酸性光亮快速电镀硬铜技术
酸性镀铜工艺及添加剂使用
酸性镀铜工艺及添加剂使用刘强高级工程师1. 前言全光亮酸性镀铜工艺参数即基础成分和操作参数严格按照电镀产品要求确定：要求最高光亮度和最高填平速度的铜酸比（五水硫酸铜与硫酸之比）最高可达到4.6，硫酸铜最高可达到230g/l，硫酸最低可达50g/l；随着对均镀能力和走位深度要求的提高，必须通过调低对最高光亮度和最高填平速度的要求，装饰性电镀铜酸比最低可降至1.8，硫酸铜最低可降至150g/l，硫酸最高可达到85g/l。
对于均镀能力和走位深度要求极高的线路板行业电镀铜，铜酸比最低可降至0.33，硫酸铜最低可降至50g/l，硫酸最高可达到150g/l。
因此全光亮酸性镀铜工艺的逻辑是：①硫酸铜与硫酸的维护方向因同离子效应限制，填平光亮和均匀走深要求重点的限制而完全相反；②要提高填平速度和出光光亮度，就要提高铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分均镀能力和走位深度；要提高均镀能力和走位深度，就要降低铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分填平速度和出光光亮度。
通过对铜酸比和硫酸铜含量的检测，就能知道在0.33-4.6铜酸比所处的位置，以及当前位置是填平光亮度不能满足要求还是均匀走深度不能满足要求。
当铜酸比、硫酸铜策略确定后，添加剂的抑制比策略应与铜酸比策略大方向一致以保持重点要求最佳化，局部相对抗，以防一边倒产生均匀走深或填平出光性能恶化。
镀液高低区沉积速度相对均衡。
例如对于填平出光型镀液，硫酸铜很高，硫酸很低，填平剂、开缸剂要低，光亮剂要高，当低位走深和均匀度不能满足要求时适当提高提高填平剂、开缸剂比例；对于均匀走深型镀液，硫酸铜很低，硫酸很高，填平剂、开缸剂要高，光亮剂要低，当填平出光速度不能满足要求时适当提高提高光亮剂比例；要达到良好的效果，不仅高低铜酸比充分发挥其长,更关键在于添加剂杨其长，避其短，力量均衡。
对填平出光要求低对均匀走深要求高的产品，大比例使用光亮剂，不仅浪费，而且导致低位达不到要求；对填平出光要求高对均匀走深要求低的产品，大比例使用填平剂、开缸剂导致出光填平速度慢，低位孔隙难填平，发黑发暗，高位电流范围被压缩，易起雾朦，甚至烧焦。
实验四--光亮电镀铜
实验四光亮电镀铜一、目的及要求1、熟悉电镀小试的装置和仪器设备。
2、掌握光亮镀铜溶液的配制及预镀工艺。
3、进行赫尔槽试验，分析光亮剂影响。
二、仪器、化学试剂直流电源、电炉、控温仪、赫尔槽及试片、电解铜板；硫酸铜、硫酸、镀铜光亮剂、镀镍溶液、镍阳极。
三、实验步骤1、工艺流程试片准备――酸洗――水洗――除油――水洗――浸蚀――预镀镍――（或铜锡合金）――水洗――酸性亮铜――水洗2、溶液配方及工艺条件预镀镍溶液：硫酸镍： 120～140g/L氯化钠： 7～9 g/L硼酸： 0～40 g/L无水硫酸钠： 50～80 g/L十二烷基硫酸钠： 0.01～0.02 g/LpH： 5.0～6.0温度： 30～50℃电流密度： 0.8～1.5A/dm2酸性亮铜溶液：硫酸铜： 200～220 g/L硫酸（1.84）： 60～70 g/L四氢噻唑硫酮： 5×10-4～3×10-3 g/L盐酸： 0.02～0.08 g/L十二烷基硫酸钠： 0.05～0.2 g/L温度： 10～30℃（室温）电流密度： 1～4 A/dm2搅拌：阴极移动3、用赫尔槽实验观察光亮剂对同层质量影响，记录试验情况。
五、思考问题及要求1、酸性亮铜电镀前为什么要进行预镀？预镀工艺有哪几种？2、溶液pH对铜层质量有什么影响？4、以论文形式写出光亮剂对镀层质量影响为内容的实验报告。
附录用有机玻璃板自制赫尔槽赫尔槽结构简单，制造和使用方便。
目前国内外已广泛应用于电镀实验和工厂生产的质量管理，特别是应用于光亮电镀添加剂的控制，成为电镀工作者不可缺少的工具，267ml赫尔槽尺寸如图。
