技術(shù)文章：陶瓷基上化學(xué)鍍銅的研究
2007/10/23/10:17
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υ1 6.36 8.58 10.91 12.06 12.55 15.80 19.49 24.78
υ2 4.57 5.81 7.54 9.58 11.82 13.33 17.12 18.36
υ3 1.69 2.31 3.06 3.53 5.53 8.17 9.12 11.59
υ4 1.39 1.58 1.79 3.06 3.53 4.14 6.55 8.08
表2表示在不同溫度下的銅沉積速率。一般來說，活化能越小，沉積率應(yīng)該越大。表2結(jié)果基本上符合這一規(guī)律。但從表2也發(fā)現(xiàn)Ea3＞Ea4而υ3＞υ4。這是因?yàn)椋?/p>
υ3＝A[a，a’-聯(lián)吡啶]fexp(-Ea3／RT)＝e20.9·exp(-52475／RT)
υ4＝A[K4Fe(CN)6]e’[a，a’-聯(lián)吡啶]fexp(-Ea4／RT)＝e18.7exp(-47490／RT)比較以上兩式可知，雖然exp(-52475／RT)＜exp(-47490／RT)，但是e20.9＞e18.7且后者較前者作用顯著，所以υ3＞υ4。由于A[K4Fe(CN)6]e[a，a’-聯(lián)吡啶]f＝e18.7并非A[a，a’-聯(lián)吡啶]f＝e20.9和A[K4Fe(CN)6]e＝e15.9的簡(jiǎn)單加和，故e≠e，f’≠f。這說明a，a’-聯(lián)吡啶和K4Fe(CN)6混合加入時(shí)銅沉積的動(dòng)力學(xué)過程與其單獨(dú)存在時(shí)不同。它們對(duì)銅的化學(xué)沉積產(chǎn)生協(xié)同影響效應(yīng)。從圖1中曲線2，3的比較可發(fā)現(xiàn)，a，a’-聯(lián)吡啶對(duì)銅沉積速率的抑制作用大于K4Fe(CN)6，這是因?yàn)閮烧叩囊种茩C(jī)理不同，a，a’-聯(lián)吡啶通過有效地抑制甲醛的氧化而抑制沉銅速率：而K4Fe(CN)6則主要使Cu2+的還原峰電位負(fù)移并使其極化曲線的極化度增加，從而阻礙Cu2+的還原析出[1]。又由于甲醛的陽(yáng)極氧化反應(yīng)是化學(xué)鍍銅的控制步驟[6]，因此a，a’-聯(lián)吡啶的抑制作用大于K4Fe(CN)6。
4．2 溫度與添加劑對(duì)鍍層、鍍液性能的影響
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在未加添加劑時(shí)，所獲得的銅鍍層呈褐色。鍍液溫度從35℃升高到70℃，鍍層由灰暗逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣饬痢?dǎo)致鍍層顏色發(fā)暗的原因是，在化學(xué)沉積銅過程中伴隨著形成Cu2O的副反應(yīng)：
2Cu2+十HCHO十5OH-→Cu2O十HCOO-十3H2O
生成的Cu2O與Cu共沉積而夾雜于鍍層中，影響鍍層外觀和性能。隨著溫度上升，Cu2O被氧化(如被鼓入的空氣氧化)的速度和在鍍液中溶解的速度[7]增大，夾雜于鍍層中的含量減少，從而使沉積層顏色得以改善，略呈銅紅色。此外，鍍層亮暗與施鍍時(shí)間也有關(guān)，化學(xué)鍍時(shí)間短，則鍍層光亮；沉積時(shí)間長(zhǎng)，則鍍層灰暗。這是因?yàn)�，沉積初期鍍液中Cu2O含量少；隨著施鍍時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)生的Cu2O不斷增多，逐漸引起夾雜共沉積。
化學(xué)鍍銅液中加入添加劑后，所獲得的銅鍍層外觀有改善，加K4Fe(CN)6的鍍層呈紅褐色，加a，a’-聯(lián)吡啶的鍍層呈銅紅色。
