题目：超级化学镀铜溶液的电化学行为研究

I 碱性高锰酸钾溶液对环氧树脂板及聚丙烯塑料粗化效果的研究
王秀文
摘要 基于非金属表面电镀技术的广泛应用，非金属材料表面粗化的研究工作也越来越多引起人们的重视。目前印刷电路板用的环氧树脂和工业用聚丙烯塑料的表面粗化主要采用铬酐浓硫酸体系。为了减小环境污染，简化操作，本文研究了碱性高锰酸钾水溶液粗化体系对这三种高分子材料的表面粗化效果。主要研究内容如下：
在不同的粗化温度、时间条件下，研究碱性高锰酸钾粗化溶液对环氧树脂层压板和3240型环氧树脂板(基板)粗化作用的影响。通过基板表面形貌的观察和对化学镀铜层与基板间粘结强度的测定，研究和比较了碱性高锰酸钾体系和传统的铬酐浓硫酸体系对两种基板的粗化效果。研究结果表明，经过碱性高锰酸钾溶液处理后，环氧树脂层压板和3240型环氧板粘结强度分别可达到5.88 N/cm和2.35 N/cm，远远高于传统的铬酐浓硫酸处理后镀铜层与基板的粘结强度；使用碱性高锰酸钾溶液可以减小环境污染，且操作简单易行，它作为新型的粗化体系有望取代传统的铬酐浓硫酸粗化体系。我们发现，不论是环氧树脂层压板还是3240型环氧树脂板，随着粗化时间的增加，基板与化学铜间的粘结强度增大。然而当处理时间过长时，基板与化学铜间的粘结强度减小。对于环氧树脂层压板，碱性高锰酸钾粗化溶液处理的最佳条件是粗化溶液温度为70℃，处理时间为5分钟；而对于3240型环氧树脂板，理想的处理条件是粗化溶液温度为75℃，处理时间为15min。同样，我们研究和比较了碱性高锰酸钾体系和传统的铬酐浓硫酸体系对聚丙烯的粗化效果，并通过改变碱性高锰酸钾粗化溶液各组分含量或粗化时间，研究了碱性高锰酸钾溶液对聚丙烯塑料粗化作用的影响。研究结果表明，在相同的粗化条件下，铬酐浓硫酸体系的粗化效果优于碱性高锰酸钾。当保持粗化温度为85℃，改变碱性高锰酸钾粗化溶液各组分含量或粗化时间时，粗化所形成的孔径、孔的密度均变化不大，粗化的效果仍然不理想。

II 超级化学镀铜溶液中添加剂的电化学行为研究
随着通信技术和信息产业的飞速发展，超级电镀铜技术和超级化学镀铜应运而生。研究发现，向化学铜镀液中加入以SPS主要成分添加剂，可以实现超级化学镀铜，然而其机理却不清楚。本文主要研究超级化学镀铜溶液中的SPS 、PEG(1000)和2,2′-联吡啶三种添加剂的电化学行为，以期为阐明超级化学镀的机理提供一些有用的帮助，从而为超级化学镀铜的工业化应用打下基础。主要研究结果如下：
我们主要研究了超级化学镀铜溶液中的SPS 、PEG(1000)和2,2′-联吡啶三种添加剂的电化学行为。通过对单一添加剂、两种复合添加剂、三种复合添加剂的阴、阳极极化曲线的研究，发现单一添加剂SPS促进了铜的沉积，PEG(1000)或2,2′-联吡啶对化学铜的还原和甲醛的氧化均有不同程度的抑制作用。PEG(1000)对化学镀铜抑制作用很小；而2,2′-联吡啶对化学镀铜有很显著的抑制作用。通过对2,2′-联吡啶和SPS复合添加剂的阴、阳极极化曲线的研究，发现在含有2,2′-联吡啶的溶液中，SPS抑制了铜的还原，这表现了一种协同抑制作用。通过对PEG(1000)、2,2′-联吡啶复合添加剂的阴、阳极极化曲线的研究，发现在含有2,2′-联吡啶的基础镀液中，加入PEG(1000)，PEG(1000)仍然对化学镀铜有一定的抑制作用。而且随着PEG(1000)浓度的增大，抑制作用增强。通过对PEG(1000)、2,2′-联吡啶和SPS复合添加剂的阴、阳极极化曲线的研究，发现在含有PEG(1000)和2,2′-联吡啶的基础镀液中，加入SPS，SPS表现出对化学镀铜的抑制作用，而且随着SPS浓度的增大，抑制作用增强。