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添加剂的整平能力及其对Cu 电沉积层结构的影响(周杰)


学生:周杰(2110701038) 导师:姜力强

摘要
采用金相显微镜、X射线衍射和扫描电镜方法, 研究酸性镀铜过程中添加剂的整平能力及其 对Cu 电沉积层结构和表面形貌的影响。 结果表明,采用本文所研制的添加剂,可以获 得光亮、致密且整平能力可达到100 %的Cu 电沉积层;所获得的Cu 镀层均不存在明显的 晶面择优取向现象;镀液中光亮剂单独存

在 及其与整平剂共存时,镀层表面分别呈现晶粒 细小致密形貌和网状结构。

电解液
CuSO4·5H2O 220 g/ L H2SO4 60 g/ L Cl 80 mg/ L XC -1 XC–2 0.50 mL/ L 0.010 mL/ L

(XC-1 和XC–2 为含硫有机物、含N或 S 的芳香或杂环有机物)

实验条件
所有试剂均为分析纯,溶液用二次蒸馏水配制。 阳极为0. 03 wt %~0. 06 wt %的磷铜板,在不锈钢 基体上进行电沉积,工作面积2 ×3 cm2 (双面镀), 电沉积前基体经过除油,稀硫酸和浓硝酸处理后,用 水和二次水冲洗干净。 镀液温度25 ℃,沉积电流密度3. 0 A/ dm2 ,时间120 min 。 电镀过程中,镀液空气搅拌。

通过金相显微镜显示,图b镀层比图a镀层平整

图a获得的镀层表面呈现较为粗糙,且亮度很低 图b获得的铜镀层光亮、晶粒细小且致密 图C获得的镀层表面则呈现为规则的网状结构

1. Cu 镀层为面心立方结构 2.绝对衍射强度大小有所不同,但其相对衍射 强度大小相近

结 论
1.在本实验镀液组成和沉积条件下,镀液中光亮 剂和整平剂共存时,可以获得光亮、致密且整平能 力可达到100 %的Cu电沉积层。 2.所获得的Cu 镀层均不存在明显的晶面择优取 向现象。 3.Cu 镀层表面因镀液中存在光亮剂而明显晶粒 细化致密和镀层光亮;而与光亮剂共存时则镀层光 亮且呈网状结构表面形貌。


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