技術文章：陶瓷基上化學鍍銅的研究
2007/10/23/10:17 
 現(xiàn)有網友評論 0 條    進入論壇 
 
υ1  6.36  8.58  10.91  12.06  12.55  15.80  19.49  24.78
υ2  4.57  5.81  7.54  9.58  11.82  13.33  17.12  18.36
υ3  1.69  2.31  3.06  3.53  5.53  8.17  9.12  11.59
υ4  1.39  1.58  1.79  3.06  3.53  4.14  6.55  8.08

    表2表示在不同溫度下的銅沉積速率。一般來說，活化能越小，沉積率應該越大。表2結果基本上符合這一規(guī)律。但從表2也發(fā)現(xiàn)Ea3＞Ea4而υ3＞υ4。這是因為：

    υ3＝A[a，a’-聯(lián)吡啶]fexp(-Ea3／RT)＝e20.9·exp(-52475／RT)

    υ4＝A[K4Fe(CN)6]e’[a，a’-聯(lián)吡啶]fexp(-Ea4／RT)＝e18.7exp(-47490／RT)比較以上兩式可知，雖然exp(-52475／RT)＜exp(-47490／RT)，但是e20.9＞e18.7且后者較前者作用顯著，所以υ3＞υ4。由于A[K4Fe(CN)6]e[a，a’-聯(lián)吡啶]f＝e18.7并非A[a，a’-聯(lián)吡啶]f＝e20.9和A[K4Fe(CN)6]e＝e15.9的簡單加和，故e≠e，f’≠f。這說明a，a’-聯(lián)吡啶和K4Fe(CN)6混合加入時銅沉積的動力學過程與其單獨存在時不同。它們對銅的化學沉積產生協(xié)同影響效應。從圖1中曲線2，3的比較可發(fā)現(xiàn)，a，a’-聯(lián)吡啶對銅沉積速率的抑制作用大于K4Fe(CN)6，這是因為兩者的抑制機理不同，a，a’-聯(lián)吡啶通過有效地抑制甲醛的氧化而抑制沉銅速率：而K4Fe(CN)6則主要使Cu2+的還原峰電位負移并使其極化曲線的極化度增加，從而阻礙Cu2+的還原析出[1]。又由于甲醛的陽極氧化反應是化學鍍銅的控制步驟[6]，因此a，a’-聯(lián)吡啶的抑制作用大于K4Fe(CN)6。

    4．2 溫度與添加劑對鍍層、鍍液性能的影響

    實驗發(fā)現(xiàn)，在未加添加劑時，所獲得的銅鍍層呈褐色。鍍液溫度從35℃升高到70℃，鍍層由灰暗逐漸轉變?yōu)楣饬�。導致鍍層顏色發(fā)暗的原因是，在化學沉積銅過程中伴隨著形成Cu2O的副反應：

    2Cu2+十HCHO十5OH-→Cu2O十HCOO-十3H2O

    生成的Cu2O與Cu共沉積而夾雜于鍍層中，影響鍍層外觀和性能。隨著溫度上升，Cu2O被氧化(如被鼓入的空氣氧化)的速度和在鍍液中溶解的速度[7]增大，夾雜于鍍層中的含量減少，從而使沉積層顏色得以改善，略呈銅紅色。此外，鍍層亮暗與施鍍時間也有關，化學鍍時間短，則鍍層光亮；沉積時間長，則鍍層灰暗。這是因為，沉積初期鍍液中Cu2O含量少；隨著施鍍時間的延長，產生的Cu2O不斷增多，逐漸引起夾雜共沉積。

    化學鍍銅液中加入添加劑后，所獲得的銅鍍層外觀有改善，加K4Fe(CN)6的鍍層呈紅褐色，加a，a’-聯(lián)吡啶的鍍層呈銅紅色。