提高化學(xué)鍍銅溶液穩(wěn)定性與沉積速率的研究
本文關(guān)鍵詞:提高化學(xué)鍍銅溶液穩(wěn)定性與沉積速率的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對(duì)化學(xué)鍍銅沉積速率低和鍍液穩(wěn)定性差的問(wèn)題,對(duì)化學(xué)鍍銅溶液組成和工藝條件對(duì)沉積速率和鍍液穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了研究,以獲得一種具有高穩(wěn)定性和高沉積速率的化學(xué)鍍銅溶液。 用稱重法測(cè)試沉積速率并對(duì)影響化學(xué)鍍銅沉積速率的因素進(jìn)行了研究,結(jié)果表明在甲醛濃度、絡(luò)合劑類型、絡(luò)合劑濃度和溫度中,影響化學(xué)鍍銅沉積速率的主要因素為絡(luò)合劑類型和溫度,用電化學(xué)的方法對(duì)EDTA、四羥丙基乙二胺(Quadrol)和三乙醇胺對(duì)沉積速率的影響進(jìn)行表征,結(jié)果表明沉積速率與絡(luò)合物的解離速率有關(guān),絡(luò)合物的解離速率隨絡(luò)合劑的變化為:三乙醇胺QuadrolEDTA。用氯化鈀加速試驗(yàn)對(duì)影響鍍液穩(wěn)定性的因素進(jìn)行研究,結(jié)果表明在甲醛濃度、絡(luò)合劑類型、絡(luò)合劑濃度和溫度中,影響鍍液穩(wěn)定性的主要因素為甲醛濃度和溫度。 為提高化學(xué)鍍銅溶液的穩(wěn)定性,用高溫大負(fù)載施鍍實(shí)驗(yàn)初篩穩(wěn)定劑,得到某含S化合物、硫脲、吐溫-60及二巰基苯并噻唑四種穩(wěn)定劑。用稱重法和氯化鈀加速試驗(yàn)測(cè)試沉積速率并表征穩(wěn)定性,對(duì)初篩出的四種穩(wěn)定劑濃度對(duì)沉積速率和穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究,確定四種穩(wěn)定劑的適宜濃度為硫脲:5~7mg/L,吐溫-60:40~50mg/L,2-MBT:0.5~1mg/L,某含S化合物:5mg/L。用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡對(duì)鍍層外觀、微觀形貌進(jìn)行表征,并測(cè)試了鍍層結(jié)合力,結(jié)果表明某含S化合物和2-MBT為穩(wěn)定劑時(shí)鍍層光亮平整,而硫脲和吐溫-60為穩(wěn)定劑時(shí)鍍層發(fā)暗、表面粗糙,穩(wěn)定劑對(duì)鍍層顆粒大小的影響為某含S化合物吐溫-602-MBT,四種穩(wěn)定劑所得到鍍層結(jié)合力較好。用能譜儀(EDS)測(cè)試鍍層中元素含量,認(rèn)為某含S化合物、硫脲和2-MBT在鍍層中有夾雜,,聯(lián)吡啶在鍍層中無(wú)夾雜,但吐溫-60會(huì)引起聯(lián)吡啶在鍍層中夾雜。用電化學(xué)的方法研究添加劑在鍍液中的作用,結(jié)果表明聯(lián)吡啶和吐溫主要是在電極表面吸附,某含S化合物主要起絡(luò)合的作用,而硫脲有絡(luò)合和吸附兩種作用。 對(duì)鍍液進(jìn)行優(yōu)化并得到了一種具有較高穩(wěn)定性和沉積速率的鍍液KHT-1,其組成為:12g/L CuSO_4·5H_2O,10ml/L甲醛,8.928g/L EDTA,12.6ml/LQuadrol,10mg/L聯(lián)吡啶,5mg/L某含S化合物,20mg/L吐溫-60和0.5mg2-MBT。KHT-1化學(xué)鍍銅溶液在沉積速率、穩(wěn)定性、鍍層結(jié)合力上都有提高,但鍍層光亮度、鍍層顆粒大小和排列及鍍層中銅含量比商品化鍍液略差。
【關(guān)鍵詞】:化學(xué)鍍銅 穩(wěn)定性 沉積速率 絡(luò)合劑 添加劑
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TQ153.14
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-21
