化学镀铜原理
高中化学 电镀原理工作原理图
铜的电解精炼原理:电解时,用粗铜板作阳极,与直流电源的正极相连;用纯铜板作阴极,与电源的负极相连,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。
CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO42-、H+、OH-,通电后H+和Cu2+移向阴极,并在阴极发生Cu2++2e-=Cu,OH-和SO42-移向阳极,但阳极因为是活性电极,故而阴离子并不放电,主要为阳极(活泼及较活泼金属)发生氧化反应而溶解,阳极反应:Cu-2e-=Cu2+。
电解过程中,比铜活泼的Zn、Fe、Ni等金属杂质,在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解,此时阴极仍发生Cu2++2e-=Cu,这会导致电解液浓度不发生变化;Ag、Au不如Cu易失电子,Cu溶解时它们以阳极泥沉积下来,可供提炼Au、Ag等贵金属。
该过程实现了提纯铜的目的。
离子在电极上得失电子的能力与离子的性质、溶液的浓度、电流的大小、电极的材料等都有关系。
中学阶段我们一般只讨论电极材料的性质、离子的氧化性强弱和还原性强弱对它们得失电子能力的影响。
三电解冶炼铝工业上,用纯净的氧化铝为原料,采用电解的方法制取铝。
纯净的氧化铝熔点很高(℃),很难熔化,现在都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石里,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后进行电解。
电极反应式:阴极:4Al3++12e-=4Al阳极:6O2-+12e-=3O2↑总反应式:2Al2O3==4Al+3O2↑(只能电解Al2O3,不能电解AlCl3) 在冶炼铝时,阳极产生氧气,石墨阳极在如此高温条件下,将不断被氧气氧化而消耗,因而需不断补充石墨阳极。
四电镀铜1.原理:电镀时,一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液;把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极,而用镀层金属为阳极,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,并在阴极上被还原成金属析出。
电镀铜规律可概括为“阳极溶解,阴极沉积,电解液不变”。
化学镀铜原理范文
化学镀铜原理范文化学镀铜是指通过化学还原的方法,将金属铜沉积在导电基材表面的一种表面处理技术。
它可以提高基材的电导率、耐蚀性和外观质量,被广泛应用于电子、通信、电器、汽车、航空航天等领域。
化学镀铜的原理是利用铜盐溶液中的铜离子还原成金属铜,并沉积在基材的表面上。
在化学镀铜中,主要涉及到两个反应过程:铜离子的生成和铜离子的还原。
铜离子的生成过程包括铜金属的溶解和络合剂的配位两个步骤。
首先,铜金属在溶液中溶解,生成Cu2+离子。
这一步骤发生在铜阳极上,其中主要的反应为:Cu(s) ⇌ Cu2+(aq) + 2e-然后,在溶液中添加络合剂,络合剂通过与铜离子形成配合物,稳定铜离子的生成,并增加镀铜的效果。
络合剂可以根据不同的需要选择,常用的络合剂有含氮、含醛酮类的有机化合物。
络合剂与铜离子形成的络合物可以增强铜离子的溶解度,减缓铜金属的腐蚀速度。
铜离子的还原过程是利用还原剂将铜离子还原成金属铜,并沉积在基材表面。
还原剂的选择根据不同的化学镀铜工艺和要求有所不同,常用的还原剂有氨水、甲醛、硼氢化钠等。
还原剂在镀液中的反应主要为:Cu2+(aq) + 2e- ⇌ Cu(s)还原剂通过给予铜离子所需的电子,使得铜离子被还原为金属铜。
还原剂的种类和浓度可以调整沉积速率、镀铜层的均匀性、光亮度等性能。
化学镀铜的实施过程一般包括以下步骤:准备工作、清洗工序、镀液配置、镀液控制和镀前后处理等。
在准备工作中,首先需要选择合适的基材,常用的基材有铜、金属合金、不锈钢等。
然后,清洗基材表面,去除油污、氧化物等杂质,以提高镀铜层的附着力。
在镀液配置过程中,需要调配合适的镀液配方,包括铜盐、络合剂、pH调节剂、硬度调节剂等。
镀液控制的目的是控制镀铜过程中的温度、浓度、电流密度等参数,以获得所需的镀铜层性能。
最后,在镀前后处理过程中,进行表面处理,如抛光、去氧化等,以提高镀铜层的光亮度和质量。
总之,化学镀铜通过还原铜离子并沉积在基材表面,实现对基材的电导率和耐蚀性的提高,是一种重要的表面处理技术。
化学镀技术概述
化学镀技术概述硬盘、CPU和内存被称为计算机的“三大件”。
随着计算机技术的发展,计算机硬盘逐步向小型、薄型、大容量和高速度方向发展。
在计算机硬盘中用于存储数据的是盘片,它由铝镁合金制成,然后在表面进行化学镀Ni-P或Ni-P-Cu,作为后续真空溅射磁记录薄膜的底层。
该镀层要求非磁性、低应力、表面光洁和均匀。
图5-17所示为计算机硬盘及化学镀镍后的CPU。
1.化学镀的原理和特点(1)化学镀的原理化学镀也称为无电解镀或自催化镀,在表面处理中占有重要的地位。
化学镀是指在没有外加电流通过的情况下,利用镀液中还原剂提供的电子,使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在工件表面,形成镀层的表面处理技术。
酸性化学镀镍溶液中,还原沉积时的反应式为式中,H2PO2是还原剂。
图5-17 计算机硬盘及化学镀镍后的CPU化学镀镍溶液的组成及其相应的工作条件必须使反应只在具有催化作用的工件表面上进行,镀液本身不发生氧化还原反应,以免溶液自然分解、失效。
