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摘 要:研究了亞鐵氰化鉀和α，α′-聯(lián)吡啶對(duì)陶瓷表面化學(xué)鍍銅沉積速率、阻抗、鍍層晶體結(jié)構(gòu)和外觀的影響。加入亞鐵氰化鉀，銅沉積速率降低，阻抗增大，鍍層外觀得到改善，鍍層晶體呈無序生長(zhǎng)；α，α′-聯(lián)吡啶的加入對(duì)銅沉積的抑制更明顯，鍍層晶體取向?yàn)椋?，2，0）。
關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍銅; 陶瓷
中圖分類號(hào)：TG178
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 前言
陶瓷具有各向同性、高耐磨、高強(qiáng)度、高絕緣和低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)良的綜合性能陶瓷表面金屬化不僅解決了陶瓷微粒與金屬基體的浸潤(rùn)問題，而且通過焊接工藝可使陶瓷與電子元件相連接。因此，在航空航天和微電子工業(yè)中得到迅猛的發(fā)展。
為了提高鍍液穩(wěn)定性、改善鍍層質(zhì)量、提高銅沉積速率等，化學(xué)鍍銅液中一般都添加了添加劑。董超等l1應(yīng)用電化學(xué)恒電勢(shì)掃描法，研究了a，a 一聯(lián)吡啶、L一精氨酸和亞鐵氰化鉀等添加劑對(duì)銅沉積極化行為的影響，這三種添加劑在化學(xué)鍍銅中均起穩(wěn)定作用，但作用機(jī)理不盡相同。由于添加劑的用量很少，其抑制銅沉主要依靠表面吸附，采用交流陰抗技術(shù)可以靈敏地探測(cè)添加劑在電極界面的變化。交流阻抗技術(shù)已用于研究有機(jī)添加劑對(duì)化學(xué)鍍銅的影響[2,3]，少量的有機(jī)添加劑即可極大地改變法拉第阻抗(Rr)，但只是使雙電層電容(Cd)輕微地下降。本文比較了不同溫度下亞鐵氰化鉀和a，a 一聯(lián)吡啶對(duì)銅沉積速率的影響，比較了兩者對(duì)銅沉積反應(yīng)的阻抗行為，并且采用x射線衍射(XRD)技術(shù)研究了它們對(duì)銅沉積層結(jié)構(gòu)的影響。
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 溶液組成
2.1.1 化學(xué)鍍銅液基本組成
CuSO4。5H20 28.0 g/L，EDTA 44.0 g/L，NaOH 20.0 g/L，甲醛(37%)l1.0 n L，用去離子水配制溶液。把不含和含添加劑的鍍液分為如下幾種情況，I：不加添加劑，Ⅱ：加亞鐵氰化鉀10 mg/L，HI：加a，a 一聯(lián)吡啶10 mg/L。
2.1.2 電化學(xué)阻抗實(shí)驗(yàn)的電解液組成
CuS04 14.0 mol/L.E A·2Na 22.0 mol/I ，HCHO(37% )5.5 mot/L，NaOH 10.0 g/L，溫度室溫。l(4Fe(CN)6和a，a 一聯(lián)吡啶濃度分別為0，20，40 mg/L，用分析純?cè)噭┖腿ルx子水配制。以Pt(1 nlnl直徑)為工作電極，Pt(3 cITl2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極。實(shí)驗(yàn)前研究電極經(jīng)#06金相砂紙打磨拋光后，用去離子水沖洗干凈。用美國(guó)CHI一66O電化學(xué)綜合測(cè)試系統(tǒng)在開路電壓下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
將半徑為0.75 em的陶瓷片進(jìn)行清洗一粗化一敏化一活化一還原等預(yù)處理。化學(xué)鍍銅在250 mL的燒杯中進(jìn)行，鍍液體積為100 mI ，陶瓷片用細(xì)鐵絲懸掛在鍍液中，施鍍過程中/f 斷地用空氣攪拌器鼓入空氣。在保持組分和工藝條件不變的前提下，分別在35 、40℃ 、45℃ 、50℃ 、55℃ 、60℃ 、65℃ 、70 下進(jìn)行化學(xué)鍍 用化學(xué)鍍前后的重量變化、昕用時(shí)間，求得銅沉積速率：沉積速率以rag/era2·11為單位鍍層結(jié)構(gòu)用日本理學(xué)公司D/MAX—RC多品轉(zhuǎn)靶x射線衍射儀(CuK a靶， =0.154 06 nin，管流30 H ，管壓40 kv，狹縫系統(tǒng)為1。DS一1。SS一0.15 r~unRS，以石墨單色器濾波，掃描速度為8O/min)~)1].1]定。
