本文關(guān)鍵詞：Cl~--DPS-NP-n及Cl~--BSP-AEO-n系列高性能電解銅箔添加劑的研究

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【摘要】：科技的發(fā)展要求電解銅箔性能的提升,而高性能電解銅箔的制造有賴于優(yōu)良的添加劑。鑒于工業(yè)添加劑的缺陷,本文致力于研發(fā)避免明膠、染料等組分的,成分簡(jiǎn)單,性能優(yōu)良的酸性光亮鍍銅添加劑配方,并研究添加劑作用下銅的電沉積過程以及在此過程中添加劑組分作用機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、研發(fā)出Cl--BSP-NP-n和Cl--BSP-AEO-n兩個(gè)系列八種酸性鍍銅添加劑,除Cl--BSP-NP-10和Cl--BSP-AEO-10,Cl--BSP-AEO-15外,其余添加劑均制得光亮平整電解銅箔,其粗糙度Ra0.2μm,Rz2.0μm,光澤度大于150 Gs。兩系列添加劑的研究均表明,隨著NP-n(AEO-n)聚合度的增加,鍍層的表觀性能逐步提升,表現(xiàn)為鍍層光澤度增大,粗糙度減小且表面缺陷越來越少。對(duì)添加劑Cl--BSP-NP-15,采用正交實(shí)驗(yàn)和單一變量實(shí)驗(yàn)從銅箔表觀性能、力學(xué)性能兩方面優(yōu)化添加劑配方,發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)條件下添加劑最佳組合為Cl-30 mg/L、NP-15 5 mg/L、DPS 4 mg/L。2、采用線性電勢(shì)掃描和計(jì)時(shí)電流法研究了添加劑Cl--DPS-NP-15作用下銅的電沉積過程,研究表明添加劑Cl--DPS-NP-15在此過程中起去極化作用,降低了電極反應(yīng)表觀活化能。運(yùn)用Scharifker-Hills(SH)理論模型和Heerman-Tarallo(HT)理論模型擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,均表明Cl--DPS-NP-15不改變銅的三維瞬時(shí)成核電沉積機(jī)理,但會(huì)明顯減小銅成核數(shù)密度,增大銅離子的擴(kuò)散系數(shù),從而抑制銅晶核的形成而促進(jìn)晶粒的生長(zhǎng)。銅箔毛面的SEM和XRD表征發(fā)現(xiàn)添加劑Cl--DPS-NP-15會(huì)明顯改善鍍層的平整性,而且降低了鍍層(220)晶面的織構(gòu)系數(shù),使得(111)晶面成為擇優(yōu)取向晶面。3、采用電勢(shì)掃描交流阻抗法、線性電勢(shì)掃描法和計(jì)時(shí)電流法研究了NP(EO)n吸附雙電層的形態(tài)及其對(duì)電沉積過程的影響,發(fā)現(xiàn)NP(EO)n在電極/溶液界面上特性吸附阻礙銅離子向電極表面的擴(kuò)散,增加極化,細(xì)化晶粒,因此可用作酸性鍍銅載體光亮劑。由于NP(EO)n在電極表面吸附層的形態(tài)不同,NP(EO)n對(duì)銅沉積過程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)影響也不同。銅箔毛面的SEM和XRD表征發(fā)現(xiàn)晶粒尺寸不是決定銅箔光亮平整性能的唯一因素,晶面取向也會(huì)影響銅箔的形貌。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ153.14

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本文編號(hào)：1200004