如果被镀金属本身是催化剂,则化学镀的过程就具有催化作用。
镍、铜、钴、铑、钯等金属都具有催化作用。
(2)化学镀的特点化学镀与电镀相比,具有如下特点:1)镀层厚度非常均匀,化学镀液的分散能力非常好,无明显的边缘效应,几乎是工件形状的复制。
所以化学镀特别适用于形状复杂的工件,尤其是有深孔、不通孔、腔体等的工件的电镀。
化学镀层非常光洁平整,镀后基本不需要镀后加工。
2)可以在金属、非金属、半导体等各种不同基材上镀覆。
化学镀可以作为非导体电镀前的导电底层镀层。
3)镀层致密,孔隙低,基体与镀层结合良好。
4)工艺设备简单,不需要外加电源。
5)化学镀也有其局限性,例如镀层金属种类没有电镀多,镀层厚度一般没有电镀高,化学镀的镀液成本一般比电镀液成本高。
2.化学镀镍化学镀镍是化学镀中应用最为广泛的一种方法。
化学镀镍多采用次磷酸盐、硼氢化物、氨基硼烷、肼及其衍生物等作为还原剂,其中次磷酸盐由于价格便宜,被广泛应用。
涤纶织物表面化学镀铜工艺研究
涤纶织物表面化学镀铜工艺研究涤纶织物表面化学镀铜工艺研究是一项涉及化学、材料、纺织等多个学科的综合研究,其主要目的是为了赋予涤纶织物良好的导电性、耐磨性和美观性。
下面是该工艺的详细介绍:1. 基本原理化学镀铜是指利用还原剂将铜离子还原成金属铜,形成铜层。
其基本原理是在涤纶织物表面先沉积一层活性金属(如铬、钴等)或有机物,然后再用还原剂将铜离子还原成金属铜。
这样就能在涤纶织物表面形成一层均匀、致密、不易脱落的铜层。
2. 工艺流程(1)表面处理:涤纶织物表面处理的主要目的是去除杂质、增加表面粗糙度和增强表面活性。
一般采用清洗、蚀刻、酸洗等方法进行处理。
(2)底层沉积:在处理过的涤纶织物表面先沉积一层活性金属或有机物。
活性金属是指具有较高电极电位和较强还原性的金属,如铬、钴等。
有机物则是将有机物溶液浸渍在涤纶织物表面并经高温热解后生成的残留物。
(3)化学镀铜:在经过底层沉积的涤纶织物表面上,用还原剂将铜离子还原成金属铜。
还原剂主要有柠檬酸盐、柠檬酸氢钠等。
反应过程较为复杂,需要控制反应条件,如pH值、反应时间、温度等。
(4)后处理:化学镀铜完成后需进行后处理,包括清洗、中和、干燥等过程。
最后将化学镀铜的涤纶织物进行包装,使其可以流通使用。
3. 工艺优点化学镀铜工艺具有以下优点:(1)对于涤纶等化学纤维具有良好的附着力。
(2)可以在涤纶织物表面形成均匀、致密、不易脱落的铜层。
(3)铜层的厚度可以控制和调节。
(4)镀铜效率高,生产效率高,适用于大规模生产。
(5)较为环保,废液可以处理回收。
4. 工艺应用化学镀铜工艺在现代纺织、电子、通信等领域应用广泛,如电磁屏蔽织物、导电抗静电织物、防辐射织物等。
该工艺还可以用于涤纶织物的装饰、美化和防腐蚀等。
化学镀铜
化学镀铜一实验目的了解化学镀铜的基本原理;了解化学镀铜的应用及镀层的特性;掌握表面化学镀铜的一般操作步骤。
二实验原理化学镀又称为无电解镀,指在无外加电流的状态下,借助合适的还原剂,使镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到工件表面的一种镀覆方法。
化学镀过程中,以工件作为阴极,镀液作为虚拟阳极,组成一个虚拟电流回路,金属离子在具有催化作用的工件表面发生还原反应,从而沉积出金属并附着在工件表面。
溶液内的金属离子是通过获得还原剂提供的电子而被还原成相应的金属的。
化学镀铜发生在水溶液与具有催化活性的固体界面,由还原剂将铜离子还原成金属铜层。
还原反应:Cu2++2e- →Cu0氧化反应:R→O+2e-R为还原剂,O为还原剂的氧化态;铜离子的还原电子全部由还原剂提供。
完成化学镀的过程有三种方式:1、置换反应:Me1+Me2n+ Me2+Me1n+虚拟阳极镀液2、还原沉积:Re+Me n+ Me+OX3、接触沉积:有些工件由于本身电位比镀液高,因而无法直接进行沉积。
当工件与电位比较低的金属接触后,其电位相应降低,从而完成沉积过程。
化学镀优点不需要外加电流,也没有电力线分布不均的情况,因而,产生的镀层是很均匀的;经过适当的活化处理,可以在金属、非金属和半导体上进行镀覆;镀层致密、空隙少,硬度高,具有极好的化学和物理性能。
化学镀缺点还原剂参与了反应,有少量沉积在工件表面,如果控制不好会影响镀层质量。
镀液稳定性较差,容易产生沉淀而失效。
并不是任何金属都能产生镀层。
成本比电镀高。
化学镀可镀金属包括镍、银、铜、金等一些金属。
化学镀铜化学镀铜的镀液有酸性镀液和碱性镀液,我们使用的是碱性镀液,它是以硫酸铜作为提供铜金属的盐,以甲醛为还原剂,同时加入EDTA二钠盐和酒石酸钾钠的混合络合剂,用NaOH调整PH值到12--13,在30~40度温度下在工件表面进行沉积金属。
其沉积速率为5um/h左右。
本实验采用双络合剂配方,工艺稳定性好,沉积速度快。
铜合金表面处理工艺
铜合金表面处理工艺一、引言铜合金是一种常见的金属材料,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性。
然而,由于其表面容易受到氧化、腐蚀和污染等影响,需要进行表面处理以提高其性能和延长使用寿命。
本文将介绍几种常见的铜合金表面处理工艺。
二、化学镀铜化学镀铜是一种常用的铜合金表面处理方法。
其原理是在铜合金表面通过化学反应沉积一层薄膜以增加其耐腐蚀性和导电性。
化学镀铜工艺主要包括清洗、活化、镀铜和清洗四个步骤。
首先,通过酸洗和碱洗将铜合金表面的污染物清洗干净;然后,通过活化处理提高表面的反应活性;接着,将铜离子溶液浸入铜合金表面,通过还原反应将铜离子沉积在表面形成铜层;最后,再次清洗以去除残留的化学药剂。
化学镀铜工艺简单、成本较低,可以得到均匀的铜层,适用于各种形状的铜合金。
