Wirkmechanismus von sauren Kupferbeschichtungsadditiven

Es gibt viele Arten von sauren Kupferadditiven, aber die am häufigsten untersuchten sind Glanzbildner, Einebner, Kornverfeinerer und Cl-. In den letzten Jahren haben Forscher viel Forschung über den Wirkmechanismus dieser Additive betrieben.

1. Glanzbildner

Es gibt bisher keine einheitliche Meinung zum Wirkmechanismus von Glanzbildnern. Es gibt viele Theorien, die ihn bis zu einem gewissen Grad erklären, wie z. B. die Feinkristalltheorie, die Kristallflächenorientierungstheorie, die kolloidale Filmtheorie und die freie Elektronenfluss-Theorie. Der Glanzbildner hat zunächst eine gewisse Wirkung der Vergrößerung und Polarisierung. Die Helligkeit wird dadurch verursacht, dass die Korngröße kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (d. h. kleiner als 0,4 μm) ist und eine bestimmte Orientierungsanordnung von Strukturen aufweist. Diese strukturelle Oberfläche sollte parallel zur Oberfläche sein. Der Glanz der Beschichtung hängt nicht nur davon ab, ob die Beschichtungsoberfläche oder die Substratoberfläche glatt ist, sondern auch von der Feinheit der Beschichtungskörner. Wenn der Glanzbildner richtig adsorbiert wird, wird das lokale Wachstum der Beschichtung gehemmt, die Mikroskopizität der Kristallisation gefördert und das sichtbare Licht reflektiert nicht zufällig. Zu diesem Zeitpunkt ist die Oberfläche der Beschichtung glatt und glänzend.

2. Einebnungsmittel

Es gibt viele Wirkmechanismen von Einebnungsmitteln, aber die Theorie, die bisher von den meisten Menschen akzeptiert wurde, ist die "Diffusionskontrollierte Widerstandstheorie", die 1974 von O. Kardos vorgeschlagen wurde. Diese Theorie besagt, dass das Einebnungsmittel zuerst den Elektrod adsorbiert und als Barriere für die Elektroabscheidung wirkt. Gleichzeitig werden die auf der Elektrodenoberfläche adsorbierten Einebnungsmittelmoleküle während des Elektroabscheidungsprozesses ständig verbraucht, und ihre Verbrauchsrate ist größer als die Diffusionsrate des Einebnungsmittels vom Lösungskörper zur Elektrodenoberfläche, d. h. seine Einebnungswirkung wird durch Diffusion kontrolliert.

3. Kornverfeinerer.

Faktoren, die zu Versetzungen führen und die Keimbildung erhöhen können, können eine Rolle bei der Verfeinerung der Körner spielen. Der Kornverfeinerer erhöht die Polarisation und erzeugt hohe Überspannungen, um eine hohe Sättigung der adsorbierten Atome zu gewährleisten, oder erhöht die Unordnung, in die adsorbierte Atome selbst in das Gitter eintreten, wodurch die Diffusion der adsorbierten Atome zum Wachstumszentrum behindert wird. Die Kornverfeinerung hat eine gewisse Wirkung auf das Erhalten von hellen und glatten Beschichtungen, ist aber keine notwendige Bedingung. Die Kornverfeinerung kann die Beschichtungsleistung erheblich verbessern.

4. Cl-

In den frühen 1960er Jahren wurde Cl- der sauren Kupferbeschichtungslösung nicht zugesetzt, und Cl- wurde erst in den späten 1960er Jahren der Beschichtungslösung zugesetzt.

In Bezug auf den Wirkmechanismus von Cl- wird allgemein angenommen, dass es einen wasserunlöslichen CuCl-Komplex mit Cu2+ bilden kann. Letzteres wird stark auf der Metalloberfläche des Beschichtungsteils adsorbiert, um einen CuCl-Dünnfilm zu bilden, der die Elektroabscheidung von Kupfer behindert und den Zweck der Verfeinerung der Beschichtungsschichtkristallisation und der Verbesserung der Kristallmorphologie und -orientierung erreicht.

Es gibt jedoch einen kritischen Wert für die Zugabe von Cl-. Wenn er weniger als 30 mg/L beträgt, kann keine vollständige Filmschicht gebildet werden, und die Anwendungswirkung kann nicht erzielt werden; wenn er größer als 100 mg/L ist, werden wasserlösliche CuCl2-, CuC132-, CuCl43- usw. gebildet, was den Kathodenstrom erhöht und die Beschichtung rau und stumpf macht.

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