论文部分内容阅读
随着经济的发展和科技的进步，人们对金属资源的需求日益增大。金属铜具有优良的物理化学性能，在日常的生产和生活中已得到广泛应用。镀铜企业在生产镀件的同时，电镀设备会沉积铜，这会影响电镀效率，此外镀层的更换与废铜的回收，这都需要将铜层与基体剥离，而传统的剥离方法存在许多问题，诸如环境污染严重，对操作者造成伤害以及剥离下来的铜资源难以回收等。针对以上问题，本文以不同基体、外形结构和缺口的镀铜复合材料为研究对象，探究化学剥离方法与电化学剥离方法中剥离液的配方和工艺参数，同时研究电化学剥离工艺中的“电压跳增”现象。 通过化学剥离工艺研究，确定了剥离液溶剂、缓蚀剂以及相应的剥离温度。选用含有微量离子浓度的蒸馏水作为剥离液的溶剂，可以防止Cl-中毒现象并获得较高剥离速率和剥离量。缓蚀剂选用乌洛托品和硫脲以2∶1的比例的混合，减少了基体的腐蚀。温度是影响化学剥离速率的主要因素，温度越高剥离速率越快。温度为40℃时，剥离速率大于10μm/min且基体腐蚀少;调控H-2O2的量和滴加速度可以控制反应温度。 通过电化学剥离工艺，研究确定了缓蚀剂以及相应的电流密度。缓蚀剂选用乌洛托品和硫脲以2∶1的比例混合。影响电化学剥离速率的主要因素是电流密度，电流密度越高剥离速度越快，综合增减比与剥离速率，最优的剥离电流密度为8～12A/dm2。在镀铜件的边缘、形状不连续处和曲率半径较小处会出现电流集中现象，显著增大了剥离速率。此工艺下阴极沉积铜的纯度较高。 发现了电化学剥离过程中出现的“电压跳增”现象。“电压跳增”现象的出现伴随着镀铜层整体脱离，是剥离过程结束的标志。“电压跳增”现象的出现存在电流密度阈值，不同基体和外形结构的阈值不同。同时，电化学剥离液中金属离子浓度、溶液温度、试样缺口类型和试样表面状态等因素对其均有影响。剥离液中金属离子浓度越小、溶液温度越高，电流密度阈值越大。相对于光滑试样，尖锐缺口和表面划痕会使“电压跳增”现象出现的诱导期缩短到20～30s。