三、电镀电镀是一种常见的表面处理方法,通过电解沉积金属薄膜在铜合金表面以改善其性能。
电镀铜的原理是将金属阳极和铜合金阴极浸入电解液中,施加电流使金属离子在阴极表面沉积形成铜层。
电镀铜工艺需要控制电流密度、温度和电解液成分等参数,以确保获得均匀、致密的铜层。
电镀铜具有较好的附着力和耐腐蚀性,适用于各种形状和尺寸的铜合金。
四、喷涂喷涂是一种简便易行的铜合金表面处理方法,通过将含有铜颗粒的喷涂剂喷洒在铜合金表面形成一层铜膜。
喷涂铜膜可以提高铜合金的耐腐蚀性和导电性,同时还可以修复已经受损的表面。
喷涂工艺简单,适用于各种复杂形状和大面积的铜合金表面。
然而,喷涂的铜层较厚,可能会影响细节的清晰度,并且涂层的附着力较弱,容易剥落。
五、化学氧化化学氧化是一种改善铜合金表面性能的常见方法,通过在铜合金表面形成氧化层来提高其耐腐蚀性和装饰性。
化学氧化工艺主要包括清洗、氧化和封闭三个步骤。
首先,通过酸洗和碱洗将铜合金表面清洗干净;然后,将铜合金浸入含有氧化剂的溶液中,在一定的温度和时间下形成氧化层;最后,通过封闭处理,使氧化层更加稳定和耐久。
化学氧化可以产生不同颜色的氧化层,使铜合金具有更多的装饰性。
化学镀铜原理
化学镀铜原理文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]化学镀铜原理发布日期:2012-01-06 浏览次数:6我们先看一个典型的化学镀铜液的配方:硫酸铜5g/L甲醛1OmL/L酒石酸钾钠25g/L稳定剂0.1mg/L氢氧化钠7g/L这个配方中硫酸铜是主盐,是提供我们需要镀出来的金属的主要原料。
酒石酸钾钠称为络合剂,是保持铜离子稳定和使反应速度受到控制的重要成分。
氢氧化钠能维持镀液的pH值并使甲醛充分发挥还原作用。
而甲醛则是使二价铜离子还原为金属铜的还原剂,是化学镀铜的重要成分。
稳定剂则是为了防止当镀液被催化而发生铜的还原后,能对还原的速度进行适当控制,防止镀液自己剧烈分解而导致镀液失效。
化学镀铜当以甲醛为还原剂时,是在碱性条件下进行的,铜离子则需要有络合剂与之形成络离子,以增加其稳定性。
常用的络合剂有酒石酸盐、EDTA、多元醇、胺类化合物、乳酸、柠檬酸盐等。
我们可以用如下通式表示铜络离子:Cu2+·络合物,则化学镀铜还原反应的表达式如下:Cu2+·络合物+2HCH0+40H一一Cu+2HC00一+H2+2H20+络合物这个反应需要催化剂催化才能发生,因此适合于经活化处理的非金属表面,但是在反应开始后,当有金属铜在表面开始沉积出来,铜层就作为进一步反应的催化剂而起催化作用,使化学镀铜得以继续进行。
这与化学镀镍的自催化原理是一样的。
当化学镀铜反应开始以后,还有一些副反应也会发生:2HCHO+OH一→CH30H+HCOO-这个反应也叫“坎尼扎罗反应”,它也是在碱性条件下进行的,将消耗掉一些甲醛。
2Cu2++HCHO+50H→Cu20+HC00一+3H2这是不完全还原反应,所产生的氧化亚铜会进一步反应:Cu20+2HCHO+20H一→2Cu+H2+H20+2HC00—Cu20+H20→2Cu++20H一也就是说,一部分还原成金属铜外,还有一部分还原成为一价铜离子。
化学镀铜原理
化学镀铜原理化学镀铜是一种在基材表面沉积铜薄层的过程,通常用于增加电化学稳定性、提高导电性以及美化外观等应用。
该进程是通电的,通常在电解池中进行。
在本文中,我们将描述化学镀铜的原理、应用、工艺和注意事项等方面。
一、化学镀铜原理化学镀铜的原理基于其电化学性质。
在电解液中,铜离子(Cu2+)被还原成铜金属,沉积在电极表面。
同时,相应的阴离子在阳极上氧化,保持了电荷平衡,这个过程成为氧化反应。
反应式如下:Cu2+ + 2e- → CuCu → Cu2+ + 2e-在化学镀铜过程中,加入了一些化学物质到电解液中以调节反应速率和控制薄层的均匀性。
典型的化学物质包括氰化物、乙二胺四乙酸铜酐盐(EDTA铜)、甘氨酸铜等。
这些物质作为络合剂,它们能够吸附到基材表面并与铜离子形成一个配位络合物。
形成的配位络合物成为可溶性的,能够扩散到基材表面的空隙中。
在电极表面,还原作用发生,并且铜被沉积在基材表面。
沉积铜的过程取决于铜离子和络合物的浓度,电流密度、电极表面形貌、电解液中温度和搅拌速度等因素。
二、化学镀铜的应用1. 电子工业化学镀铜是电子工业中广泛使用的一种过程。
因为镀铜薄层具有出色的导电性和电化学稳定性能,他们应用于电路板、半导体器件、电机、电容器和集成电路等。
2. 化妆品行业一些化妆品中,铜金属和其氧化物是一种常见的添加剂。
化学镀铜技术被用来让这些添加剂保持在化妆品中,并且能够与皮肤表面产生反应,从而达到美容保健的效果。
3. 珠宝和饰品化学镀铜是珠宝和饰品行业生产中广泛使用的一种技术。
铜薄层被沉积在基材表面用来增加装饰性和耐磨性。
三、化学镀铜的工艺化学镀铜的过程分五个步骤:预处理、清洗基材、镀铜、处理表面、研磨和抛光。
1. 预处理为获得高质量的铜薄层,应在基材上生成粗糙表面。
这可以通过刻酸或者机械磨削制程实现。
这样的表面会增加覆盖面积,更容易将化学物质吸附到电极表面并更小程度的薄层镀铜。
2. 清洗基材在进行化学镀铜之前,非金属材料表面需要进行多次清洗,以消除财产的污染和缺陷,确保产生的镀铜良好的附着性和光滑面。
镀铜工作原理
镀铜工作原理
镀铜工作原理通过电化学的方法将纯铜沉积在金属或非金属基体表面,以提高其导电性、耐腐蚀性、装饰性等性能。
镀铜的过程可以分为三个主要步骤:铜盐的电离、铜离子的迁移和离子还原。
首先,将含有铜离子的电解液(如铜硫酸溶液)加热并搅拌,使铜盐(如CuSO4)完全离解为Cu2+和SO42-离子。
接着,通过外部电源提供直流电流,将工作件作为阴极,将铜盐溶液中的铜离子向阴极迁移。
在迁移过程中,铜离子会与电解液中的还原剂反应,发生离子还原反应。
