[發明專利]一種銅薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202110584597.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113293416B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 劉曉偉;楊寶朔;艾遠
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25D5/34
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨潔

本發明提供了一種銅薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1：對導電基底進行打磨拋光、清洗和干燥；步驟S2：對導電基底進行改性處理，改性處理方式為：在氮氣或氬氣中，用氙燈以1～5J/cm²的功率以平行光方式照射，或在500～700℃下加熱處理，改性處理時間為1～2h；步驟S3：改性處理完成后，在銅鹽電解液中，用電沉積方法在導電基底表面沉積得到銅薄膜。本發明給出了通過對導電基底進行改性處理，進而獲得具有不同特性(鱗片狀的疏水性、方塊狀的導電性等)的不同形貌銅薄膜的技術手段。

技術領域

本發明屬于印刷電子技術領域，特別涉及一種銅薄膜的制備方法。

背景技術

由于在電、熱等方面的優異性能，且環境友好，價格低廉，在微電子、柔性電子等方面廣泛應用。隨著技術的發展，新型電子器件開始向微型化和集成化發展，在微米和納米尺度內的新型材料逐漸走入人們的視野，銅薄膜具有導電率高，導熱性好，與各種基片附著性好等優點，其研究和制備也日益引起科研人員的重視。

現有技術中，所制備的銅薄膜內晶粒在基片上的生長情況通常比較單一，而不同形貌的銅薄膜通常具有不同的特性，如球狀具有良好的光滑性，鱗片狀具有良好的疏水性，方塊狀具有良好的導電性等，因此所制備的薄膜形貌和特性單一，功能受限。同時，在結合成膜的過程中容易因條件不當導致晶粒大小或分布不均勻的問題，甚至影響薄膜的織構和致密性。

發明內容

針對背景技術存在的問題，本發明提供銅薄膜的制備方法，通過對基底進行不同的改性處理，在基底表面電沉積合成了具有不同形貌顆粒(包括球狀、鱗片狀、方塊狀和斜塊狀)，進一步得到不同性能的銅薄膜。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種銅薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：對導電基底進行打磨拋光、清洗和干燥；

步驟S2：對導電基底進行改性處理，改性處理方式為：在氮氣或氬氣中，用氙燈以1～5J/cm²的能量密度以平行光方式照射，或在500～700℃下加熱處理，改性處理時間為1～2h；

步驟S3：改性處理完成后，在銅鹽電解液中，用電沉積方法在導電基底表面沉積得到銅薄膜。

進一步，所述導電基底尺寸選為：長1～5cm，寬1～5cm，厚1～5mm，材料選為銅、鉑、金中的一種。

進一步，步驟S3中，所述銅鹽電解液中，銅離子濃度為0.1～0.5mol/L，促進劑濃度為0～1mol/L。

進一步，所述銅鹽電解液中的銅鹽為CuCl₂、CuSO₄或Cu(NO₃)₂的一種或幾種。

進一步，所述促進劑為NaCl、KCl、Na₂SO₄、K₂SO₄中的一種或幾種。

進一步，步驟S3中，電沉積包括如下過程：

過程S3-1：以直徑2～10mm的銅棒為陽極、所述導電基底為陰極，豎直插入銅鹽電解液中，陽極與陰極的間距為1～5cm；

過程S3-2：以電壓5～10V、電流密度0.1～0.5A/cm²進行電沉積，電解液溫度30～50℃，沉積時間10～30min，電沉積完成后，在導電基底表面得到銅薄膜。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有如下有益效果：