材料：有机玻璃；槽深：65；厚：3-5一、目的要求掌握有机玻璃黏结技术，自制267ml赫尔槽二、药品与材料：有机玻璃板3~5mm厚钢锯、细纱布180~270#、脱脂棉。
100ml棕色试剂瓶1个三氯化烷、乙醇三、有机玻璃黏结剂配制：配方：三氯甲烷95ml乙醇1~2 ml有机玻璃碎块或碎屑5克。
全光亮酸性镀铜(
生产过程中会出现的故障
• 电镀时电压升高电流下降 出现这种情况时有以下几种。（用排除法）
度会上升注意降温。 5. 硫酸低了，也就是说硫酸少了。 6. 杂质高了也会这样，但如果平时清洁维护好一般都不会。 记住阳极必须是磷铜角，不然会出现一价铜的。出现一价铜
可以用过氧化氢（双氧水）0.03ML/L
镀层粗糙分析
1. 打底铜和焦铜镀层是不是太薄，这里我就给大 伙说一下，如果镀层少于3um时镀层是多疏松 的多孔的，大于8个um时会有所降低，最标准 的是13-15个um这是个我亲自分析实验的。
全光亮酸性镀铜（酸铜池）
• 焦磷酸铜镀完后我们接下来就是酸铜池了， 在进入酸铜池前，必须先要浠硫酸活化， 这个是老规则了。活化完后一样必须亲水 干净，不然酸铜池的硫酸不好控制。
硫酸铜盐镀铜的配方
硫酸铜（CuSo4 . 5H2o）200克每升
硫酸(H2So4)
30-40ml/L
氯离子
80-150mg/L
2. 添加剂失调（A，B，C）没有加好。 3. 电流太小，镀液中的硫酸铜含量太低。间
接的说是阳极是不是太小。 4. 亲水池中是不是有油，这个很致命的，也
是时有发生的。
有毛刺
• 这个可是时有发生的啊，也是最搞笑的。 很多能人都在这上面吃过不少苦头，因为分不清到低是哪出
了问题，我可以告诉你，酸铜支出现毛刺只有两个原因。 • 平时没有过滤，里面的杂质过多。 • 添加剂没按比例添加。 不过做为技术员一般都不会出这个差错。那还有什么原因会
浅谈光亮酸性镀铜光亮剂及典型故障处理
浅谈 光亮酸性镀 铜光亮剂及典型 故障处理
王宗雄 王 超 （ 宁波市 电镀行业协 会 ，浙 江 宁波 ３ １ ５ １ ９ ９） 周长虹 （ 武汉奥邦表面技术有 限公司 ，湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ３） 张建国 （ 宁波市北仑 电镀 厂 ，浙江 宁波 ３ １ ５ ８ ０ ６）
１ 全光 亮 酸性 镀 铜
１ ． １ 酸铜配方及工艺条件 Ｃ ｕ Ｓ Ｏ ４ ・ ５ Ｈ ２ Ｏ（ 优 质工 业级 ） １ ９ ０— ２ １ ０ ｇ ／ Ｌ
Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ （ 化 学纯 ） Ｃ ｌ 一 （ 化学 纯 ） ３ ８— ４ ２ ｍ Ｌ ／ Ｌ ３ Ｏ一１ ２ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ（ ５ ０ ｍｇ ／ Ｌ ）
实践 证 明 ， 镀 液 的稳定 性和 镀 层质 量 与添 加 剂 的 消耗 补充 密 不可 分 ， 添 加剂 应该按 电量 （ 千安 ・ 时） 来
１ ９ ７ ８年上 海秦 宝兴 工 程 师发 明硫 酸 盐镀 铜 光 亮
剂， １ ９ ８ ０年 ， 宁波市 慈 溪拆 落 市 电镀 厂 邹 汉权 厂长 试 验成 功 了由 Ｍ、 Ｎ、 Ｓ Ｐ、 Ｐ和 Ａ Ｅ Ｏ 等成 分 组 成 的酸 铜
开缸 剂 Ｃ ３种 。
２ ０世纪 ８ ０年 代 ， 上 海 长 征 电镀 厂 Ｃ Ｂ酸 性 镀 铜 光 亮剂 、 江苏 常熟 洞泾 化工 厂 Ｓ Ｃ Ｂ酸性 镀铜 光 亮剂等 产 品为 电镀厂 首 选 光 亮剂 。也 有 自己配 制 使 用 的组 合型 液体 或 固体 酸 铜 光亮剂 。 目前 ， 电镀企 业 为 降低 加 工成 本 ， 按 镀层 质 量不
