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环境友好型PTH工艺研究

作　者: 刘韧
导　师: 李德良
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 乙醛酸化学镀铜环境友好
分类号: TQ153.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在目前的化学镀铜工艺中甲醛是应用最为广泛的还原剂,但是由于甲醛是一种致癌物质,而且容易挥发,接触过多会对人体产生不良影响,在实际生产以及后续的废液、废渣处理过程中都存在很大的安全隐患。因此,研究开发一种环境友好型的化学镀铜工艺以取代甲醛化学镀铜工艺具有十分重要的意义。本论文旨在开发一种在溶液稳定性、镀层性能方面既可以满足实际应用又可以满足环境保护需求的环境友好型非甲醛化学镀铜工艺。论文研究了一种稳定性较好的非甲醛PTH(通孔化学镀铜)工艺,在该工艺中,采用乙醛酸替代甲醛作为化学镀铜的还原剂,硫酸铜作为铜离子提供源,乙二胺四乙酸二钠和酒石酸钾钠作为络合剂,亚铁氰化钾和2,2’-联吡啶作为稳定剂。实验主要采用单因素分析法,分析探讨了乙醛酸化学镀铜体系中镀液的主要成分(主盐、络合剂、还原剂等)和操作条件(温度、pH值)对镀速、镀液稳定性和镀层性能(镀层颜色、结合力、光亮度、均匀性)的影响,以及稳定剂(不同种类的稳定剂和不同浓度的稳定剂)对镀速及镀层外观的影响,最后利用背光测试、结合力测试、电镜扫描等检测分析手段对化学镀铜产品的品质进行分析检测。研究结果表明：溶液的组成和操作条件对化学镀铜的镀速、镀液稳定性和镀层外观均有重要的影响,甲醇的添加可以增加镀液的稳定性,2,2’-联吡啶和亚铁氰化钾的添加比例一定程度上影响镀层外观。相关的最佳工艺条件为：硫酸铜浓度：16g/L,乙二胺四乙酸二钠浓度：24g/L,酒石酸钾钠浓度：15g/L,乙醛酸浓度：13g/L,甲醇浓度：6g/L,亚铁氰化钾浓度：10mg/L,2,2’-联吡啶浓度：10mg/L,pH:12.5,温度：50℃,施镀时间：30min。在此条件下,可获得结合力良好、表面均匀光亮的镀层。该工艺中不使用甲醛,无污染,具有良好的环境效应及社会效应,应用前景广阔。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 化学镀铜  10-15
    1.2.1 化学镀铜的原理  10-11
    1.2.2 化学镀铜的应用  11-12
    1.2.3 化学镀铜技术的发展  12-13
    1.2.4 影响化学镀铜的因素  13-15
  1.3 非甲醛化学镀铜的研究进展与应用前景  15-18
    1.3.1 非甲醛镀铜的研究进展  15-18
    1.3.2 非甲醛镀铜的应用前景  18
  1.4 课题研究目的及内容  18-20
    1.4.1 选题目的  18-19
    1.4.2 研究内容  19-20
2 实验材料及研究方法  20-28
  2.1 实验材料  20-23
    2.1.1 化学镀铜液的组成及配置方法  20
    2.1.2 试片的制备及预处理  20-22
    2.1.3 实验药品、仪器及装置  22-23
  2.2 研究方法  23-28
    2.2.1 研究目的  23-24
    2.2.2 实验流程  24
    2.2.3 分析检测  24-28
3 实验结果与分析  28-56
  3.1 化学镀铜液的组成及工艺条件研究  28-44
    3.1.1 EDTA-2Na与酒石酸钾钠对化学镀铜的影响  28-31
    3.1.2 硫酸铜浓度的影响  31-34
    3.1.3 乙醛酸浓度的影响  34-37
    3.1.4 pH值的影响  37-40
    3.1.5 温度的影响  40-42
    3.1.6 沉积时间的影响  42-44
  3.2 稳定剂的筛选研究  44-50
    3.2.1 2,2'-联吡啶浓度的影响  44-46
    3.2.2 亚铁氰化钾浓度的影响  46-48
    3.2.3 2,2'-联吡啶和亚铁氰化钾浓度的影响  48-50
  3.3 镀层微观形貌分析  50-53
    3.3.1 最佳工艺条件下镀层微观形貌分析  50-51
    3.3.2 亚铁氰化钾和2,2'-联吡啶对镀层微观形貌的影响  51-53
  3.4 镀液的维护及控制  53
  3.5 乙醛酸化学镀铜工艺的评价  53-56
    3.5.1 技术指标  53-54
    3.5.2 环境指标  54-56
4 结论与创新  56-58
  4.1 结论  56-57
  4.2 论文创新点  57-58
参考文献  58-63
附录  63-64
致谢  64

环境友好型PTH工艺研究

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