[发明专利]一种孪晶铜材料及制备方法和用途有效
申请号: | 202111574709.9 | 申请日: | 2021-12-21 |
公开(公告)号: | CN114086224B | 公开(公告)日: | 2023-04-28 |
发明(设计)人: | 刘志权;李哲;张玉博;高丽茵;孙蓉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院深圳先进技术研究院 |
主分类号: | C25D3/38 | 分类号: | C25D3/38;C25D5/50;H05K3/10;H01L23/52 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 潘登 |
地址: | 518055 广东省深圳*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 孪晶铜 材料 制备 方法 用途 | ||
1.一种孪晶铜材料,其特征在于,所述孪晶铜材料具有(110)晶面择优取向,所述孪晶铜材料包括孪晶组织,所述孪晶组织包括孪晶片层,所述孪晶片层主要沿与晶粒生长方向夹角45°分布;具有所述孪晶片层的晶粒在所述孪晶铜材料的晶粒总数中的占比≥50%,和/或所述孪晶组织的体积占所述孪晶铜材料总体积的比值≥50%。
2.根据权利要求1所述的孪晶铜材料,其特征在于,对所述孪晶铜材料进行XRD衍射分析,(220)/(111)衍射峰强度比大于2。
3.根据权利要求1或2所述的孪晶铜材料,其特征在于,所述孪晶铜材料通过对具有(111)晶面择优取向的预电镀铜材料进行热处理得到,所述热处理的温度≥200℃。
4.一种如权利要求1所述的孪晶铜材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)配制镀液
所述镀液包含铜离子、硫酸、氯离子、添加剂和水,所述添加剂包括抑制剂和辅助剂,所述辅助剂选自有机磺酸盐中的至少一种;
(2)直流电镀
将阳极和作为导电基底的阴极浸入镀液中,电镀,得到预电镀铜材料;
(3)对所述的预电镀铜材料进行热处理,所述热处理的温度≥200℃,得到所述的孪晶铜材料;
步骤(1)所述镀液中辅助剂的浓度为10-500ppm;
步骤(1)所述抑制剂为明胶;
步骤(1)所述镀液中抑制剂的浓度为5-200ppm;
步骤(1)中,所述镀液中铜离子的浓度为20-70g/L;
步骤(1)中,所述镀液中硫酸的浓度为20-200g/L;
步骤(1)中,所述镀液中氯离子的浓度为20-80ppm;
步骤(2)中,所述电镀的温度为20-50℃;
步骤(2)中,所述电镀的电流密度为0.5-25A/dm2。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述有机磺酸盐包括聚苯乙烯磺酸盐、聚乙烯磺酸盐、烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述聚苯乙烯磺酸盐和所述聚乙烯磺酸盐的分子量独立地为1000-100000。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐的碳原子数≥12。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述明胶的凝结值为10-300bloom。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述阳极选自磷铜阳极。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述磷铜阳极中的磷含量为0.03-0.075wt.%。
11.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述电镀在恒温条件下进行。
12.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述电镀的时间为20-1800min。
13.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述电镀过程中还对电镀液施加搅拌。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌包括循环喷流、空气搅拌、磁力搅拌和机械搅拌中的至少一种。
15.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述热处理包括退火处理。
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