光 亮剂 ， 各项 性 能 优 良 ， 为塑 料 电镀 的兴 起 立 下 了汗
酸性电镀铜基本资料
酸性电镀铜基本资料酸性电镀是金属电镀中最常见的一种方法，其中酸性电镀铜具有广泛的应用，尤其在电子、电器行业中，它是最常用的一种电镀，也是生产中必不可少的一种材料之一。
在本文中，我们将讨论关于酸性电镀铜的基本资料。
1. 什么是酸性电镀铜？酸性电镀铜是通过电解过程在铜的表面镀上一层铜。
这个过程涉及到将铜铸坯在一个电解槽中作为阳极，将电解液放在槽中，然后将铜板放置在电解槽中作为阴极。
在这个过程中，电流通过电解液，金属离子被释放，并沉积在铜板的表面。
2. 酸性电镀铜的优点酸性电镀铜在制造电子和电器方面具有许多优点，这些优点使其成为行业中的首选材料之一。
以下是酸性电镀铜的优点：- 良好的导电性能：铜本身是良好的导电性材料，因此酸性电镀铜也有相同的特性。
- 良好的可塑性：酸性电镀铜不仅具有良好的导电性，而且具有优秀的可塑性，在制造电器和电子元件时非常常用。
- 耐蚀性：酸性电镀铜的抗氧化性能非常好，不容易被腐蚀，也不容易受到氧化的影响。
3. 酸性电镀铜电解液成分酸性电镀铜的电解液通常包括铜盐、硫酸和硫酸氢钾。
钠盐也可用于电解液中。
这些成分的配比会影响电镀过程的速度和均匀度。
4. 酸性电镀铜的应用酸性电镀铜广泛应用于电子、电器、汽车电器、医疗、电信等行业。
酸性电镀铜可以用于生产PCB、板载器件、关闭器件、绕线线材、高真空管子等组件。
5. 酸性电镀铜的工艺流程酸性电镀铜的工艺流程包括以下步骤：- 表面处理：搓洗、除油、除氧。
- 浸泡镀前处理：微酸洗、活化药水处理、精洗。
- 镀铜处理：控制铜离子浓度、温度、PH值和电流密度。
- 机械抛光：通过磨光、抛光来得到光滑的表面。
- 镀后处理：包括酸洗、清洗、热退火、冷浸镀等处理方式。
6. 酸性电镀铜的缺陷尽管酸性电镀铜有许多优点，但它也存在一些缺点。
最大的缺点之一是在电镀厚度较大的情况下，不容易形成均匀的表面。
此外，它对环境的影响比较大。
结论总之，酸性电镀铜是制造电子和电器中应用最为广泛的一种材料之一。
FF-510酸性光亮镀铜工艺
FF-510 酸性光亮镀铜工艺•用途和特点：•快速光亮和特高的填平度、光亮度。
•广泛的电流密度范围都可得到镜面光亮镀层，低电流密度区也可得到极高的填平性和光亮度的镀。
•工作温度范围宽，18 -40 摄氏度都可得到较好镀层。
•杂质容忍生气勃勃高，镀层不易起针孔、麻点、白雾。
•操作简便，光亮剂消耗电少。
•光亮剂稳定性特高，兼容性能好，能与任何光亮剂混用，转缸易。
•操作简单，维护方便。
材料来源广泛，成本较低。
•工艺配方及操作条件：范围标准硫酸铜120 -200g /L 180g /L硫酸40 -90g /L 70g /L氯离子50-90mg/L 60mg/LFF-510 开缸剂2-8mg/L 4ml/LFF -510A 剂0.3~0.6ml/L 0.5ml/LFF-510B 剂0.4~0.8ml/L 0.5ml/L温度18~ 40 摄氏度28 摄氏度阴极电流密度 1.5~ 8A /dm2阳极( 磷铜板) 含磷0.1~0.3%搅拌阴极移动或空气搅拌电压2~10V•溶液的配制：•在备用槽内，将谁知盘中餐量的硫酸铜用总体积1/2 的热水（已用硫酸调PH 为1 左右）溶解。
•加入2g /L 活性炭，搅拌 1 小时，静置后用过滤机过滤溶液到镀槽内。
•将计算量中余下的浓硫酸在搅拌条件下慢慢加到上述溶液内，加水到规定体积，搅拌并冷却到室。
•通过分析，补加盐酸，使氯离子达到标准。
•用小电流将镀液电解3~5 小时。
•在搅拌条件下，加入FF-510 添加剂，再电解数小时后，投入正式生产。
•槽液的维护管理：•槽液浓度：25 摄氏度时约25Be•镀液温度10 -40 摄氏度。
( 取中间温度20 -28 摄氏度为宜)•阳极含磷量0.1~0.3%( 其它铜阳极会导致泥渣产生，这些泥渣很细微，难过滤，易引起镀层粗糙及麻点。
