硫酸盐镀铜的研究进展

铜的性质决定了铜在工业应用中的重要性,特别是目前在微电子工业中的决定性作用,使铜的电沉积过程成为研究热点.结合铜在微电子工业中的应用,综述了硫酸盐镀铜中铜的电沉积机理、铜镀层微结构、添加剂对铜电沉积过程的影响以及铜电沉积初期行为方面的研究进展.指出了铜电沉积未来的研究方向.     

添加剂丁基黄原酸对碱性羟基乙叉二膦酸体系电沉积铜的影响

过去有关丁基黄原酸添加剂对铜电沉积行为和电极过程影响的研究还不够.采用线性电位扫描(LSV)、计时电流(CA)、交流阻抗和Tafel极化曲线等电化学方法并结合金相显微镜,研究了添加剂丁基黄原酸的浓度对碱性HEDP(羟基乙叉二膦酸)体系镀铜电沉积过程的影响.结果显示:丁基黄原酸在阴极具有一定的吸附能力,对铜沉积有阻化作用,且丁基黄原酸浓度越大,阻化作用越强;铜电沉积的初期行为服从扩散控制和三维连续成核方式生长规律;丁基黄原酸能提高镀液的微观分散能力,使得镀层光滑而平整.     

采用新型组合光亮剂的碱性镀铜研究

将一种新型组合光亮剂用于碱性镀铜工艺中,利用极化曲线、赫尔槽样板法、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等分析了组合光亮剂中各添加剂对镀液极化能力的影响,研究了镀液的分散、覆盖能力,镀层的结合能力、表面形貌、组成及晶体结构.结果表明:组合光亮剂中4种添加剂均能提高镀液的极化能力,在铜沉积过程中具有不同的作用;电流密度为1～10 A/dm~2时,铜镀层晶粒均匀细致;镀层厚度较薄时满足(111)和(220)晶面择优取向协同生长的方式,而中等厚度的镀层趋向于(111)晶面择优取向生长.     

有机染料对酸性镀铜电沉积的影响

为了有效地研究添加剂对铜电沉积的影响,选择合成了有机染料酸性镀铜添加剂AQ,用旋转圆盘电极动电位扫描、交流阻抗和微分电容等方法研究其对铜离子电沉积过程的影响,得到了铜的电沉积机理.发现这种染料主要影响亚铜离子的放电还原过程,具体表现为染料与亚铜离子形成配位化合物[AQCu(I)]吸附在电极表面,阻碍吸附铜原子在晶面扩散结晶的过程.原子力显微镜对镀层微观形貌观察表明,AQ是性能良好的酸性镀铜添加剂.     

无氰碱性镀铜

1 无氰碱性二价铜镀铜 根据氰化镀铜的技术情况,要求无氰碱性镀铜工艺中,必须寻找到合适的非氰配体和添加剂(尤其是合成添加剂),以期在它们的联合作用下,使铜配位离子的电沉积具有适当的阴极极化度,镀液分散能力及镀层结晶和结合力达到或超过氰化镀铜的质量要求.     

添加剂对传感器用PCB环氧树脂板真空蒸镀铜层参数优化及结构的影响

为了提高传感器用PCB环氧树脂板的表面性能,利用次磷酸钠体系在其表面进行真空蒸镀铜.选择苯亚磺酸钠(SBS)与聚乙烯亚胺(PEI)作为添加剂来分析其对镀铜层性能的影响,获得更适合真空蒸镀铜工艺的添加剂.研究结果表明:在65℃下持续沉铜0.5 h,综合沉积率以及板面颜色,确定最优含量PEI为16～28 mg/L,SBS为...     

在不连续Pd粒子覆盖的非导体表面电沉积铜的研究

考察了在覆盖有分散Pd粒子的非导体表面电沉积铜的初始阶段,发现非导体在电沉积前的面电阻达到100MΩ/cm时可实现较快速度的电沉积.铜层生长前沿分为厚镀层区和薄镀层区两部分,厚镀层区外观为红色,形成致密的结晶;薄镀层区颜色发黑,小的铜晶粒在高能表面首先生成.离挂具点近的地方结晶致密,反之则结晶稀疏.SEM照片显示出最初沉积的铜层是以Pd为沉积点的不规则块状,其大小为2～5μm2,随后在众多连续状上有晶体缺陷的高能表面沉积出具有立方形状的铜晶体.电沉积铜过程的推动力是生长前沿高达106A/dm2的电流密度,先沉积的铜层起到挂具的作用直到非金属表面被完全覆盖.     

