[发明专利]一种硫酸铜电镀液、其制备方法和应用及电解槽

权利要求书

1.一种硫酸铜电镀液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：在电解槽中进行电解反应；

所述电解槽设置有阳极、阴极、阳离子交换膜和质子交换膜；

所述阳离子交换膜设置在所述电解槽中靠近阳极一侧，所述质子交换膜设置在所述电解槽中靠近阴极一侧；

所述电解的电解液为硫酸水溶液，所述硫酸水溶液的浓度为1mol/L-3mol/L；所述电解液的电流密度为9-10ASD；

所述阳极和阳离子交换膜之间构成阳极室，所述阴极和质子交换膜之间构成阴极室，所述阳离子交换膜和质子交换膜之间构成产品室；所述阳极室、产品室和阴极室的电解液液量体积比为1：(2-3)：(1-1.5)。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述阳离子交换膜为磺酸型阳离子交换膜，所述磺酸型阳离子交换膜为异相阳离子交换膜、均相阳离子交换膜、半均相阳离子交换膜、全氟磺酸型阳离子交换膜、聚苯醚磺酸型阳离子交换膜、聚乙烯磺酸型阳离子交换膜或聚丙烯磺酸型阳离子交换膜；

和/或，所述质子交换膜为全氟磺酸隔膜、磺酸基化聚苯乙烯膜、改性全氟磺酸聚合物膜或1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸膜。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

所述阳离子交换膜为型号为F-8020SP的全氟阳离子交换膜、或型号为QQ-YLM001的聚乙烯异相阳离子交换膜；

和/或，所述质子交换膜为型号为Nafion117的离子膜、或型号为Nafion112的离子膜。

4.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，

所述电解槽的形状为长方体；

和/或，所述电解槽的构造包括一体式和多部分组装形式；

和/或，所述电解槽的槽体的材质选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和四氟乙烯中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述电解槽的构造为多部分组装形式。

6.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，

所述阳极的组成材料为铜；

和/或，所述阴极的组成材料为惰性材料；

和/或，所述阳极室、产品室和阴极室的电解液液量体积比为1:2:1、1:2.5:1、1:3:1或1:2:1.5。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述阳极的组成材料为纯度为99.99％以上的铜。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述阴极的组成材料为纯铜、铜合金、Pt、Au、Ag、和以Cu、Ti、C或Pb为主体材质、其表面被覆铂族氧化物的复合材料。

9.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，

所述硫酸水溶液中的水为超纯水；

和/或，所述硫酸水溶液的浓度为1mol/L、2mol/L或3mol/L；

和/或，所述电解液的电流密度为9ASD、9.5ASD或10ASD。

10.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电解槽还包括上盖、阳极接线和阴极接线；所述上盖的组成材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

11.一种电解槽，其特征在于，所述电解槽设置有阳极、阴极、阳离子交换膜和质子交换膜；

所述电解槽如权利要求1-10任一项所述。

12.一种硫酸铜电镀液，其特征在于，所述硫酸铜电镀液由权利要求1-10任一项所述的制备方法制得。

13.一种如权利要求12所述的硫酸铜电镀液在半导体制造和封装领域中的铜互联电镀中的应用。