)•搅拌最好用空气搅拌，同时配合阴极摇摆。
•镀液成分及添加剂的作用及管理。
硫酸铜：是铜离子的主要来源，过量及温度低时，易在阳极结晶沉淀出来，使电阴增大，电流下跌，低电流区光亮度及填平度下隆，含量过低，高区易烧焦，光亮剂消耗量增大。
酸性光亮铜电镀电镀镍
酸性光亮铜电镀电镀镍/金电镀锡二、工艺流程：浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干三、流程说明：（一）、浸酸①作用与目的：除去板面氧化物，活化板面，一般浓度在5%，有的保持在10%左右，主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定；②酸浸时间不宜太长，防止板面氧化；在使用一段时间后，酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换，防止污染电镀铜缸和板件表面；③此处应使用C.P级硫酸；（二）、全板电镀铜：又叫一次铜，板电，Panel-plating①作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后到一定程度②全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力；硫酸含量多在180克/升，多者达到240克/升；硫酸铜含量一般在75克/升左右，另槽液中添加有微量的氯离子，作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L，铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果；全板电镀的电流计算一般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积，对全板电来说，以即板长dm×板宽dm×2×2A/DM2；铜缸温度维持在室温状态，一般温度不超过32度，多控制在22度，因此在夏季因温度太高，铜缸建议加装冷却温控系统；③工艺维护：每日根据千安小时来及时补充铜光剂，按100-150ml/KAH补充添加；检查过滤泵是否工作正常，有无漏气现象；每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净；每周要定期分析铜缸硫酸铜（1次/周），硫酸（1次/周），氯离子（2次/周）含量，并通过霍尔槽试验来调整光剂含量，并及时补充相关原料；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头，及时补充钛篮中的阳极铜球，用低电流0。
酸性镀铜光亮剂配方浅谈
酸性镀铜光亮剂配方浅谈
此工艺用作装饰性酸性镀铜,适用广泛,不仅可用于钢铁件、锌合金工件上电镀,得到极佳的光亮度、整平性。
在塑料等工件上使用也能达到同样优良的效果。
特点
1.在广阔的电流密度范围内,可获得快速镜面光亮及特高整平性。
并且不容易产生针孔
及麻点。
2.镀层延展性能良好,内应力低,对镍层的结合力好,是理想的电镀层。
3.温度较高时,在低电流区不会明显降低光亮度,并在较短时间内获得高光亮镀层。
4.工作温度范围广，18-38℃都可得到较好的效果。
5.操作简便，光剂消耗量少。
6.光亮剂稳定性较高。
光亮剂加入染料，研究者对十几种染料进行了筛选，最终确认甲基紫和藏花红对扩展低DK区光亮性有效，但同时指出，加入染料后使用一些时间后，镀层易起麻点。
氯离子
过多过少的氯离子都会影响镀层的光泽和整平性。
最佳浓度范围为60-90毫克/升。
请先分析当地水质中的氯离子含量，再调整到最佳范围内。
必要时要用纯水配制。
当氯离子过少会出现树枝状条纹，过多时影响低电流区光亮度及整平性。
印制电路技术-酸性镀铜
镀层有麻点、针孔
镀层脆性大
