Cl~--DPS-NP-n及Cl~--BSP-AEO-n系列高性能电解铜箔添加剂的研究

发布时间：2017-11-18 14:01

  本文关键词：Cl~--DPS-NP-n及Cl~--BSP-AEO-n系列高性能电解铜箔添加剂的研究

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【摘要】：科技的发展要求电解铜箔性能的提升,而高性能电解铜箔的制造有赖于优良的添加剂。鉴于工业添加剂的缺陷,本文致力于研发避免明胶、染料等组分的,成分简单,性能优良的酸性光亮镀铜添加剂配方,并研究添加剂作用下铜的电沉积过程以及在此过程中添加剂组分作用机理。主要研究内容如下:1、研发出Cl--BSP-NP-n和Cl--BSP-AEO-n两个系列八种酸性镀铜添加剂,除Cl--BSP-NP-10和Cl--BSP-AEO-10,Cl--BSP-AEO-15外,其余添加剂均制得光亮平整电解铜箔,其粗糙度Ra0.2μm,Rz2.0μm,光泽度大于150 Gs。两系列添加剂的研究均表明,随着NP-n(AEO-n)聚合度的增加,镀层的表观性能逐步提升,表现为镀层光泽度增大,粗糙度减小且表面缺陷越来越少。对添加剂Cl--BSP-NP-15,采用正交实验和单一变量实验从铜箔表观性能、力学性能两方面优化添加剂配方,发现本实验条件下添加剂最佳组合为Cl-30 mg/L、NP-15 5 mg/L、DPS 4 mg/L。2、采用线性电势扫描和计时电流法研究了添加剂Cl--DPS-NP-15作用下铜的电沉积过程,研究表明添加剂Cl--DPS-NP-15在此过程中起去极化作用,降低了电极反应表观活化能。运用Scharifker-Hills(SH)理论模型和Heerman-Tarallo(HT)理论模型拟合实验结果,均表明Cl--DPS-NP-15不改变铜的三维瞬时成核电沉积机理,但会明显减小铜成核数密度,增大铜离子的扩散系数,从而抑制铜晶核的形成而促进晶粒的生长。铜箔毛面的SEM和XRD表征发现添加剂Cl--DPS-NP-15会明显改善镀层的平整性,而且降低了镀层(220)晶面的织构系数,使得(111)晶面成为择优取向晶面。3、采用电势扫描交流阻抗法、线性电势扫描法和计时电流法研究了NP(EO)n吸附双电层的形态及其对电沉积过程的影响,发现NP(EO)n在电极/溶液界面上特性吸附阻碍铜离子向电极表面的扩散,增加极化,细化晶粒,因此可用作酸性镀铜载体光亮剂。由于NP(EO)n在电极表面吸附层的形态不同,NP(EO)n对铜沉积过程的动力学参数影响也不同。铜箔毛面的SEM和XRD表征发现晶粒尺寸不是决定铜箔光亮平整性能的唯一因素,晶面取向也会影响铜箔的形貌。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ153.14

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本文编号：1200004