这些还原剂通常是有机添加剂(如醛类、酸类),它们作为电子供体,在阴极表面还原为铜金属。
同时,金属或非金属基体表面上也会发生一些化学反应,以提高涂层与基体的附着力。
最后,随着时间的推移,铜离子在阴极表面逐渐减少,铜金属沉积在工作件表面形成一层厚度均匀的铜涂层。
通过控制电流密度、温度、pH值等工艺参数,可以调节铜涂层的厚度和质量。
总结起来,镀铜工作原理就是利用外部电流将铜离子从电解液中迁移到工作件阴极表面,经过离子还原反应生成均匀的铜涂层。
这个过程既能改善基体材料的性能,又能为基体提供美观的外观。
初三化学铜电镀反应机理分析
初三化学铜电镀反应机理分析化学铜电镀是一种常见的电化学过程,通过在金属表面沉积铜层,可以增加金属的美观性、耐腐蚀性和导电性。
本文将对初三化学铜电镀的反应机理进行分析。
1. 基本原理化学铜电镀是基于电化学反应原理进行的。
在化学铜电镀过程中,金属离子在电解质溶液中通过电子转移与还原剂反应,而被还原出来的金属则沉积在电极表面。
简言之,化学铜电镀包括两个关键步骤:氧化还原反应和沉积反应。
2. 氧化还原反应在电化学铜电镀中,铜阳离子是从溶液中提供铜离子的主要源头。
正如其名称所示,阳离子是带有正电荷的离子。
在电解质溶液中,铜阳离子(Cu2+)与还原剂之间发生氧化还原反应。
典型的还原剂包括二价还原剂,如硫酸亚铁(FeSO4)、硫酸亚锡(SnSO4)等。
反应方程式:Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)在氧化还原反应中,铜阳离子失去电子变成金属铜,这意味着铜阳离子被还原为纯铜金属。
还原反应需要通过电子转移来完成,因此在电解质溶液中需要提供外部电源,以供应电子。
3. 沉积反应在氧化还原反应中,金属铜被还原出来后并不会立即附着在电极表面,而是以溶解态存在。
为了让铜金属沉积在电极表面,需要提供合适的条件来促进沉积反应。
通常情况下,沉积反应受到诸多因素的影响,包括电流密度、电解液组成、温度和电极表面的状态。
其中,电流密度是决定沉积速率的主要因素。
较高的电流密度可以加快沉积速率,但也可能导致不良的沉积效果,如颗粒度较大、不均匀的铜层。
除了电流密度,电解液中的添加剂也对沉积效果起到重要作用。
常见的添加剂包括有机添加剂,如取代胺、聚乙二醇等,这些添加剂可以改善铜沉积的均匀性和光泽度。
4. 结果和讨论通过对初三化学铜电镀反应机理的分析,我们可以看到,化学铜电镀是一个复杂的过程,涉及到氧化还原反应和沉积反应。
在反应过程中,铜阳离子被还原为金属铜,并通过外部电源供应的电子转移完成。
同时,电流密度和电解液中的添加剂等因素也会对铜的沉积效果产生影响。
镀铜的工艺
镀铜工艺一、概述镀铜工艺是一种常用的表面处理技术,广泛应用于各种领域,如电子、电力、通讯、航空航天等。
铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性,因此在各种环境中具有优良的稳定性和可靠性。
本篇文章将介绍镀铜工艺的原理、应用和影响因素。
二、镀铜工艺原理镀铜工艺是一种电化学过程,通过电解液中的铜离子在基材表面还原成铜金属,形成一层铜镀层。
电解液中的铜离子通过电解作用被还原成铜单质,并在基材表面沉积形成铜镀层。
镀铜过程中,电流的通过是关键,它促进了铜离子的还原反应。
三、镀铜工艺应用1.通讯领域:在通讯领域中,镀铜工艺广泛应用于通信线路的连接器和插孔的制作。
由于铜具有良好的导电性和导热性,能够保证信号传输的质量和稳定性。
2.电力领域:在电力领域中,镀铜工艺被用于制造电线、电缆和变压器等电气设备。
铜镀层能够提高设备的导电性能和耐腐蚀性,延长设备的使用寿命。
3.航空航天领域:在航空航天领域中,镀铜工艺被用于制造飞机和卫星等高精度和高可靠性要求的设备。
铜镀层能够提高设备的导电性能和耐腐蚀性,保证设备的可靠性和安全性。
4.电子领域:在电子领域中,镀铜工艺被广泛应用于制造集成电路、电子元件和印刷电路板等。
铜镀层能够提高电子元件的导电性能和散热性能,保证电子设备的稳定性和可靠性。
四、影响因素1.电解液的成分和浓度:电解液的成分和浓度对镀铜层的结构和性能有重要影响。
合适的电解液成分和浓度能够获得致密的铜镀层,提高铜镀层的硬度和耐磨性。
2.电镀参数的控制:电镀参数的控制对铜镀层的结构和性能也有重要影响。
电流密度、电镀时间和温度等参数的控制能够影响铜离子的还原速度和镀层的结构,从而影响铜镀层的硬度和附着力等性能。
3.基材的表面处理:基材的表面处理对铜镀层的附着力有重要影响。
在电镀前对基材进行适当的表面处理,如清洁、粗化、敏化和活化等,能够提高铜镀层与基材之间的结合力。
化学镀铜
化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化(PTH)是一种自身催化的氧化还原反应。
双面板以上完成钻孔后即进行TH(plated through hole 镀通孔)步骤。
首先用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子,通常用的是金属钯粒子,铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原,而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层,使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。
PTH目的使孔壁上的非导体部分的树脂及玻璃束进行金属化,以进行后来的电镀铜制程 ,完成足够导电及焊接的金属孔壁.。