金属化孔内有空白点
1.化学沉铜不完整 1.检查化学沉铜工艺操作 2.加强过滤 2.镀液内有悬浮物 3.镀前处理时间太长,蚀掉孔内镀层 3.改善前处理 1.调整光亮剂 2.净化镀液 3.调整搅拌 除去多余氯离子 1.增大阳极面积至阴极的2倍 2.检查阳极含P是否太多
1.光亮剂过量或不足 孔周围发暗(所谓鱼眼状镀 2.杂质污染 层) 3.搅拌不当 阳极表面呈灰白色 阳极钝化 氯离子太多 1.阳极面积太小 2.阳极黑膜太厚
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印制电路技术-酸性镀铜
目录
概述 硫酸盐酸性镀铜的机理 光亮酸性镀铜工艺 半光亮酸性镀铜 高效光亮镀铜 脉冲镀铜 印制板镀铜的工艺过程
镀层烧焦
镀层粗糙有铜粉
台阶状镀层 局部无镀层 镀层表面发雾
低电流区镀层发暗
三、光亮酸性镀铜工艺
6、常见故障及纠正方法
故障 可能原因 1.前处理不干净 2.镀液有油污 3.搅拌不够 4.添加剂不足 5.润湿剂不足 1.光亮剂过多 2.液温过低 3.金属杂质或有机杂质污染 纠正方法 1.加强镀前处理 2.活性炭处理 3.加强搅拌 4.调整 5.补充润湿剂 1.活性炭处理或通是消耗 2.适当提高液温 3.小电流处理或活性炭处理
C、添加剂：
选择添加剂时须注意： 1)、添加剂带给镀层的低区表现如何？ 2)、添加剂对镀液操作温度的承受能力如何？ 3)、镀液移定性台何？ 4)、镀液维护是否方便？ 5)、价格是否合理？
三、光亮酸性镀铜工艺
硫酸铜电镀基本工艺介绍
硫酸铜电镀工艺简介当代电镀网6月17日讯：（每日电镀行业最新资讯推送请关注微信公众号：当代电镀网）铜既要掩盖钢辊缺陷，又要为下道工序——电雕展示最佳工作面。
镀铜是一种极为复杂过程，对其控制应极为严密，稍有马虎，就需要耗费大量时间、人力、物力来纠正所浮现问题。
（一）镀铜工艺流程金工滚筒→检查→发配滚筒→滚筒前解决→预镀镍→打磨清洗→镀铜→卸滚筒→交车磨（二）滚筒镀铜原理镀铜层呈粉红色，质柔软，具备良好延展性。
镀铜槽中电解溶液重要成分是硫酸（H2SO4）和硫酸铜（CuSO4·5H2O）。
铜在这种溶液中以铜离子（Cu2+）形式存在。
电解铜作为阳极，按半圆弧分布于电解溶液中，并与电源阳极相接。
滚筒横放在电解槽中，其表面有是所有浸入电解溶液中，有是半浸或1/3浸入电解溶液中，它与阴极相接，并以一定转速旋转。
通电后，阴阳两极发生化学反映，铜离子带有正电荷，被阴极吸引，在阴极获得电子而形成铜原子，并附着在滚筒上，完毕电镀。
但事实上，由于某些因素会干扰这种反映过程，正负离子始终不会平衡，因此在实际生产中不容易制得很满意电镀滚筒。
针对这种状况，只能竭力做到减少干扰因素，依照我司条件，进行各种器材、工艺匹配，以制得满意电镀滚筒。
（三）加强导电性管理提高铜层质量，重要是控制好电流差，保证导电部位干净和接触良好，使电流值分布均匀，使滚筒两端和中间铜层硬度一致。
（四）镀铜液重要成分凹版电镀采用硫酸盐镀铜，镀液基本成分是硫酸铜和硫酸。
硫酸铜用来供应镀液中铜离子，硫酸则能起到防止铜盐水解、提高镀液导电能力和阴极极化作用。
由于镀液电流效率高（近于100%），可镀得较厚镀层。
固然，要保证各种化学品纯度与稳定。
镀铜液重要成分如下：1.硫酸铜(CuSO4·5H2O)，是蓝色晶体，颗粒大小如玉米粒，应尽量无黄色，工业级可用。
依照生产条件和不同规定，硫酸铜含量有公司规范为200～250g/L，有为210～230g/L，有为180～220g/L。
电镀-酸性光亮镀铜工艺
电镀-酸性光亮镀铜工艺一、酸性镀铜光亮剂特点：1、快速出光，特好的填平度，即使低电流密度区也可得到极高的填平度。
2、广泛的电流密度范围均可得到镜面亮度。
3、工作温度范围宽，18-40℃都可得到镜面亮度。
4、镀层内应力低，延展性好，电阻率低。
5、光亮剂对杂质容忍度高，易于控制。
