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电镀内应力的种类-添加剂对化学镀铜的影响

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-27  浏览次数:946
核心提示:内应力的种类镀层的应力受底材的表面状态和镀层组织结构的影响。前者的影响习惯称为外来应力(extrinsic stress),后者的影响称为

内应力的种类

镀层的应力受底材的表面状态和镀层组织结构的影响。前者的影响习惯称为外来应力(extrinsic stress),后者的影响称为内在应力(intrinsic stress),简称内应力。内应力分张应力和压应力两种。张应力是指某些因素引起镀层收缩的应力,而压应力则是使镀层趋向膨胀的应力。张应力用正号表示,压应力用负号表示,单位为帕斯卡(Pa)。当镀层的压应力大于镀层与底材的附着力时,镀层会长疱或脱皮。若镀层的张应力大于镀层的抗张强度时,镀层会产生裂纹,从而降低其抗腐蚀性能。当镀层中的内应力分布不均匀时,镀层会产生应力腐蚀。此外,内应力还可能增大镀层的孔隙率和脆性。

在电铸时,为使电铸模与原型易脱离,要求电铸层的应力要很小,否则会引起长疱、变形和剥离困难。

内应力还可分为宏观应力与微观应力。用弯曲阴极变形法测得的是宏观应力,这是镀层各部分所受应力的平均值,即晶粒的均匀收缩与膨胀。若以未变化时的原子面间距为do [即无应力时的原子面间距(见图4-1)],当其受到压应力时,原子面间距缩小至d1,这种收缩是弹性收缩,其遵守普朗克的X射线绕射条件。

2dsinθ=λ             (4-1)

式中,d为原子面间距;θ为普朗克角;2θ为绕射角;λ为X射线的波长。

由上式可知当X射线波长一定时,d与绕射角2θ成反比,即绕射角2θ增大时,原子面间距d缩小,此时出现压应力。反之,当2θ变小时,d增大,此时出现张应力。

当绕射线的位置(2θ)不变,而仅仅绕射峰变宽,与此相对应的应力称为微观应力。由图4-1(c)可见,这实际上是由许多绕射角不同的微小绕射峰组成,即微观应力指晶格内不同部位的应力,由张应力群和压应力群组成,其大小也各不相同,只在极微小的部分保持定值。因此微观应力是一种不均匀的应力,而宏观应力则是均匀的。

 

图4-1 X绕射图随内应力的变化

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