浅谈co,2激光诱导液相沉积技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文CO<,2>激光诱导液相沉积技术的研究姓名：刘建国申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：郑家燊2003.5.1华中科技大学硕士学位论文摘要根据诱导介质的不同，激光辅助金属沉积技术可以分为激光诱导气相沉积、激光增强电沉积、激光诱导液相沉积和激光诱导固相沉积。本文较详细探讨了C02激光诱导从银能水溶液中在环氧树脂玻璃纤维板等非导电基体证面沉积金属银的技术。通过试验，发现了一种新的、方便易操作且具有广泛适应性的C02激光诱导液相沉积技术。通过该技术，首次实现了运用长波长的C02激光在环氧树脂玻璃纤维

2、板等非导⋯——一。—”’“。1}乜肇体的正面从银盐溶液中局域诱导沉积出了具有催化活性的沉积层。瞧用SEM、EPM、XPS、AFM等分析表明，这些沉积层中含有大量的银单质，它们在基体表面呈颗粒状分西，．并目．一部分已扩散到基体内部，与基体问有良好的结合力，可以作为迸一-步化学镀铜的催化r{-心，而且其催化活性有较长的持久性。一探讨了C02激光诱导液相沉积的影响因素，包括激光的光斑直径、输出功率、扫描速率、银黼溶液的浓度和液面厚度等。陀们的墩值范田为：激光输出功率4．0～60W，¨批速率I．3～2．4cm／s，银盐溶液浓度为

3、O．5～1．0M，液面厚度0～50um。试验表明，激光的输d{功率、扫描速率、液面厚度对沉积过程的影响较为显著，并通过矿交试验得到了最佳试验条件，在此条件下制作了印刷电路板。，·卡『J步探讨了钯盐溶液作为沉积介质、PMMA或陶瓷等材料为基体进行沉积的情况。结粜表明运用银盐溶液做沉积介质具有较合适的性价比。研究表明，C02激光诱导液相沉积银遵循热分解机理，C02激光的膈域照射扫描和岔银化合物的存在是实现C02激光局域诱导沉积银的必要条件。当用C02激光进行照射jl描时，银盐溶液内可能发生了一系列复杂的物理化学反应：Ag(N

4、113)2N03+H20一AgN03+2NH3f+1-120f2AgN03—2A94-2N02f+02f2A920—4Ag+02f’‘’’一O尘成的银沉积在基体上面，在进一步化学镀铜时，它们在下列反应巾起催化作』日：【(、Ll(C4H406)2】2～+2HCHO+40H一一cuo+2(C4H406)2一+H2+2H二O+2HCOO华中科技大学硕士学位论文生成的铜首先沉积在银上面，铜层逐渐变厚和扩大区域，当其表面被铜全部覆盖后，j二初生的铜有自催化作用，铜的沉积进入第二阶段，即自催化沉积阶段，直到化学镀铡结束。由于在镀铜层

5、和基体之间存在银过渡层，试验表明化学镀铜层与基体问也有良好的结合力。该技术还存在一些缺陷和不完善的地方，尚需在以后的研究中加以改进。j

6、关键词：coz激光，激光诱导，、液相沉积，局域镀覆，机理／华中科技大学硕士学位论文AbstractLaser—assistedmetaldepositiontechniquecanbeclassifiedaslaser—inducedvapordeposition，laser-enhancedelectro·deposition，laser-inducedliquiddeposition

7、，andlaser—inducedsoliddeposition，dependingontheusedmedia．ThetechniqueofC02laser-inducedsilverofdepositionontherightsideofepoxyresinglassfiberboard(ERGFB)fi'omsilversaltaqueoussolutionwasmainlyexploredinthisthesis．Throughexperiments，anovel，convenientandwidelyadapt

8、ivetechniqueofC02laser-inducedliquiddepositionwasproposed．Forthefirsttime，acatalyticallyactivedepositionlayerwasdepositedontherightsidesofnon—conductivesubstratessuchasERGFBfromsilversaltaqueoussolutionbyutilizinglongwavelengthC02laser．AnalyingbyScanElectronMicro

9、scope(SEM)，ElectronProbeMicroscope(EPM)，X—rayPhotoelectronSpectroscopy(XPS)andAtomForceMicroscope(AFM)showedthatthedepositionlayercontainingalargeamountofsilve