一般在使用一段长时间（约800-1000Ah/L）后，才需用活性碳粉处理。
6、沉积速度快。
在4.5A/dm2的电流密度下,每分钟可镀1微米的铜层。
二、电镀工艺条件：原料范围标准硫酸铜 200－240g/L 220 g/L硫酸 55－75g/L 65 g/L氯离子 15－70mg/L 20－40mg/L BFJ-210Mμ 5－12ml/L 8 ml/LBFJ-210A 0.5－1.0ml/L 0.6 ml/LBFJ-210B 0.5－1.0ml/L 0.6 ml/L温度 18－40℃ 24－28℃阴极电流密度 0.5－10A/dm2阳极电流密度 1.5－8A/dm2三、镀液的配制：1、先在镀槽中（待用缸或备用缸）加入1/2体积蒸馏水或去离子水，加热至40-50°。
（所用水的氯离子含量应低于70mg/L （ppm））。
2、加入计算量的硫酸铜，搅拌至完全溶解。
3、加入活性炭2g/L，搅拌1小时后静止8小时用过滤泵，把溶液滤入清洁的电镀槽内。
加去离子水至规定体积。
4、在不断搅拌下慢慢加入计算量的化学纯硫酸，（注意：此时会产生大量热能，故需强力搅拌，慢慢添加，以使温度不超过60℃。
添加硫酸时要特别小心，应穿上保护衣服，及戴上手套、眼罩等，以确保安全）。
5、镀液冷却至25℃时，加入标准量氯离子。
（分析镀液中氯离子含量，如不足应加入适量的盐酸或氯化钠，使氯离子含量达到标准。
）6、加入光亮剂并搅拌均匀，在正常操作规程条件下，把镀液电解3-5Ah/L，便可正式试镀。
四、镀液的成份及作用：1、硫酸铜：在镀液中提供铜离子。
铜离子含量低，容量在高电流密度区造成烧焦现象及出光慢，铜离子过高时，硫酸铜有可能结晶析出。
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酸性光亮快速电镀硬铜工艺的发展依赖于凹版制版技术的进步．电子雕刻凹版制版对镀层的质量要求比较严格，既要有适中的硬度，又要有良好的平整性和光亮性。
另外．考虑到生产成本和生产效率问题，需要在生产中采用特殊的添加剂并严格控制工艺参数。
目前．国内外凹版制版电镀硬铜工艺大都采用硫酸盐镀铜，该工艺成分简单、成本低．且便于控制。
现在国内的快速电镀硬铜工艺大致相同，无非所用的添加剂不同。
目前，国内常用的有日本大和的ＣＯＳＭＯ—Ｇ型添加剂，日本永辉ＫＹ型添加剂、深圳华天宇公司的Ｊ型添加剂．安美特的ＣＵＦＬＥＸ一４０型添加剂、瑞典ＡＭ公司的ＡＭ型以及一些制版企业自制的添加剂，这些添加剂的用法基本相同。
１。
工艺规范工艺规范如表１所示。
２．操作条件操作条件如表２所示。
３．质量要求对快速电镀硬铜层质量要求主要有如下几个方面。
表１工艺规范硫酸铜硫酸氯离子开缸剂（ＭＵ）硬化荆整平剂２００～２８０９／ｌ＿５５－７０９／Ｌ８０～１５０９／Ｌ６～８ｍｌ／Ｌ２～３ｍｌ／Ｌ（开缸）８０～１２０ｍｌ／ＫＡＨ（补充）８０～Ｉ＂２０ｍｌ／ＫＡＨ（补充）２２０９／Ｌ７０９／Ｌ１２０ｐｐｍ８ｍｌ／Ｌ（开缸）２．５ｍｌ／Ｌ（开缸）１００ｍｌ／ＫＡＨ（补充）１００ｍｌ／ＫＡＨ（补充）青岛海联制版有限公司王庆浩（１）硬度。
硬度一般控制在１８０～２４０ＨＶ，硬度低，铜层过软．电雕网穴的网型难以保持，导致色彩还原失真，且影响版滚筒的使用寿命。
铜层过硬，会缩短电子雕刻针使用寿命，甚至断针。
（２）平整度。
良好的平整度可以减少铜层的加工量，减少表面缺陷，降低质量隐患和原材料的消耗。
（３）亮度。
亮度是衡量铜层质量的一项重要指标，是铜层晶体结构的体现。
亮度高，结晶细化，铜层硬度均匀，保持时间长，而且铜层韧性好．气孔率低，有助于延长电雕针的使用寿命，并可提高电雕质量。
１．硫酸铜硫酸铜含量对镀铜层的硬度影响不大．甚至可以忽略。
但作为该电镀工艺的主盐，必须控制好含量。
铜的含量低，不能满足高电流密度的需要，会造成镀层粗糙、砂眼、毛刺等缺陷，高电流密度区烧焦的可能性较大。
