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镀铜材料及镀铜方法

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镀铜材料及镀铜方法

发布日期:2013-08-08 09:59 来源:http://www.szjddj.com 点击:

本发明涉及镀铜材料及镀铜方法。根据本发明,能得到纯度98.5及以上、对含有机物添加剂的镀液具有高溶解性,适于用作镀铜材料的氧化铜粉。上述氧化铜粉是通过使碱式碳酸铜粉在非还原环境下,在电加热炉中,在400°C的温度下加热20分钟,进行热分解而得。所得氧化铜粉在将C射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is小于等于0.36。这种结构的氧化铜粉对含有机物添加剂的镀液具有很高的溶解性。
    1.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度598.5%及以上的氧化铜粉,在将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,所述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is小于等于0.36。
    2.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%及以上的氧化铜粉,15在将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为Fs时,所述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs大于等于2.9。
    3.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%以上的比表面积大于等于7.3m2/g的氧化铜粉。
    4.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对所述氧化铜粉加热而得到的纯度98.5%及以上的氧化铜粉,在将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结30晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,
    所述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is小于等于0.52。
    5.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于5含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对所述氧化铜粉加热而得到的纯度98.5%及以上的氧化铜粉,在将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为10Fs时,所述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽之比F/Fs大于等于2.9。
    6.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,15所述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对所述氧化铜粉加热而得到的纯度98.5%及以上,比表面积3.3m2/g及以上的氧化铜粉。
    7.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于20含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料是通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度为98.5%以上的氧化铜粉,将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,所25述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is小于等于0.67o
    8.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,30所述镀铜材料是通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度为98.5%以上的氧化铜粉,在将所述氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为Fs时,所述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽之比F/Fs大于等于1.6。
    9.一种镀铜材料,设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可用于含有机物添加剂的电解液,其特征在于,所述镀铜材料为通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度98.5%以上、比表面积3.6m2/g及以上的氧化铜粉。
    10.如权利要求1〜9任一项所述的镀铜材料,其特征在于,所述添加剂为含碳硫双键、硫硫单键、氮氮双键,硫氢单键中的任一种的有机物。
    11.如权利要求1〜10任一项所述的镀铜材料,其特征在于,所述添加剂选自二硫二(3-丙磺酸)及其盐、硫脲、詹苏斯绿、二甲亚砜、丙硫醇、巯基丙磺酸及其盐、甲基黄中的任一种。
    12.—种镀铜方法,其特征在于,使用权利要求1〜9中任一项所20述的镀铜材料,采用设置不溶性阳极和构成阴极的受镀体,向含有机物添加剂的电解液供给所述镀铜材料,给受镀体镀铜。镀铜材料及镀铜方法
    技术领域
    5本发明涉及以碱式碳酸铜粉、通过直接湿法得到的氧化铜粉及氢氧
    化铜粉为原料的氧化铜粉形成的镀铜材料及使用上述氧化铜粉的镀铜方法。
    背景技术
    10对受镀体实施镀铜处理的方法之一是向电解液(主成分含硫酸或硫酸铜的镀液)中加入镀铜材料,在不溶性阳极和形成阴极的受镀体之间通电的电解电镀方法。用于该方法的镀铜材料已知有碱式碳酸铜粉热分解而得的氧化铜粉。为使镀铜材料可适度补充到电解液中,需要具有易溶于硫酸的性质,而碱式碳酸铜粉热分解而得的氧化铜粉满足该条件,15因此是适用于该方法的材料。
    这类氧化铜粉的制造方法的技术方案有,例如日本特开2000-267018号公报(专利文献1)所示的方法。在该专利文献1中,实施例中记载了碱式碳酸铜粉在非还原环境下,在400°C〜800°C的温度下加热60分钟进行热分解,就能以高转化效率制成氧化铜粉的方案。在该温度范20围内,处理温度越高,越能保证以短时间达到高转化效率。因此,由于工业上对生产率的要求,通常在例如700°C以上的高温下进行热分解。
    另外,为确保镀膜的均匀和光泽,镀液中多溶有添加剂。这类添加剂使用例如SPS(二硫二(3-丙磺酸)钠)、硫脲,詹苏斯绿等有C、S双键的一C=S_基、有S、S单键的一S—S—基(二硫化物)、有N、N25双键的一N=N—基(重氮化合物)中任一种的有机物。
 但是,由上述专利文献1的方案制成的氧化铜粉,对加有由上述有机物构成的添加剂成分的镀液的溶解性相当低。发明人推断,-s-s_基被还原后,变成一S—H—基(硫醇类),所以,当具有一S—S—基的添加剂溶于镀液中,镀液中将存在一S—H—基,上述氧化铜粉因上30述一S—H—基的存在而溶解性降低。当镀铜材料相对于镀液的溶解性变差时,电镀槽中的铜(Cu)补充就会滞后。且因镀液中的铜离子浓度不定,导致镀膜的均匀性变差,或因镀液中存在不溶解的镀铜材料,导致堵塞设在镀槽之间的过滤器的情况,或由通过过滤器的镀铜材料给受镀体带来不良影响。
    5本发明是针对上述情况作出的发明,目的是提供对含有机物添加剂
    的电解液溶解性高的高纯度镀铜材料及使用这类镀铜材料的镀铜方法。
    发明内容
    本发明的镀铜材料设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可供给含10有机物添加剂的电解液,其特征在于,该镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%及以上的氧化铜粉,将该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.36以下。
    15上述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%及以上的氧化铜粉,也可使用当该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为Fs时,上述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs为2.9及以上的氧化铜粉。
    20上述镀铜材料也可使用碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%以上的比表面积7.3m2/g及以上的氧化铜粉。
    本发明的镀铜材料设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可供给含有机物添加剂的电解液,上述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5%及以上的氧化25铜粉,将该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.52以下。本发明的铜盐水溶液可举出氯化铜、硫酸铜及硝酸铜等水溶液。
    上述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对30该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5°/。及以上的氧化铜粉,当该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为Fs时,上述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs为2.9及以上。
    上述镀铜材料也可使用通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉,再对该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5%及以上,比表面积3.3m2/5g及以上的氧化铜粉。
    本发明的镀铜材料设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,可供给含有机物添加剂的电解液,该镀铜材料是通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度为98.5%以上的氧化铜粉,将该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)10面的峰强设为Is时,上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.67以下。
    上述镀铜材料是通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度为98.5%以上的氧化铜粉,当该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的半峰宽15设为Fs时,上述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs为1.6及以上。
    上述镀铜材料也可使-通过氢氧化铜粉的热分解而得的纯度为98.5%以上,比表面积3.6m2/g及以上的氧化铜粉。
    上述添加剂可使用含碳硫双键、硫硫单键、氮氮双键,硫氢单键中20的任一种的有机物,例如二硫二(3-丙磺酸)及其盐、硫脲、詹苏斯绿、二甲亚砜、丙硫醇、巯基丙磺酸及其盐、甲基黄中的任一种。
    本发明的镀铜方法是设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体,向含有机物添加剂的电解液供给镀铜材料,给受镀体镀铜的方法,上述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5%及以上的25氧化铜粉,该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1,1,1)面的峰强设为Is时,上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.36以下。

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