孔金属化工艺流程如下:磨板→上板→溶涨→去钻污→中和→整孔→微蚀→预浸→活化→解胶→沉铜→下板刷板目的:1 通过刷棍一定压力的磨刷去除孔口毛刺、粗化铜箔表面;2 通过循环水洗、高压水洗、市水洗冲洗清洁生产板;原理解释:钻孔后的覆铜箔板,其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺(1 未切断的铜丝2 未切断玻璃丝留 ,称为毛刺),这些毛刺因其要断不断,而且粗糙,若不将其除去,将会影响金属化孔的质量,可能造成通孔不良及孔小等。
最简单去毛刺的方法是用200~400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。
机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。
去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。
一般的去毛刺机在去除毛刺时,在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁,改进型的磨板机,具有双向转动带摆动尼龙刷辊,除了这种弊病。
失误对策:太轻的刷磨会使板材表面的杂质无法顺利的清除干净或者会造成不均匀的表面;太重的刷磨则会去除表面过多的铜层,或是造成一个粗糙的及不匀的表面。
太重或不当的刷磨也会使板材边缘产生流胶现象,或是使刷轮本身也会出现流胶现象。
此种流胶将使得化学镀铜及电镀镀铜制程产生严重的问题。
去钻污段一;容涨1;目的:软化膨松环氧树脂,降低聚合物间的键结能 , 使KMnO4更易咬蚀形成粗糙面2原理解释:初期溶出可降低较弱的键结,使其键结有了明显的差异。
沉铜的作用原理
1:沉铜的作用:沉铜也称化学镀铜它的作用是在孔壁非导电体(绝缘体)表面沉积一层铜,以确保内层导体与电路的可靠连接。
磨板的作用:除去板面的氧化,油污,手指印,及其它污物,在板面上形成微观粗糙表面。
同时利用靡板机的超音波水洗及高压水洗冲洗孔内起到清洁孔壁,减少孔内披锋的作用。
3.2化学镀铜反应机理化学镀铜时,Cu2+离子得到电子还原成金属铜Cu2++2e Cu.- ①电镀时,电子是由电镀电源提供的,而在化学镀铜时,电子是由还原剂甲醛所提供。
2H-C=o-H+4OH- 2H-C=o-0-+2H2 +2e----②在化学镀铜过程中反应①和反应②为共扼反应。
两反应同时进行,甲醛放出的电子直接给Cu2+,整个得失电子的过程是在短路状下进行的。
外部看不出交换电流的流通。
结合反应①和②可以得到反应③Cu2++2CH2O+4OH- Pdo/cu CU+2-C=-o-o-+2H2O+2H2 --③反应式③表明化学镀铜反应必须个备以下基本条件:1)化学镀铜液为强碱性,甲醛的还原能力取决于溶液中的碱性强弱程度,即溶液的PH值。
2)在强碱条件下,要保证Cu2+离子不形成,Cu(OH) 2沉淀,必须加入足够的Cu2+离子结合剂(由于络合剂在化学镀铜反应中不消耗,所以反应③式中省略了络合剂。
)。
3)从反应可以看出,每沉积1M的铜要消耗2M甲醛,4M氢氧化钠。
要保持化学镀铜速率恒定,和化学镀铜层的质量,必须及时补加相应的消耗部分。
4)只有在催化剂(Pd或Cu)存在的条件下才能沉积出金属铜,新沉积出的铜本身就是一种催化剂,所以在活化处理过的表面,一旦发生化学镀铜反应,此反应可以继续在新生的铜面上继续进行。
利用这一特性可以沉积出任意厚度的铜,加成法制造印制板的关键就在于此。
加有甲醛的化学镀铜液,不管使用与否,总是存在以下两个副反应,由于副反应的存在使化学镀铜液产生自然分解。
Cu20的形成反应2Cu2+H-C=o-H+5OH-=Cu20+H-C=o-O-+3H2O反应④所形成的Cu20在强碱条件下形成溶于碱的Cu+,存在下面的可逆反应。
实验十五 化学镀铜
实验十五化学镀铜一、实验目的要求:1.掌握化学镀铜原理及溶液配制。
2.掌握镀液不稳定原因及解决办法。
二、实验原理:化学镀铜在化学镀中具有很重要的地位。
由不同溶液镀出的铜层均为纯铜,这一点与其他化学镀得到的是合金层不同。
化学镀铜通常采用甲醛作还原剂,但是因为甲醛的还原性较弱,只有在碱性条件下(pH 为11~13)才有足够的还原性,因此,含有二价铜离子的溶液中必须使用络合剂,以免生产氢氧化铜沉淀。
化学镀铜是在金属铜的较弱的自催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属铜沉积的过程。
化学镀铜溶液因采用络合剂或其他条件不同而有多种,但各种溶液的反应原理却是一样的,主要反应(主反应)为:Cu+2+2HCHO+4OH-→Cu+2HCOO-+2H2O+H2↑ (1)除主要反应外,还发生下列副反应:2HCHO+OH-→CH3OH+HCOO- (2)2 Cu+2+HCHO+5 OH-→Cu2O↓+HCOO-+3 H2O (3)Cu2O+H2O→Cu+Cu+2+2 H2O (4)所发生的副反应正是化学镀溶液不稳定的一个重要原因。
三、实验用品:硫酸铜(CuSO4·5H2O)乙二铵四乙酸二钠(EDTA二钠·2H2O)甲醛(HCHO)(37%)氢氧化钠(NaOH)亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]·3H2O)甲醇(CH3OH)pH试纸、烧杯、合称四、实验步骤:1.溶液配制:(1)溶液组成及操作要求:硫酸铜(CuSO4·5H2O)10 g/L乙二铵四乙酸二钠(EDTA二钠·2H2O)20 g/L甲醛(HCHO)(37%) 5 mL/L氢氧化钠(NaOH)14 g/LpH 12~13温度20~25℃时间1小时2.溶液配置(1)将硫酸铜、络合剂、氢氧化钠分别用适量水溶解。
(2)将硫酸铜溶液与络合剂溶液相混合。
(3)向上述溶液中加入氢氧化钠溶液。