铜含量的提高受到其溶解度的限制。
而且其溶解度随硫酸含量的升高而降低，一旦镀液遇到温度较低的版滚筒，硫酸铜就会在其表面结晶，影响电镀层的结合力．且降低电镀层的质量，如果小的结晶体夹杂在铜层晶格内，将会产生夹杂应力，容易使电雕针磨损．较大的硫酸铜结晶体还会造成砂眼，毛刺，针孔等质量缺陷，甚至返工。
表２操作条件温度阳极过滤浸入程度５０—４５℃含磷０．０６％连续过滤全浸或半浸阴极电流密度阴阳极面积比跚极移动线速度阴阳极距离１５～５０Ａ／ｄｍ２ｌ：４～１：８０．８～１．０ｍ／ｓ１００～１５０ｍｍ２．硫酸硫酸是强电解质．能显著提高镀液的电导率，还能防止硫酸铜水解沉淀。
硫酸含量低，镀液的分散能力和深度能力差，造成镀层的光亮度和平整度下降（尤其是低电流密度区），还会使阳极钝化，槽电压升高．浪费能耗；硫酸含量过高．则会降低硫酸铜的溶解度，在生产过程中使硫酸铜升高过快，同样会带来质量隐患。
另外硫酸的含量对铜层硬度和保持时间有～定的影响，如图１所示．升高硫酸浓度能提高阴极的电化学极化，使晶核的形成速度大于晶核的生长速度，结晶细腻、紧密．晶格内原子间力也较大．所以能提高镀层硬度。
３．氯离子氯离子是酸性镀铜技术中不可缺少的一种无机阴离子，没有氯离子不能获得理想的光亮铜层．氯离子含量过低镀层粗糙，铜层内应力过大．高电流密度区有筋条状分布的毛刺，严重时，铜层会分层爆落：含量过高时，容易产生麻点．并影响光亮度和整平性，且在生产过程中消耗过量的添加剂；含量严重超标时．还容易在阳极表面形成一层白色的氯化物膜，影响阳极的正常溶解。
另外，氯离子的含量对铜层的硬度及硬度保持时间几乎没有影响。
４．开缸剂开缸剂主要是一些光亮剂和硬化剂的载体，主要成分属表面活性剂，在开缸时使用，它能在很大程度上拓宽阴极电流密度的上限。
含量过低会影响整平剂的效果．高电流密度区容易烧焦，并且铜层的内应力过大，对电子雕刻不利。
由于这些表面活性剂在电极表面上的吸附能力特别强，过量添加，同样影响硬化剂和光亮剂的效果，使镀层的光亮度和硬度及硬度保持时问下降，如图２所示。
另外，含量过多还容易在阴极表面形成一层肉眼看不见的憎水膜，使镀层的结合力下降。
５．硬化剂硬化剂既有硬化作用，又有光亮作用。
在电镀过程中能有效提高阴极极化．使晶核的生成速度远大于晶核生长的速度，使结晶细致．铜层光亮；同时能有效提高镀层的微观分散能力，使电极表面细微不平处得到整平．也能有效提高镀层的亮度。
这类硬化剂提高镀层硬度的机理有两个方面，一≥２００蘧嗤１∞硫酸．—；：≥卜—、＼硫酸：６５９／Ｌ硫酸．５０９／Ｌ’硫酸：３０６０．９。
保持时间｛天）图Ｉ硫酸含量对铜层硬度及硬度保持时间的影响注：文中图例的实验结果，除所标注的参数或条件不同外方面由于提高了阴极极化．能使离子还原后在结晶过程中的相互作用力增大，提高铜层的硬度。
另一方面这类硬化剂的某些成分能夹杂在铜层的品格当中．较均匀的提高了铜层的内应力．从而使镀层的硬度提高。
硬化剂对镀层硬度及硬度保持时间的影响如图３所示。
硬化剂在镀液中含量过少，刚刚镀好的铜层硬度下降不是太大．但硬度保持时间会明显缩短，亮度也不会理想，低电流密度区尤其严重。
硬化剂含量过高，会抑制整平剂的效果，出现表面缺陷的几率升高，高电流密度区会有焦斑产生，铜层内应力也会变大，硬度升高，对电子雕刻不利。
６．整平剂整平剂的主要成分是分子结构上差异较大的表面活性剂，其作用是改善镀液的平整性能，是因为整平剂能优先被吸附在活性较高、生长速度快的晶面上，使这些晶面的生长速度下降，从而得到排列整齐的晶体，使镀层均匀。
它能很大程度上拓宽阴极电流密度的上限，并且能改善低电流密度区的光亮性。
不足之处是．由于这类活性剂在阴极表面的吸附性较强．会在阴极表面产生一层憎水膜．降低镀层的结合力。
整平剂的使用范围比较窄，含量过低时会影响整平效果，高电流密度区容易烧焦；含量过高，容易出现大面积起皮现象，并且会抑制硬化剂的效果，使镀层的光亮效果较差．硬度有所降低，如图４所示。