钕铁硼器件表面电沉积铜层及性能

针对钕铁硼器件现有Ni/Cu/Ni镀层防护体系存在的磁性能衰减问题,用碱性HEDP络合剂镀液在钕铁硼磁体表面直接电沉积铜层,并在其上电镀镍,构成Cu/Ni镀层防护体系代替通常的Ni/Cu/Ni镀层体系。通过电化学测试研究镀铜液中HEDP络合剂浓度对铜沉积过程的影响;应用SEM,XRD,TEM对铜层微观形貌进行了表征;分别用热震实验和热减磁实验对铜层结合力和钕铁硼器件的热减磁性能进行测试。结果表明:镀铜溶液中HEDP对铜离子沉积过电位影响较大,铜晶粒在钕铁硼晶界处优先沉积,并以(111)晶面取向为主;钕铁硼磁体上镀铜层结构致密,与钕铁硼的结合力良好,满足SJ 1282—1977的要求;Cu/Ni镀层体系的钕铁硼热减磁衰减率相比于Ni/Cu/Ni镀层显著减小。     

提高羟基亚乙基二膦酸直接镀铜结合强度的研究

为了提高钢铁基体上羟基亚乙基二膦酸(HEDP)镀铜层的结合强度,采用电化学工作站进行阴极极化曲线和恒电流电位-时间曲线的测定,应用弯曲折断法进行临界起始电流密度(即保证镀层结合强度的最小初始电流)的测定和镀层结合强度的定量测定,探讨了辅助配位剂及相关工艺参数对镀层结合强度的影响.结果表明:辅助配位剂的加入提高了铜析出时的阴极极化,降低了临界起始电流密度,当用1 A/dm2的电流密度进行起始电镀时,可使铁的表面在铜沉积前得到更充分的活化,使铜镀层与铁基体的结合强度提高到6 416.38 N/cm2,已接近铜上电镀铜的水平.介绍了电镀层结合强度的定量测定方法,探讨了提高镀层结合强度的电位活化机理.     

葡萄糖含量对钢铁酸性化学预镀铜层性能的影响

钢铁件直接化学镀铜技术并未十分成熟,采用正交试验优选了钢铁酸性化学预镀铜添加剂组合,确定了最佳工艺参数,研究了葡萄糖用量对铜镀层性能的影响.结果表明,葡萄糖作为一种新型的添加剂加入镀液中,可以提高镀层的质量,在70 g/L时效果最好.该工艺配方合理、环保价廉、镀层结合力好、力学性能优良.在pH=1.5、室温条件下,该工艺可以替代钢铁基材氰化预镀铜,实现了A3钢在酸性条件下的化学预镀铜.     

溴化N-乙烯基-N′-丁基咪唑盐-丙烯酸乙酯共聚物对电镀铜层性能的影响

目前,以溴化N-乙烯基-N'-丁基咪唑盐-丙烯酸乙酯共聚物(QVI-EA)为酸性镀铜添加剂的研究较少.为此,将自制的QVI-EA作添加剂,用于酸性镀铜.通过阴极极化曲线、循环伏安测试了其电化学性能,采用金相显微镜和扫描电子显微镜分别对镀层表面形貌进行分析.结果显示,自制的QVI-EA对铜离子在阴极还原有很强的极化作用,使铜离子在电解液中的还原电位降低了约0.1 V;酸性镀铜槽液中添加该化合物可获得颗粒细致、光亮平整的镀层.     

漆酚甲醛缩聚物无铬化学镀铜

通过改变施镀工艺的pH值、温度、时间以及镀液配方中主盐浓度、还原剂浓度,得到不同条件下的化学镀层厚度、外观和镀速等试验结果,对漆酚甲醛缩聚物(PUF)基材上的化学镀铜工艺进行了研究;并用扫描电镜(SEM)、动态机械热性能(DMTA)、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)等方法研究了镀层的形态与性能.本工艺可在PUF表面镀上一层均匀、色泽光亮的金属铜膜,其粒径匀称、排布规整、镀层致密;金属化聚合物的耐热性显著提高.     

印制线路板酸性镀铜组合添加剂的工艺性能

目前,酸性镀铜难以满足高端PCB生产需要,在酸性电镀溶液中加入组合添加剂FX-203制备电镀铜层,采用霍尔槽法、电化学、SEM和XRD等研究了该添加剂对镀层质量、镀液性能的影响。结果表明：随着FX-203加入量的增大,镀层光亮区和镀液分散能力先增大后减小。该体系适宜的工艺条件：75g／L CuSO4·5H2O,180g...     

