技術(shù)文章：陶瓷基上化學鍍銅的研究
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。這是因為：

    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混合加入時銅沉積的動力學過程與其單獨存在時不同。它們對銅的化學沉積產(chǎn)生協(xié)同影響效應。從圖1中曲線2，3的比較可發(fā)現(xiàn)，a，a’-聯(lián)吡啶對銅沉積速率的抑制作用大于K4Fe(CN)6，這是因為兩者的抑制機理不同，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]。又由于甲醛的陽極氧化反應是化學鍍銅的控制步驟[6]，因此a，a’-聯(lián)吡啶的抑制作用大于K4Fe(CN)6。

    4．2 溫度與添加劑對鍍層、鍍液性能的影響

    實驗發(fā)現(xiàn)，在未加添加劑時，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�。導致鍍層顏色發(fā)暗的原因是，在化學沉積銅過程中伴隨著形成Cu2O的副反應：

    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，鍍層亮暗與施鍍時間也有關(guān)，化學鍍時間短，則鍍層光亮；沉積時間長，則鍍層灰暗。這是因為，沉積初期鍍液中Cu2O含量少；隨著施鍍時間的延長，產(chǎn)生的Cu2O不斷增多，逐漸引起夾雜共沉積。

    化學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。