CN106770484A - 铜材的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铜材的检测方法。该铜材的检测方法包括如下步骤：测试铜材的方阻，得到铜材的初始方阻；将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应，得到处理后的铜材；测试处理后的铜材的方阻，得到处理后的铜材的方阻。上述铜材的检测方法操作较为简单且适用于车间判断铜材氧化是否氧化。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜材的检测方法。
背景技术
随着电子器件的日益发展，铜以其独特的物理化学特性，例如高热导率、较强的化学稳定、较大的抗张强度大及易熔接等，且具有很好的抗蚀性、可塑性、延展性等优点，使得其成为电子器件行业中常用的材料之一。而铜材在许多情况下通常是以薄膜的形式使用，但是随着电子器件尺寸的不断减小，膜的大气隔层厚度的降低，使得制造与使用过程中的腐蚀问题成为影响电子器件的重要因素。
其中薄膜氧化是一个重要的方面，如今常用的测量薄膜氧化的方法有称重法、膜厚测量法以及利用SEM等仪器去测量，但是这些方法普遍存在操作难度大的问题，并不适用于真正的车间作业测量。
发明内容
基于此，有必要提供一种操作较为简单且适用于车间的铜材的检测方法。
一种铜材的检测方法，包括如下步骤：
测试铜材的方阻，得到所述铜材的初始方阻；
将所述铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应，得到处理后的铜材；
测试处理后的所述铜材的方阻，得到处理后的所述铜材的方阻。
上述铜材的检测方法根据纯铜几乎不溶于稀酸中，碱式碳酸铜和氧化铜均会与稀酸发生反应而使氧化后的铜材变薄，以及方阻的大小与材料的特性及膜层的厚度有关，而与材料的面积大小无关的原理，通过分别测试与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应前和反应后的方阻，此时，操作者可通过对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻，若处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻之间存在差值，说明铜材已经被氧化，操作非常简单，且采用车间常用的方阻仪就能够达到判断铜材是否已经被氧化的目的，非常适用于车间判断铜材是否已经被氧化。
在其中一个实施例中，测试所述铜材的方阻的步骤为：分别测试所述铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到所述铜材的初始方阻；测试处理后的所述铜材的方阻的步骤为：分别测试处理后的所述铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到处理后的所述铜材的方阻。
在其中一个实施例中，所述酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸。
在其中一个实施例中，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：将所述铜材浸泡在所述酸溶液中。
在其中一个实施例中，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：使用所述酸溶液对所述铜材的表面进行擦拭。
在其中一个实施例中，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：使用所述酸溶液对所述铜材进行冲洗。
在其中一个实施例中，所述酸溶液中的氢离子的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L。
在其中一个实施例中，在测试处理后的所述铜材的方阻的步骤之前，还包括将处理后的所述铜材用水清洗，然后浸泡在含有紫脲酸铵指示剂的溶液中以判断所述铜材上的氧化层是否反应完全。
在其中一个实施例中，在得到处理后的所述铜材的方阻的步骤之后，还包括对比处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻的步骤，若处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻相等，则所述铜材没有氧化，若处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻不相等，则所述铜材已氧化。
附图说明
图1为一实施方式的铜材的检测方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的铜材的检测方法，特别适用于车间判断铜材是否氧化，通常，铜在潮湿的环境中会被氧化，生成碱式碳酸铜和氧化铜，氧化铜与碱式碳酸铜能够溶于在稀酸中，而纯铜几乎不溶于稀酸中，根据该特性将氧化的铜材使用稀酸处理，铜材表面的氧化层(碱式碳酸铜和氧化铜)会与稀酸发生反应，以使铜材变薄，而方阻(方阻是指膜厚一定、长度和宽度相同的膜材料的电阻，又称为片电阻率、面积电阻率。)的大小与材料的特性及膜层的厚度有关，而与材料的面积大小无关，因此，该铜材的检测方法通过利用这一特性以采用车间常用的方阻仪来达到检测铜材的是否被氧化的目的。其中，该铜材的检测方法包括如下步骤：
步骤S110：测试铜材的方阻，得到铜材的初始方阻。
具体的，测试铜材的方阻的步骤为：分别测试铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到铜材的初始方阻。
