜（厚度百分之几微英寸）。必须记住，这一额外的操作要求将加工板重新挂要挂具上进行。闪镀的目的有二：一是可延长存放的时间。二是由于孔内有时氧化，闪镀可保证孔内的完善。如果在电镀铜以前，需用轻微的蚀刻作为清洗流程的一部分，也可采用闪镀，这可确保经轻微蚀刻后，孔内无空洞。这种闪镀工艺将在电镀铜的一节中进一步讨论。
四、化学镀铜的机理
为提高对化学镀铜线的认识，对所涉及的实际化学反应进行讨论是必要的。铜的还原可用如下方程业表示：
该方程表明，铜离被子强碱介质中的甲醛所还原，这一反应的主要生成物是金属铜；但必须认识到，这一反应是经过亚铜态（Cu）进行的。许多的氧化亚铜的形成，将使还原反应失去控制；其结果，交将导致镀浴损耗并在盛溶液的溶器底部形成铜与氧化铜的淀积物，这是无谓的损耗。 有几种方法可用来抑制氧化亚铜的生成。使空气慢慢地通过溶液往上冒是非常有效的。未还原成金属铜的亚铜离子（+1），又被氧化回为二价铜态（+2），这样可防止氧化亚铜的生成。在许多专利中，采用少量的亚铜离子的络合剂来控制氧化亚铜的形成。配制这种化学镀铜溶液时，应倍加小心。因为过多的络合剂会使反应完全停止。
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在化学镀铜反应过程中，一个重要的因素尚未被指明，这就是用于二价铜离子的螯合剂。在很大程度上，螯合剂往往控制镀速，并对镀层的特性及镀浴的稳定性带来明显的影响。目前已成功地采用的螯合剂有：胺、葡糖酸盐、葡庚糖酸盐、各种EDTA及酒石酸盐等。随着螯合剂的使用，所有化学镀铜溶液的配方对温度都特别敏感。在某些情况下，温度每升高10°F，化学镀铜的速率将提高一倍。太高的温度容易造成反应失去控制，并且随后导致镀浴的分解；相反，温度过低将使镀浴的反应完全停止。由此可见，必须非常注意供应厂商所推荐的使用温度。大多数镀浴的工作温度为70～80°F。
化学反应表明，羟基离子是很主要的。因此，大多数化学镀铜浴其PH值在12左右。在某些情况下，为了存放镀液，可用10%体积计的硫酸溶液，将PH值调低至8～10。
铜、甲醛与氢氧化钠在反应过程中被消耗掉；因而必须加以补充。溶液的补充应根椐消耗的程度及延长使用期方面的某些考虑来进行。大多数供应厂商已采用了比色标准，来作为测镀浴浓度的一种简单方法；对通过一给定槽浴，进行化学镀的面积必须控制在一个范围内。可明显地看出，甲酸盐作为还原作用的自然产物而聚集出来。硫酸铜通常被用作铜离子的来源，但它最终将导致产生硫酸钠的沉淀物，这些副产物最后也将使镀浴失效。 有两种标准的化学镀铜溶液配方如下： a）
硫酸铜 29克/升 碳酸钠 25克/升
罗谢尔盐 140克/升 Versene－T 17克/升 氢氧化钠 40克/升 甲醛 150克/升 PH 11.5 温度 70°F b）
硫酸铜 25克/升 葡萄糖酸钠 60克升
氢氧化钠 20克/升 甲醛 25/升 PH 11.5 温度 75°F
钯在镀铜化学还原反应中作为一种催化剂，主要作用是触发非导电性表面上的反应。一旦淀积出铜，则反应就变成自身催化性的，应当指出，大多数贵金属均可用作这种反应的催化剂；但钯所以首先被广泛采用，是由于它适用于各种不同的催化反应系。用于非金属表面上淀积贵金属晶核的胶体系已在前面提及。
触发非导体的经典方法已成功地用于印制板的生产。它由两种溶液组成，一种溶液是敏化剂：
氯化亚锡 30克/升 盐酸 30克/升
敏化剂的配制是先将氯化亚锡溶解于浓盐酸中，然后用水稀释至适当的体积。
第二种溶液是一种活化剂： 氯化钯 0.25克/升 盐酸 1.0克/升
活化剂的配制是将氯化钯溶解于浓盐酸中，形成氯钯酸。一经溶解，即加水稀释至适当的体积。
将加工板先在敏化剂内浸2～5分钟，然后经彻底冲洗后，再浸于活化剂内1分钟。在浸入化学镀铜溶液内之前，应再加进行一次彻底清洗。对这种体系的研究揭示出在进行第一步工序时，发现亚锡离子被吸附在要催化的表面上。随后，亚锡离子在活化剂内将离子钯还原为金属态的钯，从而形成贵金属晶核，它是触发化学镀铜反应所必需的。这种氧化一还原反应可由下式表达： Sn+2＋Pd+2→Sn+4＋Pdo
虽然这种系统对大多数表面的催化是非常有效的，但对印的制电路而言，最好采用胶体系。其理由有如下两点： a） 当溶液陈化时，亚锡溶液会形成无机聚合物，它起着隔离化合物的作用，其最终的结果是成为剥离剂，使化学镀铜层与表面之间结合力不好。
b） 除了非导电的表面外，还必须考虑到这种活化系统对覆铜箔表面的作用。钯以离子形式存在时，它会置换较它本身贵金属性差的金属，从而被浸置而镀出。这就是采用经典活化系统时所出现的情况。这种活化系统，使活化剂中的钯很快地被消耗掉。与此相比，在胶体系统内，因钯已是金属态的，所以不会产生置换反应
五、特殊的考虑
本节讨论除了在化学镀铜线上进行常规加工以外所要求的处理。
1） 多层板化学镀铜的作用是提供面至面的电连续性以及与各内层相连通。 a）凹蚀当加工多层板时，对化学镀铜所要进行的主要修改是增加一道凹蚀工艺。凹蚀的作用是保证在内层导体与孔壁的化学镀铜之间，具有完整的铜与铜之间的键合。钻孔操作所带来的副产物是使内层导体上有环氧腻污。在被腻污的导体上淀积铜层，可能导致开路。虽然钻孔设备与技术可使腻污减至最小，但许多多层板制造商的标准操作仍是采用某些形式的凹蚀来加以保证。可以采用几种不同形式的凹蚀方法：
硫酸—氢氟酸。混合为1：，在高温120 ～140°F下，它可浸蚀环氧树脂与玻璃