织物图案金属化的研究

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近年来,微电子产业的发展,使得材料的图案金属化应用越来越广泛。本文以柔韧性好的织物为基底,采用图案化学镀和图案刻蚀两种方法成功在织物上制备了周期性的金属图案,并将其应用于频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS),取得了很好的效果。本文的主要研究内容包括图案化学镀和图案刻蚀方法工艺的研究及其制作的FSS性能的分析与测试。   图案化学镀预处理过程中,借助电化学工作站、扫描电镜和能谱分析等方法对预处理过程进行分析。以胶体钯为活化液,以酸与氧化剂混合液为钝化液,并通过KCZ-95酸性增稠剂来控制图形边界。研究发现:盐酸和双氧水的混合溶液对钯的钝化效果最佳,钝化的最佳时间为60s。当酸性增稠剂浓度达到0.8kg/L的时候,渗透率接近0,能够精确控制图形的大小。钝化后续处理工艺中,碱水清洗效果要好于清水清洗的效果,能够降低钝化液的不利影响。   化学镀过程中,借助于阳极极化曲线和阴极极化曲线等电化学方法,对化学镀工艺和钝化液影响进行了电化学分析。研究发现当温度为30℃时;当pH值定为13.2时,镀层导电率以及沉积速度达到最佳;亚铁氰化钾能够改变镀层形貌,当含量为3×10-3g/L,晶粒细密,镀层鲜亮,电阻率小。实验还发现钝化液中双氧水对甲醛产生了氧化作用,使得反应速度降低;而盐酸因为酸性降低了镀液pH值,进而降低镀液反应速度。   图案刻蚀的方法主要是研究了蚀刻液中成分对铜刻蚀的影响,实验确定的磷酸与双氧水的最佳含量分别为6.8mol/L和4mol/L,增稠剂含量为75g/L时候,渗透率和蚀刻率能够达到最佳。   文章最后将两种图案金属化的方法制备成的FSS,进行测试对比,分析了基底材料、制备工艺和方法对FSS反射率的影响。结果表明,当化学镀时间超过30min,渗透率低于0.03%且清除掉残留钝化液条件下,两种方法在织物上制备的频率选择表而均能满足性能要求。
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