其中，铜材为铜薄膜。
步骤S120：将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应，得到处理后的铜材。
具体的，酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸。由于盐酸、硫酸和硝酸为三大强酸，与其他酸相比，其与碱式碳酸铜、氧化铜等反应速率更快。
进一步的，酸溶液中的氢离子的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L。酸浓度太大会腐蚀掉未氧化的铜材，浓度太小又不能与氧化层反应，而该氢离子浓度的酸溶液不仅能够使铜材表面的氧化层与酸溶液快速反应，又能够尽可能地降低未氧化的铜材被腐蚀的问题。
具体的，将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：将铜材浸泡在酸溶液中；或者，将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤还可以为使用酸溶液对铜材的表面进行擦拭；或者，将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤也可以为使用酸溶液对铜材进行冲洗。
步骤S130：测试处理后的铜材的方阻，得到处理后的铜材的方阻。
具体的，测试处理后的铜材的方阻的步骤为：分别测试处理后的铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到处理后的铜材的方阻。
具体的，在测试处理后的铜材的方阻的步骤之前，还包括将处理后的铜材用水清洗，然后浸泡在含有紫脲酸铵指示剂的溶液中以判断铜材上的氧化层是否反应完全。由于铜离子会与紫脲酸铵指示剂反应，以使溶液成黄色，若溶液呈黄色，说明铜材上的氧化层没有反应完全，若溶液不变色，说明铜材上的氧化层已经完全反应。此时，将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤具体为：将铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应直至含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色。通过用含有紫脲酸铵指示剂的溶液判断铜材上的氧化层已经完全反应，有利于更加精确的确定铜材的氧化程度。
进一步的，在得到处理后的铜材的方阻的步骤之后，还包括对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻的步骤，若处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻相等，则铜材没有氧化，若处理后的铜材的方阻与所述铜材的初始方阻不相等，则铜材已氧化。
上述铜材的检测方法根据纯铜几乎不溶于稀酸中，碱式碳酸铜和氧化铜均会与稀酸发生反应而使氧化后的铜材变薄，以及方阻的大小与材料的特性及膜层的厚度有关，而与材料的面积大小无关的原理，通过分别测试与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应前和反应后的方阻，此时操作者可通过对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻，若处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻之间存在差值，说明铜材已经被氧化，操作非常简单，且采用车间常用的方阻仪就能够达到判断铜材是否已经被氧化的目的，非常适用于车间判断铜材是否已经被氧化。
以下为具体实施例部分：
实施例1
本实施例的铜材的检测方法过程具体如下：
(1)采用方阻仪分别测试铜材上的18个点的方阻，并取平均值，得到铜材的初始方阻，如表1所示。
(2)在常温下，将铜材浸泡在氢离子浓度为1mol/L的盐酸中，15分钟之后，将铜材取出，并采用去离子水清洗铜材的表面，再将铜材浸泡到含有紫脲酸铵指示剂的溶液，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，则进行下一步，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液变成黄色，则再将铜材浸泡在氢离子浓度为1mol/L的盐酸中，直至含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，得到处理后的铜材。
(3)采用方阻仪分别测试处理后的铜材上的18个点的方阻，并取平均值，得到处理后的铜材的方阻，如表1所示。
(4)对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻。
实施例2
本实施例的铜材的检测方法过程具体如下：
(1)采用方阻仪分别测试铜材上的16个点的方阻，并取平均值，得到铜材的初始方阻，如表1所示。
(2)在常温下，将铜材浸泡在氢离子浓度为0.5mol/L的硫酸中，15分钟之后，将铜材取出，并采用去离子水清洗铜材的表面，再将铜材浸泡到含有紫脲酸铵指示剂的溶液，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，则进行下一步，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液变成黄色，则再将铜材浸泡在氢离子浓度为1mol/L的盐酸中，直至含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，得到处理后的铜材。