超细晶镍钴合金的电铸工艺

为了进一步提高金属的硬度和强度,采用电铸工艺通过添加剂TN2提高阴极过电位,抑制晶粒生长,制备了超细晶镍钴合金层,研究了电流密度和添加剂TN2对铸层晶粒大小的影响.结果表明:提高电流密度可以细化晶粒,当电流密度从5 A/dm~2 增加到15 A/dm~2 时,晶粒大小从5μm 细化到500 nm;添加0.15 g/L TN2 时,铸层表面半光亮,晶粒进一步细化(小于500 nm),硬度高达60 HRC.     

含芳香醛和含硫化合物的添加剂对无氰电镀银的影响

针对目前无氰镀银层外观差、附着力不良、镀液稳定性差等问题,采用横向划痕法、直角阴极法、赫尔楷8点法、阴极极化曲线及称重法对无氰电镀银的基础液和含添加剂SGD-DY1(芳香醛、含硫化合物和表面活性剂)的镀液进行了测试;用扫描电镜和XRD对镀层表面形貌和晶体结构进行了表征,用盐雾试验、耐3.0mg/L H2S和0.1mol...     

Ni-Cu-P化学镀层的制备及其耐烟气冷凝液的腐蚀性能

为了解决冷凝式燃气利用设备的腐蚀问题,采用化学镀工艺在紫铜基体上沉积Ni-Cu-P层.利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDX)、电子探针(EPMA)分析镀层的形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗谱考察了紫铜基材及其Ni-Cu-P镀层在15℃和60℃煤气烟气冷凝液中的耐腐蚀性能.结果表明:Ni-Cu-P化学镀层表面均匀平...     

化学镀镍层抗氧化性的电化学研究

运用电化学方法研究了化学镀镍层经化学钝化处理和未化学钝化处理时抗氧化能力的变化情况,同时讨论了在自制复合添加剂AKM-H(由一种有机二元酸和一种含氮有机物复配而成)作用下,镀层抗硝酸黑化时间增加及镀层阳极氧化峰发生正移的现象.试验表明,化学钝化处理的和镀液中使用添加剂的镀层具有更好的抗氧化性能.通过分析添加剂AKM-H对次亚磷酸钠氧化的促进和对镍还原的抑制机理,认为AKM-H是通过改变镀层的晶态结构而提高其抗氧化性能的.     

氯化钾电镀哑光锌及钝化效果初探

为了更好地满足装饰防护性电镀锌的要求,在氯化钾镀锌液中加入LAN-616哑光添加剂,电镀出了性能优异的哑光镀锌层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、镀液分散能力测试、弯曲试验、热震试验及中性盐雾试验分析了添加剂对镀锌层形貌、结构、与基体结合力及耐蚀性的影响。结果表明:LAN-616添加剂对镀层的微观形貌及各晶面的择优取向度影响较大;镀层美观大方,与基体附着强度高,耐蚀性好,中性盐雾腐蚀96 h未出现白色腐蚀产物;镀液分散能力较好,为40.1%。     

纯铜表面火焰喷涂陶瓷/渗铝复合层及其性能

为提高铜部件的使用寿命,采用火焰涂技术,在铜基体表面先后喷涂中间铝层和表层陶瓷涂层,经加热扩散处理,制备成铜基陶瓷/渗铝复合涂层。用扫描电镜、X射线衍射仪、热震试验、腐蚀失重、耐磨检测等对复合涂层进行分析、研究。结果表明:复合涂层中有Cu1.05Zn0.95,Cu2TiZn等新相生成;复合涂层抗热震性能较单纯陶瓷涂层好,经920℃加热扩散处理的复合涂层热震次数达40次;复合涂层显著提高了纯铜基体的耐蚀性和耐磨性。     

Effect of surface modification of Cu with Ag by ball-milling on the corrosion resistance of low infrared emissivity coating

The corrosion resistance of low infrared emissivity copper/polyurethane (Cu/PU) coating was markedly improved by surface modification of Cu with silver (Ag) using a ball-milling method. For the purpose of clarifying the effect of the surface modification, the phase and morphology of as-prepared products were investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), and the corrosion behavior was investigated with potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectra (EIS). As a result, it was found that Ag was homogeneously distributed in Cu and the encapsulation of oil layer on the surface of Ag–Cu composite powders was formed after ball-milling, therefore, compatibility with organic phase was improved, which often keeps the low infrared emissivity and enhances the anti-corrosion performance of the coating.