亚甲基蓝对直流电镀纳米孪晶铜组织及力学性能的影响

摘要

纳米孪晶铜具有高强高导高韧的优异性能,使其成为近年来电子封装领域的研究热点.众所周知,添加剂在直流电镀过程中对镀层质量起着至关重要的作用.亚甲基蓝作为一种常用的染料型添加剂,在电镀铜行业中被广泛使用.该研究在直流电镀过程中,将不同浓度的亚甲基蓝添加到纳米孪晶铜电解液中,并进一步研究纳米孪晶铜的微观组织和力学性能与亚甲基蓝添加浓度的关系.随着亚甲基蓝浓度的增加,镀膜的生长速度缓慢下降,晶粒逐渐细化.当亚甲基蓝浓度为2 mg/L时,可以看到自底向上生长的柱状晶,且存在高密度孪晶结构.使用动态热机械分析仪对其力学性能进行测试发现,此浓度下薄膜的拉伸强度可达到194 MPa,约为粗晶铜的2倍(约110 MPa);薄膜表面维氏硬度可以达到1.6 GPa,优于普通粗晶铜硬度.