(3)采用方阻仪分别测试处理后的铜材上的16个点的方阻，并取平均值，得到处理后的铜材的方阻，如表1所示。
(4)对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻。
实施例3
本实施例的铜材的检测方法过程具体如下：
(1)采用方阻仪分别测试铜材上的10个点的方阻，并取平均值，得到铜材的初始方阻，如表1所示。
(2)在常温下，将铜材浸泡在氢离子浓度为1.5mol/L的盐酸中，15分钟之后，将铜材取出，并采用去离子水清洗铜材的表面，再将铜材浸泡到含有紫脲酸铵指示剂的溶液，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，则进行下一步，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液变成黄色，则再将铜材浸泡在氢离子浓度为1mol/L的盐酸中，直至含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，得到处理后的铜材。
(3)采用方阻仪分别测试处理后的铜材上的10个点的方阻，并取平均值，得到处理后的铜材的方阻，如表1所示。
(4)对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻。
实施例4
本实施例的铜材的检测方法过程具体如下：
(1)采用方阻仪分别测试铜材上的25个点的方阻，并取平均值，得到铜材的初始方阻，如表1所示。
(2)在常温下，将铜材浸泡在氢离子浓度为4mol/L的硝酸中，15分钟之后，将铜材取出，并采用去离子水清洗铜材的表面，再将铜材浸泡到含有紫脲酸铵指示剂的溶液，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，则进行下一步，若含有紫脲酸铵指示剂的溶液变成黄色，则再将铜材浸泡在氢离子浓度为1mol/L的盐酸中，直至含有紫脲酸铵指示剂的溶液不变色，得到处理后的铜材。
(3)采用方阻仪分别测试处理后的铜材上的25个点的方阻，并取平均值，得到处理后的铜材的方阻，如表1所示。
(4)对比处理后的铜材的方阻与铜材的初始方阻。
表1为实施例1～4的铜材的初始方阻和处理后的铜材的方阻。
表1
从表1中可以看出，实施例1的铜材的初始方阻和处理后的铜材的方阻相等，说明实施例1的铜材没有被氧化，而实施例2～实施例4的铜材的处理后的铜材的方阻明显高于铜材的初始方阻，说明实施例2～实施例4的铜材已经被氧化。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种铜材的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
测试铜材的方阻，得到所述铜材的初始方阻；
将所述铜材与氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应，得到处理后的铜材；
测试处理后的所述铜材的方阻，得到处理后的所述铜材的方阻。
2.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，测试所述铜材的方阻的步骤为：分别测试所述铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到所述铜材的初始方阻；测试处理后的所述铜材的方阻的步骤为：分别测试处理后的所述铜材上的多个点的方阻，并取平均值，得到处理后的所述铜材的方阻。
3.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸。
4.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：将所述铜材浸泡在所述酸溶液中。
5.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：使用所述酸溶液对所述铜材的表面进行擦拭。
6.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，将所述铜材与所述氢离子浓度为4mol/L以下的酸溶液反应的步骤为：使用所述酸溶液对所述铜材进行冲洗。
7.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，所述酸溶液中的氢离子的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L。
8.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，在测试处理后的所述铜材的方阻的步骤之前，还包括将处理后的所述铜材用水清洗，然后浸泡在含有紫脲酸铵指示剂的溶液中以判断所述铜材上的氧化层是否反应完全。
9.根据权利要求1所述的铜材的检测方法，其特征在于，在得到处理后的所述铜材的方阻的步骤之后，还包括对比处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻的步骤，若处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻相等，则所述铜材没有氧化，若处理后的所述铜材的方阻与所述铜材的初始方阻不相等，则所述铜材已氧化。
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