添加剂对化学镀铜的影响

3.3添加剂对镀层晶向的影响

(图4 为化学镀铜层的X射线衍射图)

图4是从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种镀液中所得镀层的XRD图，由于在三种镀液中施镀时间相同而镀速不同，故镀层厚度不同，按如下次序排列：Ⅰ>ⅡI>Ⅲ。因为铜覆盖层很薄，均不超过2um，故陶瓷基体的X射线衍射强度很大。无添加剂时，铜覆盖层约1.6um，故铜的衍射线(A)强度很大，而且在20=76.80°处有Cu2O的衍射线(B)，如图4(a)加入K4Fe(CN)6后铜覆盖层厚度降为1.08um，铜的衍射线(A)强度下降，陶瓷基体的衍射线(T)强度很显著，此时在20=76.08°处发现(Cu2O)的衍射线(B)，如图4(b)。镀液中加入a，a'一联吡啶后，化学沉铜速度大为降低，铜覆盖层厚度仅为0.43um，铜的衍射线(A)强度降至最低，但没有Cu2O的衍射线(B)存在，如图4(c)：

由于cu各晶面织构度(TC)反映了Cu各品面的择优取向，为探讨Cu各晶面的择优取向，可按下式计算织构度(TC)：

式中n为扫描范围内Cu的衍射线条数，I(hkl)为实验所得的相对衍射强度，Io(hkl)为标准相对衍射强度，计算结果见表3。

(表3 铜晶面织构度及择优取向)

由表3可见，无添加剂和含K4Fe(CN)6的溶液中铜呈无序生长，含a，a'-联吡啶的溶液中铜呈择优生长。

3.4添加剂对铜镀层外观的影响

实验表明，亚铁氰化钾和a，a'-联吡啶不仅具有稳定镀液的能力，而且改善了镀层的外观，没有添加剂时镀层呈褐色;加入亚铁氰化钾镀层呈红褐色;a，a'-联吡啶则使镀层变得红亮，这一结果与文献报道是相近的.Martyak等人认为，镀层的亮暗受基体表面粗糙度的影响，粗糙度越大，表面缝隙越深，则镀层越暗。由此可见，亚铁氰化钾和a，a'一联吡啶还具有整平作用。

4 结论

亚铁氰化钾和a，a'-联吡啶的加入都使化学镀铜的沉铜速率下降，但a，a'一联吡啶的抑制作用较亚铁氰化钾显著;

@铁氰化钾和a，a'-联吡啶在低浓度时以吸附为主抑制化学沉铜，浓度变大时，其抑制化学沉铜的机理发生变化;

④亚铁氰化钾和a，a一联吡啶加入后铜的衍射线强度下降，Cu2O的衍射线削弱或消失;无添加剂和含亚铁氰化钾时铜晶面呈无序生长，而加入a，a'-联吡啶铜晶面的择优取向为(220);

④亚铁氰化钾和a，a'-联吡啶能改善铜镀层的色泽和粗糙度。