Новости

Jul 05, 2023

Влияние хелаторов на добавки в характеристики поверхности и электрохимические свойства эко

Scientific Reports Volume 13, Номер статьи: 11062 (2023) Цитировать эту статью Мы представляем результаты исследования в качестве хелаторов, используемых в экологически чистых ваннах химического осаждения.

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 11062 (2023) Цитировать эту статью

Представлены результаты исследования изменения хелаторов, используемых в экологически чистой ванне химического осаждения, в зависимости от количества присутствующих гидроксидов. Ванны готовили с использованием полигидроксидов, глицерина и сорбита в качестве хелаторов с метансульфонатом меди в качестве иона металла. Диметиламинборан (ДМАБ) использовался в качестве восстановителя вместе с N-метилтиомочевиной и цитозином в качестве добавок как в ваннах, содержащих глицерин, так и в сорбитоле. В качестве регулятора pH использовали гидроксид калия, а ванны с глицерином и сорбитом поддерживали pH 11,50 и 10,75 соответственно при комнатной температуре 28 ± 2 °C. Для контроля и регистрации поверхностных, структурных и электрохимических характеристик осадков и ванны использовались рентгеноструктурный анализ, СЭМ, АСМ, циклические вольтамперометрические исследования, тафелевские и импедансные исследования, а также дополнительные методы. В отчетах об исследованиях были даны интересные результаты, в которых четко прослеживается влияние хелаторов на добавки при наноосаждении меди в ванне химического осаждения.

Поверхностные покрытия приобрели большое значение в современном мире, где химическое покрытие заняло свое место в промышленной сфере по сравнению со всеми другими методами нанесения покрытия1,2,3,4,5. В настоящем сценарии медь, один из старейших элементов, из-за ее низкого электрического сопротивления и высокой электромагнитной миграции широко используется в химических ваннах и находит применение в электротехнике, электронике, полиграфии, пищевой промышленности и многих других областях промышленности6,7. 8. Химическое меднение применяется в электронной промышленности, при производстве гибких медных плакированных ламинатов (FCCL), полиимидных пленок, покрытых медью. В печатных платах, автомобильных деталях и т. д. широко используются пластмассы с медным напылением, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ), тефлон, акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС). Медное покрытие — лучший способ обеспечить электромагнитное экранирование, а защита от электромагнитных помех становится все более востребованной, чтобы избежать помех между цифровыми услугами. В микротехнологиях медь и ее сплавы используются в качестве межсоединений и в упаковочных приложениях сверхбольшой интеграции (ULSI). Учитывая тот факт, что в настоящее время доступно сорок четыре основные процедуры осаждения, метод химического нанесения покрытия является одним из наиболее простых методов из-за его равномерного покрытия на кромке и выступаниях любых металлических и неметаллических поверхностей9.

В химической ванне хелатирующим агентом является тот, который образует стабильные комплексы с ионом металла и, следовательно, увеличивает скорость нанесения покрытия10,11,12. ЭДТА, традиционный хелатор, из-за его низкой биоразлагаемости должен быть заменен эффективным хелатором с высокой биоразлагаемостью и стабильностью13,14. В связи с этим в последние дни полигидроксиды привлекли внимание к химическим ваннам своими эффективными хелатирующими свойствами в щелочной среде15. Многоатомные спирты биоразлагаемы и в щелочной среде обладают очень хорошими хелатирующими свойствами. Растворы для химического меднения, содержащие эти хелаторы, стабильны, и при выборе оптимальных условий медные покрытия толщиной до 3 мкм могут быть получены за 1 час при температуре окружающей среды. В недавних исследованиях в качестве комплексообразователя используются многие встречающиеся в природе многоатомные спирты, такие как ксилит, D-маннит, эритрит, альдитол, адонит, глицерин, D-сорбит, мальтит и т. д. В качестве комплексообразователей в данной работе использованы полигидроксильные соединения, такие как глицерин и сорбит. Поскольку традиционный восстановитель формальдегид оказался канцерогенным, в исследовании приобрело значение неформальдегидный восстановитель DMAB16,17. Они обладают высокой растворимостью, различной устойчивостью к pH и работоспособностью при различных температурах. Роль добавок, температуры и pH в химических ваннах незабываема18,19,20,21.