(4)用蒸馏水调至规定体积。
(5)加入甲醛后即可进行化学镀铜。
化学镀铜原理
发布日期:2012-01-06 浏览次数:6这个配方中硫酸铜是主盐,是提供我们需要镀出来的金属的主要原料。
酒石酸钾钠称为络合剂,是保持铜离子稳定和使反应速度受到控制的重要成分。
氢氧化钠能维持镀液的pH值并使甲醛充分发挥还原作用。
而甲醛则是使二价铜离子还原为金属铜的还原剂,是化学镀铜的重要成分。
稳定剂则是为了防止当镀液被催化而发生铜的还原后,能对还原的速度进行适当控制,防止镀液自己剧烈分解而导致镀液失效。
化学镀铜当以甲醛为还原剂时,是在碱性条件下进行的,铜离子则需要有络合剂与之形成络离子,以增加其稳定性。
常用的络合剂有酒石酸盐、EDTA、多元醇、胺类化合物、乳酸、柠檬酸盐等。
我们可以用如下通式表示铜络离子:Cu2+·络合物,则化学镀铜还原反应的表达式如下:Cu2+·络合物+2HCH0+40H一一Cu+2HC00一+H2+2H20+络合物这个反应需要催化剂催化才能发生,因此适合于经活化处理的非金属表面,但是在反应开始后,当有金属铜在表面开始沉积出来,铜层就作为进一步反应的催化剂而起催化作用,使化学镀铜得以继续进行。
这与化学镀镍的自催化原理是一样的。
当化学镀铜反应开始以后,还有一些副反应也会发生:2HCHO+OH一→CH30H+HCOO-这个反应也叫“坎尼扎罗反应”,它也是在碱性条件下进行的,将消耗掉一些甲醛。
2Cu2++HCHO+50H→Cu20+HC00一+3H2这是不完全还原反应,所产生的氧化亚铜会进一步反应:Cu20+2HCHO+20H一→2Cu+H2+H20+2HC00—Cu20+H20→2Cu++20H一也就是说,一部分还原成金属铜外,还有一部分还原成为一价铜离子。
一价铜离子的产生对化学镀铜是不利的,因为它会进一步发生歧化反应,还原为金属铜和二价铜离子:2Cu+→Cu+Cu2+这种由一价铜还原的金属铜是以铜粉的形式出现在镀液中的,铜粉成为进一步催化化学镀的非有效中心,当分布在非金属表面时,会使镀层变得粗糙,而当分散在镀液中时,会使镀液很快分解而失效。
化学镀铜及其应用
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材料导报
2005年9月第19卷第9期
(2)加速剂 加速剂有去极化效果,可使镀覆过程加速进行,如一元胺、 铵盐、钨酸盐、氯化物、苯并二氮唑、胞嘧啶、胍等。卜精氨酸能 明显减少a、aL联吡啶对镀速的抑制作用。还有四羟丙基乙二 胺(THPED)和三乙醇胺(TEA)本身起络合剂作用,也起加速剂 作用。对于次磷酸盐化学镀铜体系,NiS04、NiCl2可作为加速剂。 (3)表面活性剂 由于化学镀铜的反应伴随着氢气的发生,析出镀层中吸附 有氢气泡,导致氢脆现象。镀液中加入表面活性剂有利于降低 溶液表面张力,使产生的氢气易从析出的铜层表面脱离而降低 氢脆作用。化学镀铜液中常使用非离子表面活性剂,尤其是发 泡少的PEG-2…。 2.5 pH调节剂 化学镀铜中,常用NaOH、KOH、LiOH、H2s04等作为pH 调节剂。在还原剂的氧化反应中,苛性碱对于甲醛的歧化反应 能力是KOH<NaOH<Li0H,所得到的镀层机械性能是KOH <Na0H<Li0H。工业应用中普遍使用Na0H提供化学镀铜 所需的OH一,硫酸用于降低镀液pH值。一般使用pH调节剂 将镀液pH值调至合适工艺范围内。
(1)稳定剂 Cu+是不稳定的关键因素,稳定剂通常是能与Cu+发生络 合反应的化合物[2“,如邻菲咯啉(1、10一菲洛啉)、2、2’。喹啉、2、 9一二甲基菲洛啉、联吡啶等含氮化合物、硫代硫酸盐、Na2S、烷基 巯基化合物[CH。(cHz)。sH、n一7~15]、十二烷基硫醇等含硫 化合物和硫脲、2一巯基苯并噻唑(2一MBT)、绕丹宁等含硫含氮化 合物。 稳定剂浓度较高时会极大降低沉铜速率或中止沉铜反应, 且只能获得色泽较暗的镀层[22.23]。Cu+为软酸,一些无机软碱 如I一、CN一、CNS一、Fe(CN)。”、Fe(cN)6 3一等均能与Cu+络合 起到稳定镀液的效果,特别是2一MBT和CN一不仅具有良好的 稳定作用还起到细化结晶、增加镀层延展性的作用[2“。有文献 报道在化学镀铜液中加入过硫酸铵或过氧化氢可直接将Cu+ 氧化成Cu2+,从而提高镀液的稳定性,但会降低沉积速率[2“。 生产使用时,也可使用胶状纤维素酯、低羟基淀粉、聚乙烯醇、明 胶、聚酰胺等高分子吸附剂包裹Cu粉,使之失去催化活性,不 再起分解镀液的作用。
化学镀铜在电磁波屏蔽中的应用
化学镀铜在电磁波屏蔽中的应用引言随着科技的不断发展,电磁波对人们生活的影响越来越大。
电磁波的频率范围广泛,包括无线通信、广播、雷达、电视、手机等。
然而,电磁波也会带来一些负面影响,如干扰电子设备、对人体健康的潜在威胁等。
因此,电磁波屏蔽成为了一个重要的课题。
化学镀铜作为一种常见的电磁波屏蔽材料,具有广泛的应用前景。
一、化学镀铜的基本原理化学镀铜是指在基材表面通过电化学方法将铜沉积在其上的过程。
其基本原理是利用电化学原理,在基材表面形成一层均匀、致密的铜镀层,从而实现电磁波的屏蔽效果。
化学镀铜的过程包括清洁、活化、镀铜等步骤,其中镀铜是重要的步骤,可以使基材表面形成致密的铜镀层。
二、化学镀铜的优势1. 优良的导电性:铜是一种优良的导电材料,其电导率高,能够有效地传导电流,从而实现电磁波的屏蔽作用。
2. 良好的可塑性:化学镀铜可以在不同形状的基材表面形成均匀的铜镀层,适应不同的设计需求。
3. 耐腐蚀性:铜具有良好的耐腐蚀性,能够长期保持其电磁波屏蔽效果,不易受到外界环境的影响。
4. 易于加工:化学镀铜的工艺相对简单,易于实现工业化生产,降低成本。
三、化学镀铜在电磁波屏蔽中的应用1. 电子设备:电子设备中的电路板、连接器等部件常使用化学镀铜进行电磁波屏蔽,以防止电磁干扰对设备正常工作的影响。
