- 學位論文
硫酸溶液中過氧化氫濃度監測電極之開發研究
Development of Sensors for Measuring Hydrogen Peroxide Concentration in Sulfuric Acid Solutions
摘要
印刷電路板（Printed Circuit Board, PCB）產業在其電路板的製程中，多採用硫酸搭配其他有機或無機物的蝕刻液或名為SPS/APS（Sodium Persulphate / Ammonia Persulphate）系列的蝕刻液，做為PCB上微蝕刻、蝕薄銅或棕化（SPS/APS不適用）等清洗與表面處理製程的電解液，其中又以硫酸-過氧化氫系列蝕刻液在國內PCB製程的應用最為廣泛。此系列蝕刻液對於PCB之蝕刻速率快慢與蝕刻粗糙度主要取決於硫酸濃度與過氧化氫濃度，其中過氧化氫對PCB表面平整度的影之響相對較硫酸為高，因此過氧化氫濃度的控制攸關製程品質之良窳。 對於過氧化氫濃度的量測雖然已經有許多方式被提出，但傳統應用於印刷電路板線上作業的方法卻無較迅速且立即的監測方法，有鑑於此，我們採用了目前較可行的電位量測方法，透過蝕刻液中監控電極與參考電極的電位變化，使作業人員可以迅速的察覺蝕刻液中過氧化氫濃的變化，在此研究中我們利用鋯、釩合金、不鏽鋼、以及鋁合金幾種不同的材料當做工作電極進行電化學量測，找出對過氧化氫濃度有較好靈敏度之電極材料，並利用蒸鍍Cr、Ni、V與離子佈植Cr、Ni等元素於鋁合金上進行電極表面改質，希望可以進一步對於印刷電路板製程中使用硫酸-過氧化氫系列蝕刻液之產線自動化成本降低有所助益。 實驗結果顯示，5052鋁合金當作工作電極以監控過氧化氫濃度變化，在所有測試材料中擁有最好的偵測靈敏度與穩定性。而以蒸鍍和離子佈植技術改質鋁合金表面，則均可以有效的降低鋁合金電極的腐蝕速率，本項研究與成果對於過氧化氫濃度監控電極的發展提供了一個更有效而經濟的材料與製備技術。
延伸閱讀
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