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电解铜箔添加剂配方优化.doc

电解铜箔添加剂配方优化

Polly瑶
2018-12-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电解铜箔添加剂配方优化doc》,可适用于领域

电解铜箔添加剂配方优化################################电解铜箔添加剂配方优化,易光斌何田杨湘杰*彭文屹蔡芬敏卢皞袁智斌(南昌大学机电学院江西南昌南昌大学材料科学与工程学院江西南昌中国船舶系统工程部北京江西省江铜–耶兹铜箔有限公司江西南昌)摘要:在高电流密度下用直流电沉积法制备了电解铜箔。电的发展中起着非常重要的作用。电解铜箔是用电沉积解液基础成分为:Cu~gLHSO~gL和Cl技术得到的沉积层由于其具有纯度高沉积速率快~mgL。用正交试验法研究了聚乙二醇、–巯基苯并咪唑、费用低工作温度低和操作简单等优点因此被广泛硫脲、明胶等种添加剂对电解铜箔力学性能的影响。最佳配用于CCL(覆铜板)和PCB(印制板)行业中。比为:聚乙二醇~mgL–巯基苯并咪唑~mgL添加剂在电解铜箔制备中起重要作用。添加剂的硫脲~mgL明胶~mgL。由此制备的铜箔其常种类繁多各种添加剂在电沉积过程中发挥着不同的温抗拉强度与延伸率分别是MPa和高温抗拉强度与延伸率分别是MPa和。关键词:电解铜箔添作用。如氯离子可以加大阴极极化和抑制金属异常生加剂正交试验力学性能长以提高铜箔的弹性强度、硬度和平滑感明胶可中图分类号:TQTG文献标志码:A细化晶粒改善铜箔毛面峰谷形状和增大铜箔致密度文章编号:–X()––聚乙二醇(PEG)可增大阴极极化对阴极表面有较好Optimizationofadditiveformulationforelectrolytic的润湿作用能使在电沉积过程中产生的气泡快速逸copperfoilYIGuangbin,HETian,YANGXiangjie*,出消除氢气泡吸附在沉积层表面所产生的针孔。此PENGWenyi,CAIFenmin,LUHao,YUANZhibin外较常见的添加剂还有–巯基苯并咪唑(M)、硫脲Abstract:Electrolyticcopperfoilswerepreparedbydirect(TU)等。研究添加剂对电解铜箔性能的影响对currentelectrodepositionathighcurrentdensityThe电解铜箔的制备及生产控制具有十分重要的意义。electrolyteismainlycomposedofCugL,HSO电解铜箔制备中不同添加剂的影响各不相同gLandClmgLTheeffectsoffourkindsofadditivessuchaspolyethyleneglycol(PEG),mercapto且相互制约。本文采用正交试验法研究了聚乙二醇、benzimidazole(M),thiourea(TU)andgelatinonthe–巯基苯并咪唑、硫脲、明胶等种不同的添加剂对mechanicalpropertiesofelectrolyticcopperfoilwerestudiedμm电解铜箔力学性能的影响确定了最佳添加剂配Theoptimalformulationisasfollows:PEGmgL,M方为工业生产提供一些参考。mgL,TUmgL,andgelatinmgLThetensilestrengthandelongationofcopperfoilatroomtemperatureisMPaand,respectively,whileathightemperaturetheyareMPaand,respectivelyKeywords:electrolyticcopperfoiladditiveorthogonaltest试验mechanicalproperty试验方案设计Firstauthor’saddress:SchoolofMechanicaland采用因素水平进行正交试验如表所示。ElectronicEngineering,NanchangUniversity,Nanchang样品制备电解铜箔的制备采用直流电沉积技术。,China将表所前言述的添加剂配方加入到电解液中电解液主要成分为:电解铜箔作为电子工业的基础材料在电子行业Cu~gL、HSO~gL和Cl~mgL。试验用容量为L的自制设备电解槽阴极为钛板(打收稿日期:––修回日期:––磨至R<)阳极为铅板。向电解槽内注入电解液后a基金项目:科技部科技人员服务企业行动项目(GJC)江铜–循环搅拌控制温度为C调节电源将电流密度控耶兹铜箔有限公司与南昌大学合作研究项目。作者简介:易光斌(–)男江西泰和人在读博士研究生讲师制在Adm。反应s制备出μm的铜箔。切研究方向为电解铜箔#组#织性#能#。############################表正交试验因素水平表正交试验结果TableFactorsandlevelsoforthogonaltestTableResultsoforthogonaltestABCD因素σσδδNHNH试验号水平ρ(PEG)ρ(M)ρ(TU)ρ(明胶)MPaMPaABCD(mgL)(mgL)(mgL)(mgL)样品性能测试力学性能的测试参照美国电子电路和电子互连行业协会的测试方法(IPCTM)在样品上切取英寸×英寸的箔条注意切样时要避开有缺陷部分k且保证其外形为矩形(内部角全部为)以确保根据常温k主次顺序:抗拉该数据计算的横截面积尽可能地准确。用RGTA型k强度C>B>A>D微机控制电子万能试验机和AGINKV型高温拉RσN伸机(由深圳市瑞格尔仪器有限公司提供)分别在常最优ABCD温和C下测试铜箔的力学性能。k高温k结果与讨论主次顺序:抗拉k强度B>A>D>C正交试验表与试验结果列于表。为了便于直观分Rσ析根据表画出正交试验因子水平与均值(k)关系曲H最优ABCD线如图~所示。各添加剂含量对实验指标值的影k常温响分析如下。