基于EDTA-Cu的柔性阴极制备试验与机理研究

乐其河，黄晓狄，宋 轩，颜丙功，江开勇

(1.华侨大学 机电及自动化学院，福建 厦门 361021；2.福建省特种能场制造重点试验室(华侨大学)，福建 厦门 361021)

激光诱导化学镀铜工艺中采用的活性添加剂主要有氧化钯[1-4]、铝酸铜[5]、碳纳米管[6-9]等，其中以氧化钯为活性成分制作成本较高，以铝酸铜为活性成分制作工艺较为复杂，以多璧碳纳米管为活性成分制备的导电线条质脆易断。叶玉梅、平玉清等[10-12]以铜基金属化合物粉末为活性成分，对PU等一类柔性聚合物基材掺杂改性，通过激光扫描敏化，并经过后续化学镀铜工艺，制备了柔性基材表面导电图案，发现该活性粉体成分颗粒不均匀，容易团聚，且需要掺杂的活性粉体材料体积占比大，较大程度地降低了基材的柔性，影响后续应用。粉体混合程度与粒度分布也极大影响图案边缘清晰度。基于以上原因，本文提出以EDTA-Cu为活性成分，选择聚氨酯(PU)为柔性基材，通过掺杂改性，激光扫描活化，实现选择性化学镀铜。

选择性化学镀铜的主要问题是边缘精细度，影响镀铜精细度的主要因素是活性材料的颗粒形貌以及激光热影响区的大小。选择合适的活性材料，降低活性材料的粒径，提高颗粒均匀度，最小化激光热影响区是提高化学镀图案精细度的重点。近年来，多种材料被用做活性成分并进行了系统研究。EDTA-Cu是乙二胺四乙酸EDTA和Cu的螯合盐。EDTA是螯合剂的代表性材料，能够与碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，是一种常用的污水处理剂，可用来滴定金属镍、铜等。……