2. 通信设备:无线通信设备中的天线、接收器等部件也常使用化学镀铜进行电磁波屏蔽,以确保通信的稳定性和可靠性。
3. 医疗器械:一些医疗器械需要在工作过程中避免电磁波的干扰,如心脏起搏器、人工耳蜗等,化学镀铜可用于制作这些器械的外壳,实现电磁波屏蔽。
4. 建筑材料:化学镀铜可以应用于建筑材料中,如建筑外墙、窗户等,以减少外界电磁波对室内环境的干扰,提高居民的生活质量。
5. 军事领域:军事装备中常使用化学镀铜进行电磁波屏蔽,以保护敏感设备的安全和机密性。
结论化学镀铜作为一种常见的电磁波屏蔽材料,具有优良的导电性、可塑性、耐腐蚀性和易加工的特点,广泛应用于电子设备、通信设备、医疗器械、建筑材料以及军事领域。
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化学镀铜原理work Information Technology Company.2020YEAR化学镀铜原理发布日期:2012-01-06 浏览次数:6我们先看一个典型的化学镀铜液的配方:硫酸铜5g/L甲醛1OmL/L酒石酸钾钠25g/L稳定剂0.1mg/L氢氧化钠7g/L这个配方中硫酸铜是主盐,是提供我们需要镀出来的金属的主要原料。
酒石酸钾钠称为络合剂,是保持铜离子稳定和使反应速度受到控制的重要成分。
氢氧化钠能维持镀液的pH值并使甲醛充分发挥还原作用。
而甲醛则是使二价铜离子还原为金属铜的还原剂,是化学镀铜的重要成分。
稳定剂则是为了防止当镀液被催化而发生铜的还原后,能对还原的速度进行适当控制,防止镀液自己剧烈分解而导致镀液失效。
化学镀铜当以甲醛为还原剂时,是在碱性条件下进行的,铜离子则需要有络合剂与之形成络离子,以增加其稳定性。
常用的络合剂有酒石酸盐、EDTA、多元醇、胺类化合物、乳酸、柠檬酸盐等。
我们可以用如下通式表示铜络离子:Cu2+·络合物,则化学镀铜还原反应的表达式如下:Cu2+·络合物+2HCH0+40H一一Cu+2HC00一+H2+2H20+络合物这个反应需要催化剂催化才能发生,因此适合于经活化处理的非金属表面,但是在反应开始后,当有金属铜在表面开始沉积出来,铜层就作为进一步反应的催化剂而起催化作用,使化学镀铜得以继续进行。
这与化学镀镍的自催化原理是一样的。
当化学镀铜反应开始以后,还有一些副反应也会发生:2HCHO+OH一→CH30H+HCOO-这个反应也叫“坎尼扎罗反应”,它也是在碱性条件下进行的,将消耗掉一些甲醛。
2Cu2++HCHO+50H→Cu20+HC00一+3H20这是不完全还原反应,所产生的氧化亚铜会进一步反应:Cu20+2HCHO+20H一→2Cu+H2+H20+2HC00—Cu20+H20→2Cu++20H一也就是说,一部分还原成金属铜外,还有一部分还原成为一价铜离子。
一价铜离子的产生对化学镀铜是不利的,因为它会进一步发生歧化反应,还原为金属铜和二价铜离子:2Cu+→Cu+Cu2+这种由一价铜还原的金属铜是以铜粉的形式出现在镀液中的,铜粉成为进一步催化化学镀的非有效中心,当分布在非金属表面时,会使镀层变得粗糙,而当分散在镀液中时,会使镀液很快分解而失效。
(1)镀液各组分的影响二价铜离子(主盐)的浓度变化对化学镀铜沉积速度有较大影响,而甲醛浓度在达到一定的量后,影响不是很大,并且与镀液的pH值有密切关系。
当甲醛浓度高时(2mol/L),pH值为11~11.5,而当甲醛浓度低时(0.1~0.5mol/L),镀液的pH值要求在12~12.5。
如果溶液中的pH值和溶液的其他组分的浓度恒定,无论是提高甲醛或者是二价铜离子的含量(在工艺允许的范围内),都可以提高镀铜的速度。
化学镀铜的反应速度(ν)与二价铜离子、甲醛和氢氧根离子的关系可以用以下关系式表示:ν=K[Cu2+]0.69[HCHO]0.20[OH一]0.25在大部分以甲醛为还原剂的化学镀铜液中,甲醛的含量是铜离子含量的数倍。
酒石酸盐的含量也要比铜离子高,当其比率大于3时,对铜还原的速度影响并不是很大,但是如果低于这个值,镀铜的速度会稍有增加,但是镀液的稳定性则下降。
除了酒石酸钾钠外,其他络合剂也可以用于化学镀铜,比如柠檬酸盐、三乙醇胺、EDTA、甘油等,但其作用效果有所不同。
最为适合的还是酒石酸盐。
(2)工艺条件和其他成分的影响温度提高,镀铜的速度会加快。
有些工艺建议的温度范围为30~60℃,但是过高的温度也会引起镀液的自分解,因此,最好是控制在室温条件下工作。
pH值偏低时,容易发生沉积出来的铜表面钝化的现象,有时会使化学镀铜的反应停止下来。
温度过高和采用空气搅拌时,都有引起铜表面钝化的风险。
在镀液中加入少许EDTA可以防止铜的钝化。
其他金属离子对化学镀铜过程也有着一定影响。
其中镍离子的影响基本上是正面的。
试验表明,在化学镀铜液中加入少量镍离子,在玻璃和塑料等光滑的表面上可以得到高质量的镀铜层。
而不含镍离子的镀液里,得到的镀层与光滑的表面结合不牢。
添加镍盐会降低铜离子还原的速度。
在含镍盐时,镀液的沉积速度为0.4μm/h,不含镍盐时,化学镀铜的沉积速度为0.6μm/h。
当含有镍盐时,镍离子会在镀覆过程中与铜离子共沉积而形成铜镍合金。
当化学镀铜液中镍离子的含量为4~17mmol/L时,镀铜层中镍的含量为1%~4%。
需要注意的是,在含有镍的化学镀铜液的pH值低于11时,有时镀液会出现凝胶现象。
这是甲醛与其他成分包括镍的化合物发生了聚合反应。
在化学镀铜中,钴离子也有类似的作用,但是从成本上考虑还是采用添加镍较好。
当镀液中有锌、锑、铋等离子混入时,都将降低铜的还原速度。
当超过一定含量时,镀液将不能镀铜。
因此,配制化学镀铜应尽量采用化学纯级别的化工原料。
