摘 要:研究了亚铁氰化钾和α，α′-联吡啶对陶瓷表面化学镀铜沉积速率、阻抗、镀层晶体结构和外观的影响。加入亚铁氰化钾，铜沉积速率降低，阻抗增大，镀层外观得到改善，镀层晶体呈无序生长;α，α′-联吡啶的加入对铜沉积的抑制更明显，镀层晶体取向为(2，2，0)。 中图分类号：TG178 文献标识码：A 1 前言 陶瓷具有各向同性、高耐磨、高强度、高绝缘和低热膨胀系数等优良的综合性能陶瓷表面金属化不仅解决了陶瓷微粒与金属基体的浸润问题，而且通过焊接工艺可使陶瓷与电子元件相连接。因此，在航空航天和微电子工业中得到迅猛的发展。 为了提高镀液稳定性、改善镀层质量、提高铜沉积速率等，化学镀铜液中一般都添加了添加剂。董超等应用电化学恒电势扫描法，研究了a，a一联吡啶、L一精氨酸和亚铁氰化钾等添加剂对铜沉积极化行为的影响，这三种添加剂在化学镀铜中均起稳定作用，但作用机理不尽相同。由于添加剂的用量很少，其抑制铜沉主要依靠表面吸附，采用交流阴抗技术可以灵敏地探测添加剂在电极界面的变化。交流阻抗技术已用于研究有机添加剂对化学镀铜的影响[2,3]，少量的有机添加剂即可极大地改变法拉第阻抗(Rr)，但只是使双电层电容(Cd)轻微地下降。本文比较了不同温度下亚铁氰化钾和a，a一联吡啶对铜沉积速率的影响，比较了两者对铜沉积反应的阻抗行为，并且采用x射线衍射(XRD)技术研究了它们对铜沉积层结构的影响。 2 实验 2.1溶液组成 2.1.1化学镀铜液基本组成 CuSO4·5H2028.0g/L，EDTA44.0g/L，NaOH20.0g/L，甲醛(37%)l1.0ml/L，用去离子水配制溶液。把不含和含添加剂的镀液分为如下几种情况，I：不加添加剂，Ⅱ：加亚铁氰化钾10mg/L，Ⅲ：加a，a‘一联吡啶10mg/L。 2.1.2电化学阻抗实验的电解液组成 CuS0414.0mol/L,EDTA·2Na22.0mol/L，HCHO(37%)5.5mol/L，NaOH10.0g/L，温度室温。K4Fe(CN)6和a，a'一联吡啶浓度分别为0，20，40mg/L，用分析纯试剂和去离子水配制。以Pt(1mm直径)为工作电极，Pt(3cm2)为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。实验前研究电极经#06金相砂纸打磨抛光后，用去离子水冲洗干净。用美国CHI一660电化学综合测试系统在开路电压下进行实验。 2.2实验方法 将半径为0.75cm的陶瓷片进行清洗→粗化→敏化→活化→还原等预处理。化学镀铜在250mL的烧杯中进行，镀液体积为100mI，陶瓷片用细铁丝悬挂在镀液中，施镀过程中不断地用空气搅拌器鼓入空气。在保持组分和工艺条件不变的前提下，分别在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃下进行化学镀，用化学镀前后的重量变化、所用时间，求得铜沉积速率：沉积速率以mg/cm2·h为单位。 镀层结构用日本理学公司D/MAX—RC多品转靶x射线衍射仪(CuKa靶，=0.15406nm，管流30mA，管压40kv，狭缝系统为1°、DS一1°、SS一0.15mmRS，以石墨单色器滤波，扫描速度为8/min)测定。 3 结果与讨论 |
