添加剂对电解铜箔组织性能的影响及优化

发布时间：

2021-11-09 16:18

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电解铜箔的组织和性能及其影响

电解铜箔的组织性能主要指铜箔的颗粒和晶面的生长、表面粗糙度及组织[2]。晶粒及晶面生长的宏观表现是对铜箔光面和毛面外观和粗糙度的影响。因为铜晶面生长过程是电解过程中析出铜原子，从液态铜离子转化为固相铜晶体，然后从一个固相转化为另一个固相的过程。

添加剂对电解铜箔组织性能的影响及优化

表面粗糙度受晶粒的影响，晶粒为大小分，据统计，大晶粒沉积形成的铜箔表面往往凹凸不平，甚至出现顶部收集和铜刺等现象，颗粒大小不均，此时形成的铜箔表面粗糙度较大。铜箔由小铜晶粒沉积形成时正好相反。铜箔的组织是指晶面的首选方向[2]和晶面的生长。组织形成的本质是铜原子沿着不同的机制沉积，并排列成相应的各种晶面。如果各晶面的生长速度不同，部分晶面会选择优良的增长，而选择优良增长的晶面会形成组织，这种晶面择优取向是不规则的。

在不同的环境中，其应力和能量会逐渐变化。电解铜箔的组织性能中，其组织对铜箔影响的主要表现在内应力[3]和力学性能方面。这是因为组织的存在会影响的各项性能。一般来说，宏观性能取决于组织等微观结构。

不同添加剂对电解铜箔组织和性能的影响

电解铜箔组织性能中，其组织对铜箔的影响大，主要表现在内部应力和力学性能方面。因此，改变组织是优化组织性能的关键。那么添加剂对组织有什么影响呢？添加剂[2，4]添加生箔系统后铜离子的迁移能力比较低，因此加入添加剂后，会吸附到核中心周围的铜离子，从而降低周围铜离子浓度，促进新晶面(220)的生长。添加剂能促进新的核中心形成，覆盖其他晶粒面，对晶粒生长状态有很大影响。添加剂逐步微调铜箔颗粒，使收缩拉应力更大。铜离子的表面活性不好，铜箔脱落后添加剂电子密度高于周围粒子。

普通添加剂对2.1电解铜箔组织和性能的影响

目前，一般添加剂[5]主要有无机类的氯离子等、有机类的聚类和硫类化合物、明胶等。

氯离子对2.2电解铜箔组织和性能的影响

酸性镀铜中氯离子有平整作用。以盐酸的形式加入。在铜电沉积中，有助于水晶核的生长。氯离子浓度低(100)时，用棉圆锥单晶平行于钛表面沉积。氯离子浓度高(111)会形成棉立方晶体，浓度低于阈值时会产生三叉条纹。聚醚有机物对2.3电解铜箔组织和性能的影响。

聚乙二醇是一种聚酯类化合物，溶液界面上产生方向排列和吸附作用，降低了表面的界面张力，提高了沉积层的平整性和润湿性。添加后，可以增加铜离子的分散能力，去除镀铜的针孔，使电镀的颗粒均匀、细腻、致密。实验表明聚乙二醇的使用量增加，铜(220)组织增多，铜(111)组织先增加后减少。对铜箔抗拉强度的影响不大，但可以降低铜箔伸长率。

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