- 1.1 課題的研究背景與意義9-10
- 1.2 化學(xué)鍍銅基本原理10-11
- 1.3 化學(xué)鍍銅工藝研究現(xiàn)狀11-19
- 1.3.1 化學(xué)鍍銅前處理過(guò)程的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.2 化學(xué)鍍銅溶液的組成及研究現(xiàn)狀13-19
- 1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容19-21
- 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法21-25
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器21-23
- 2.2 化學(xué)鍍銅前處理工藝23
- 2.3 鍍液性能的測(cè)試23-24
- 2.3.1 化學(xué)鍍銅沉積速率的測(cè)試23-24
- 2.3.2 鍍液穩(wěn)定性測(cè)試24
- 2.4 鍍層性能的測(cè)試24
- 2.4.1 鍍層形貌的測(cè)試24
- 2.4.2 鍍層結(jié)合力測(cè)試24
- 2.5 化學(xué)鍍銅電化學(xué)測(cè)試24-25
- 第3章 化學(xué)鍍銅穩(wěn)定性與沉積速率影響因素的研究25-37
- 3.1 化學(xué)鍍銅絡(luò)合劑用量的研究25
- 3.2 影響化學(xué)鍍銅沉積速率的因素的研究25-30
- 3.2.1 絡(luò)合劑對(duì)沉積速率的影響25-29
- 3.2.2 甲醛濃度對(duì)沉積速率的影響29
- 3.2.3 溫度對(duì)沉積速率的影響29-30
- 3.3 影響化學(xué)鍍銅穩(wěn)定性的因素的研究30-33
- 3.3.1 甲醛濃度對(duì)穩(wěn)定性的影響31-32
- 3.3.2 絡(luò)合劑類型對(duì)穩(wěn)定性的影響32
- 3.3.3 溫度對(duì)穩(wěn)定性的影響32-33
- 3.4 電化學(xué)方法研究絡(luò)合劑對(duì)銅陰極沉積過(guò)程的影響33-35
- 3.5 本章小結(jié)35-37
- 第4章 化學(xué)鍍銅穩(wěn)定劑的初選37-51
- 4.1 基礎(chǔ)鍍液的確定37-38
- 4.2 化學(xué)鍍銅穩(wěn)定劑的篩選38-45
- 4.2.1 穩(wěn)定劑的初選38-39
- 4.2.2 穩(wěn)定劑對(duì)穩(wěn)定性和沉積速率的影響39-42
- 4.2.3 穩(wěn)定劑對(duì)鍍層性能的影響42-45
- 4.3 穩(wěn)定劑作用機(jī)理的研究45-50
- 4.3.1 用線性掃描法研究穩(wěn)定劑的作用45-47
- 4.3.2 用電化學(xué)阻抗的方法研究穩(wěn)定劑的作用47-50
- 4.4 本章小結(jié)50-51
- 第5章 化學(xué)鍍銅溶液的優(yōu)化51-60
- 5.1 基礎(chǔ)鍍液組成的研究51-54
- 5.1.1 絡(luò)合劑濃度的影響51-52
- 5.1.2 甲醛濃度的影響52-53
- 5.1.3 聯(lián)吡啶濃度的影響53-54
- 5.2 化學(xué)鍍銅溶液添加劑優(yōu)化54-56
- 5.2.1 復(fù)合穩(wěn)定劑的研究54-55
- 5.2.2 添加劑 SDS 和 2-MBT 對(duì)沉積速率的影響55-56
- 5.3 與商品化鍍液的對(duì)比56-59
- 5.3.1 鍍液性能的對(duì)比56-57
- 5.3.2 鍍層性能的對(duì)比57-59
- 5.4 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-66
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果66-68
- 致謝68
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