k延伸主次顺序:()当聚乙二醇(PEG)质量浓度为~mgLk率C>D>A>BR时铜箔常温抗拉强度σ明显提高当其质量浓度为NδN最优ABCD~mgL时σ变化不明显。铜箔的高温抗拉强Nk度σ、常温延伸率δ和高温延伸率δ均随PEG质量高温HNHk浓度的增大而显著减小。延伸主次顺序:k率A>C>D=B()随着–巯基苯并咪唑(M)质量浓度的增加RδH最优ABCD铜箔所有的力学性能σ、σ、δ和δ均先减小后增NHNH大且在其质量浓度为mgL时有极小值点。()随着硫脲(TU)质量浓度的增大铜箔常温力学性能单调减小而高温力学性能都单调增大。()随着明胶质量浓度的增大铜箔常温抗拉强度σ先减小后增大高温抗拉强度σ和常温延伸率NHδ都是先增大后减小高温延伸率δ单调增大。NH图聚乙二醇含量与各因素均值的关系由表及图~可知硫脲对铜箔力学性能的影FigureRelationshipbetweenpolyethyleneglycolcontent响最大。TU能生成了较多的Cu(TU)配合物Cuandmeanvalueofindividualfactor与Cu(TU)同时被还原电沉积机理由瞬时成核变为持续成核。当其质量浓度达到一定量时阴极表面的成核密度数达到最大值晶粒细化效果最明显从而有利于提高铜箔性能。随着其质量浓度的增大铜箔常温力学性能显著下降特别是会使铜箔产生翘曲等缺陷。考虑到成本等因素TU控制在mgL为宜。图–巯基苯并咪唑含量与各因素均值的关系FigureRelationshipbetweenmercaptobenzimidazolecontentandmeanvalueofindividualfactor聚乙二醇(PEG)质量浓度的增大也会导致铜箔性能的下降因此其质量浓度也不能太高以mgL为宜。水平建立正交试验表利用直观图示和数据分析种分析方法确定其对电解铜箔常温抗拉强度、高温抗拉强度、常温延伸率和高温延伸率的影响主次顺序和最优水平最终得出种添加剂的影响主次顺序为:硫脲>聚乙二醇>明胶>–巯基苯并咪唑。经优化的最佳条件为:硫脲mgL聚乙二醇mgL明胶图硫脲含量与各因素均值的关系mgL–巯基苯并咪唑mgL。FigureRelationshipbetweenthioureacontentandmean参考文献:valueofindividualfactorMIURAS,HONMAHAdvancedcopperelectroplatingforapplicationofelectronicsJSurfaceandCoatingsTechnology,,:KANGMC,GEWIRTHAAInfluenceofadditivesoncopperelectrodepositiononphysicalvapordeposited(PVD)coppersubstratesJJournaloftheElectrochemicalSociety,,():CCLEEYK,O’KEEFETJEvaluatingandmonitoringnucleationand图明胶含量与各因素均值的关系growthincopperfoilJJournaloftheMinerals,MetalsandMaterialsFigureRelationshipbetweengelatincontentandmeanSociety,,():valueofindividualfactorKONDOK,MURAKAMIHCrystalgrowthofelectrolyticCufoilJ明胶质量浓度为mgL时铜箔高温抗拉强度和常JournaloftheElectrochemicalSociety,,():CC温延伸率均达到最大值。–巯基苯并咪唑的质量浓度许家园,杨防祖,谢兆雄,等酸性镀铜液中Cl离子的作用机理研究J厦门大学学报(自然科学版),,():为mgL时铜箔力学性能基本上都是最高的。因此刘烈炜,吴曲勇,卢波兰,等氯离子对酸性镀铜电沉积的影响J电正交试验的最优结果为CADB即添加剂的最优配镀与环保,,():张源,李国才明胶作为铜电解添加剂的研究与实践J稀有金属,方为:硫脲mgL聚乙二醇mgL明胶mgL,():–巯基苯并咪唑mgL。采用该添加剂配方所获得的董云会,许珂敬,刘曙光,等硫脲在铜阴极电沉积中的作用J中国铜箔力学性能为:σ=MPaσ=MPaNH有色金属学报,,():李强添加剂PEG、Cl、SPS作用下的铜电结晶过程研究D重庆:重δ=δ=。最优配方下所得铜箔的常温力NH庆大学,学性能都有提高特别是常温延伸率显著增加高温李权聚二硫二丙烷磺酸钠对铜电沉积过程的表面作用机理研究J性能都在可控范围内符合客户要求。四川师范大学学报(自然科学版),,():编辑:吴定彦结论对电解铜箔制备中添加剂的个影响因素和个书讯《彩色电镀技术》(作者:何生龙)定价:元本书是《实用电镀技术丛书》(第二批)的一个分册。彩色电镀是金属(包括非金属表面已金属化的)表面装饰工艺的重要组成部分。它能使产品显得雍容华贵五彩缤纷提高产品档次及市场竞争力。本书分章介绍了电镀有色金属镀层、表面着色技术、表面染色技术电镀仿金色、古铜色、古旧色、枪色以及干法电镀和电泳涂装等多个工艺。书中有多达多个实用且没有代号的配方信息量大可操作性强。本书是编者多年来对彩色电镀相关资料进行收集整理、科学研究及实践创新经验的总结。可供从事轻工业产品设计、装饰性电镀生产技术人员、表面处理教学与科研人员使用也可作为大专院校表面处理相关专业教学的参考用书。备注:邮费按地址次数收取挂号元次快递元次单次书款满元免快递费。详细购买方式可拨打编辑部电话(–)或登陆编辑部淘宝店(wwwplatingorgtaobaohtm)查询。Yourrequestcouldnotbeprocessedbecauseofaconfigurationerror:"CouldnotconnecttoLDAPserver"Forassistance,contactyournetworksupportteam

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