硫酸铈铵对甲烷磺酸浸镀银结晶过程的影响

目的 探究添加剂硫酸铈铵对铜基材上进行置换镀银的影响,提高对置换镀异相成核机理的认识。方法 应用循环伏安（CV）、塔菲尔曲线、交流阻抗（EIS）、电化学噪声（EPN）等电化学方法及扫描电子显微镜（SEM）技术对不同浓度的硫酸铈铵镀银液环境进行研究。结果 随着硫酸铈铵浓度的增加,Ag[(NH3)2]+络合物量增加,导致阴极还原阻力增大,同时Ce4+吸附在铜表面,阻碍了铜的氧化反应和银离子的还原反应,阳极与阴极交换电流密度分别下降33.9%和13.4%。当硫酸铈铵的质量浓度达到6 mg/L时,EIS中频区容抗弧直径显著增大,硫酸铈铵对置换镀银阳极的影响大于阴极。电化学噪声时域信号与SEM图像结合比较显示,具有大电位漂移的结晶EN对应于银沉积物松散且不均匀的结构,而具有小电位漂移的EN对应于致密层。基于小波变换的电化学噪声能量分布图（EDP）表明,随着硫酸铈铵浓度的增加,B、C区累积的相对能量减小,区域A的能量增加。结论 硫酸铈铵镀银液中,Ce4+在凹凸不平的铜层表面吸附,形成不同厚度的吸附层,来实现银层结构的致密性与平整性。由于硫酸铈铵对镀银阴极与阳极的阻碍作用,使得银沉积系统控制步骤为“扩散控制—混合控制—活化控制”逐步转变。     

表面活性剂对化学镀镍影响机理的研究

目的 探究十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基溴化吡啶(CPDB)和OP-103种表面活性剂在化学镀液中对镀镍过程的影响,改善PCB化学镀镍层的不均匀现象.方法 通过化学镀试验,对镀镍层的厚度变化进行研究.利用电化学分析测试,研究表面活性剂对化学镀镍腐蚀的影响.使用扫描电镜(SEM)对镀镍层表面微观形貌进行表征.运用Forcite模块中的COMPASS力场进行分子动力学计算,研究表面活性剂分子在镍层表面吸附过程中的能量变化.结果 通过化学镀试验,发现加入适量的表面活性剂能够增加镀镍层的厚度,SDS、CPDB和OP-10能够提高镀镍层的均匀性.电化学测试结果表明,3种表面活性剂与Cu-Ni表面吸附作用的强弱顺序为SDS>CPDB>OP-10.通过扫描电子显微镜测试,发现添加表面活性剂后,镀层表面平整性良好,颗粒分布和大小均匀,均匀性顺序为OP-10>CPDB>SDS,与镀速的变化呈负相关.分子动力学模拟计算结果表明,3种表面活性剂都能自发地吸附在镍表面,其温度波动和能量波动都在25 ps达到稳定,吸附稳定.OP-10、CPDB、SDS吸附模型作用能分别为–3338.61、–3681.28、–4158.18 kJ/mol.结论 在化学镀镍液中加入表面活性剂,可在一定程度上有效提高化学镀镍层的均匀性,并且提升镀镍速率.该研究为化学镀镍过程中表面活性剂的选择提供了理论基础.