(3)化学镀铜液的稳定性以甲醛作还原剂的化学镀铜不仅仅可以在被活化的表面进行,在溶液本体内也可以进行,而当这种反应一旦发生,就会在镀液中生成一些铜的微粒,铜微粒成为进一步催化铜离子还原反应的催化剂,最终导致镀液在很短时间内完全分解,变成透明溶液和沉淀在槽底的铜粉。
这种自催化反应的发生提出了化学镀铜稳定性的问题。
在实际生产中,希望没有本体反应发生,铜离子仅仅只在被镀件表面还原。
由于被镀表面是被催化了的,而镀液本体中尚没有催化物质,因此,化学镀铜在初始使用时不会发生本体的还原反应,同时由于非催化的还原反应的活化能较高,要想自发发生需要克服一定的阻力,但是很多因素会促进非催化反应向催化反应过渡,最终导致镀液的分解。
以下因素可能会降低化学镀铜液的稳定性。
①镀液成分浓度高。
铜离子和甲醛以及碱的浓度偏高时,虽然镀速可以提高,但镀液的稳定性也会下降。
因此,化学镀铜有一个极限速度,超过这一速度,在溶液的本体中就会发生还原反应。
尤其在温度较高时,溶液的稳定性明显下降,因此,不能一味地让镀铜在高速度下沉积。
②过量的装载。
化学镀铜液有一定的装载量,如果超过了每升镀液的装载量,会加快镀液本体的还原反应。
比如空载的镀液,当碱的浓度达到0.9mol /L时,才会发生本体还原反应。
而在装载量为60cm2/L、碱的浓度在0.6mol/L时,就会发生本体的还原反应。
③配位体的稳定下降。
如果配位体不足或所用配位体不足以保证金属离子的稳定性,镀液的稳定性也跟着下降。
比如当酒石酸盐与铜的比值从3:1降到l.5:1时,镀液的稳定性就会明显下降。
④镀液中存在固体催化微粒。
当镀液中有铜的微粒存在时,会引发本体发生还原反应。
这可能是从经活化表面上脱落的活化金属,也可能是从镀层上脱落的铜颗粒。
还有就是配制化学镀铜液的化学原料的纯度,有杂质的原料配制的化学镀铜稳定性肯定是不好的。
(4)提高化学镀铜稳定性的措施为了防止不利于化学镀铜的副反应发生,通常要采取以下措施。
①在镀液中加入稳定剂。
常用的稳定剂有多硫化物,如硫脲、硫代硫酸盐、2-巯基苯并噻唑、亚铁氰化钾、氰化钠等,但其用量必须很小,因为这些稳定剂同时也是催化中毒剂,稍一过量,会使化学镀铜停止反应,完全镀不出铜来。
②采用空气搅拌。
空气搅拌可以有效地防止铜粉的产生,制约氧化亚铜的生成和分解,但对加入槽中的空气要进行去油污等过滤措施。
③保持镀液在正常工艺规范。
不要随便提高镀液成分的浓度,特别是在补加原料时,不要过量。
最好是根据受镀面积或分析来较为准确地估算原料的消耗。
同时,不要轻易升高镀液温度,在调整各种成分的浓度和调高pH值时都要很小心。
在不工作时,将pH值调整到弱碱性,并加盖保存。
④保持工作槽的清洁。
采用专用的化学镀槽,槽壁要光洁,不要让化学铜在壁上有沉积,如果发现有了沉积,要及时清除并洗净后,再用于化学镀铜。
去除槽壁上的铜可以采用稀硝酸浸渍。
有条件时要采用循环过滤镀液。
(5)化学镀铜层的性能研究表明,通过化学镀铜获得的铜层是无定向的分散体,其晶格常数与金属铜一致。
铜的晶粒为0.13μm左右。
镀层有相当+高的显微内应力[176.5MPa(18kgf/mm2)]和显微硬度[1.96~2.11GMPa(200~215kgf/mm2)],并且即使进行热处理,其显微内应力和硬度也不随时间而降低。
降低铜的沉积速度和提高镀液的温度,铜镀层的可塑性增加。
有些添加物也可以降低化学镀铜层的内应力或硬度,比如氰化物、钒、砷、锑盐离子和有机硅烷等。
当温度超过50℃,含有聚乙二醇或氰化物稳定剂的镀液,镀层的塑性会较高。
化学镀铜层的体积电阻率明显超过实体铜(1.7×10-6Ω·cm),在含有镍离子的镀层,电阻会有所增加。
因此,对铜层导电性要求比较敏感的产品,以不添加镍盐为好。
这种情况对于一般化学镀铜可以忽略。
化学镀铜和直接镀技术发布日期:2011-12-27 浏览次数:3(1)化学镀铜PCB底板的绝缘性使化学镀铜在孔金属化中起着重要作用,化学镀铜至今仍是印制板孔金属化的主流,但是目前化学镀铜所使用的还原剂是被认为对人体有危害的甲醛,因此,其使用正在受到限制。
有工业价值的取代技术一经出现,用甲醛做还原剂的化学镀铜就会被淘汰。
可以取代甲醛作为化学镀铜还原剂的有次亚磷酸钠、硼氢化钠、二甲氨基硼烷(DMAB)、肼等。
这些还原剂的标准电位都比铜离子的标准电位负,从热力学角度来看用做还原剂是可行的,但是一个有工业价值的工艺还必须满足动力学条件,才能得到广泛应用。
因此,寻求使用非甲醛类还原剂而又能稳定持续生产的工艺是今后重要的课题。
一种典型的使用次亚磷酸钠做还原剂的化学镀铜工艺如下:CuS04·5H2050~lO0g/L稳定剂l~20mg/LNa2EDTA80~160g/LpH值9~12次亚磷酸钠20~80g/L温度60~70℃促进剂1~10g/L时间5~10min淘汰甲醛的另一个更直接的办法是采用直接电镀技术。
所谓直接电镀实际上是将印制板在电镀前预浸贵金属或导电性化合物,比如钯、碳、导电聚合物等[7]。
这一技术的优点是跳过了化学镀铜工艺,活化后直接进入电镀工艺,但而作为商品,供应商提供的是基本液和还原剂两种产品。
所谓基本液,是钯盐的盐酸和添加剂的水溶液,而还原剂则是让氯化钯还原成金属钯并提供胶体环境。
化学镀铜工艺发布日期:2011-12-21 浏览次数:4化学镀铜主要是用于非金属表面形成导电层,因此在印制板电镀和塑料电镀中都有广泛应用。
铜与镍相比,标准电极电位比较正(0.34v),因此比较容易从镀液中还原析出,但是也正因为此,镀液的稳定性也差一些,容易自分解而失效。
(1)工艺配方硫酸铜7g/L碳酸钠10g/L酒石酸钾钠75g/L硫脲0.01g/L氢氧化钠20g/LpH值12三乙醇胺l0mL/L温度40~50℃(2)配制与维护化学镀铜的稳定性较差,容易发生分解反应,所以在配制时一定要小心地按顺序进行。