７．阴极移动为使镀层在圆周方向覆盖均匀，电镀时一般采用版辊旋转（阴极移动）方式，适当的版辊转速，可有效降低浓度差极化，有利于提高阴极极化及电流密度的上限，从而缩短电镀时间提高生产效率。
版辊转动的线速度过慢，允许的工作电流密度较低；版辊转动的线速度过快，容易将镀液溅出。
另外．版辊的转速对镀层的硬度几乎没有影响。
８．温度在生产过程中一定要严格控制电镀温度．温度过低，扩大了阴极的浓差极化，但电流密度的上限也会降低，而且硫酸铜容易结晶析出，造成质量隐患。
同时，温度过低对镀层硬度及硬度的保持时间也会有一定影响，如图５所示。
温度高，能提高镀液的电导率．降低浓差极化．也会使镀层光亮降低，；２００三龃毪１００ＭＬＪ８ｍｌ／Ｌ＼＼ｗ．１６ｍｌ／Ｌ保持时间（天）图２开缸剂对铜层硬度及硬度保持时间的影响其他工艺参数及操作条件均相同。
；２００三嵯犁１００硬化剂２５ｍｌ／Ｌ、＼＼＼硬化剂１Ｏｍｌ／Ｌ３０６０９０保持时间（天｝图５硬化剂对铜层ｓｅ．．ｓｊｔ及硬度保持时间的影响但如果温度过高，会分解添加剂，增加添加剂的消耗量。
９．电流密度电流密度是一个比较重要的因素．与镀层的质量密切相关，电流密度的上限受镀液温度、搅拌强度、镀液浓度、添加剂的配比等因素的影响。
因镀层一般较厚．希望使用比较高的电流密度。
可通过适当提高镀液温度，加强搅拌，提高镀液浓度、合理配比添加剂及补充量（适当降低硬化剂的含量．提高整平剂的含量）来实现。
电流密度低，生产效率低，阴极极化小．结晶粗大，镀层粗糙，硬度也较低．而且硬度的保持时间也会相对缩短；提高电流密度，可提高生产效率．促进阴极极化，结晶细致、紧密，镀层光亮，同时可以提高结晶原子的相互作用力，促使硬化剂中的成分夹杂在铜层品格中，从而提高铜层硬度，如图６所示。
生产过程中也不能追求过高的电流密度。
１０．阳极对于磷铜阳极来说，适量的含磷量是磷铜阳极重要的质量指标，保证在阳极表面形成Ｃｕ，Ｐ的黑色磷膜不厚不薄，但结构紧密．结合牢固，不但可以有效防止一价铜的产生．还不影响阳极的正常溶解。
含磷量少的阳极则在阳极表面形成的黑色磷膜过薄．不能有效防止铜粉的产生，难免污染镀液．一旦夹杂在镀层当中．ｊ，６－会出现大的质量隐患；含磷量高的铜阳极在生产中产生的黑色磷膜厚，加之电流密度较大．黑色磷膜生成速度快，容易使黑色磷膜脱落，磷化铜黑泥增加，也会造成镀层粗糙。
另外因磷膜太厚．镀液电阻增加．要维持原来的电流．就要升高槽电压。
在槽电压升高的情况下．有利于氢离子放电生成氢气，就容易造成针孔。
另外，阴阳极面积比也要引起足够的重视，阳极面积过小，容易引起阳极钝化或局部钝化．使槽电压升高，同时阳极上产生大量的氧．消耗过量的添加剂。
磷铜阳极外的袋套也有讲究，应选择耐酸的涤纶布或耐；２００三趟瞎１００保持时问Ｃ天）～图５温度对铜层硬度及硬度保持时间的影响三２∞面略１００整平剂：２５ｍｌ／Ｌ整平剂．５ｍ～ｌ／Ｌ３０保持时间（天）图４整平剂对铜层硬度及硬度保持时间的影响酸碱的丙纶布，且密度（经纬线密度）适当。
阳极布袋的密度和厚度不同，对阻挡阳极微粒、黑膜泥和铜离子的对流扩散等的效果也就各不相同。
１１．阴阳极距离适当的阴阳极距离在保证良好的分散能力和深度能力的前提下有效降低能耗，阴阳极距离过近，镀层的深度能力和均镀能力较差．容易造成铜层厚薄不均及硬度不均，造成原材料的浪费：阴阳极距离过大，镀液电阻增加，要维持原有的电流密度就必须增加槽电压，增加能耗。
１２．镀液的定期维护制版厂家的生产量一般都比较大，添加剂的消耗量也较大，添加剂中的所有成分不可能同比例消耗．有一部分成分就会积累下来．超过其溶解度就会在镀液表面析出，影响镀层的结合力，同时也会带来其他质量隐患．必须定期处理。
处理方法为：将镀液升温至７０。
Ｃ，在搅拌下加入１～２ｍｌ／Ｌ的３０％双氧水，充分搅拌２小时，再慢慢加入３～５９／Ｌ的粉末状活性炭，静置过夜，过滤后化验调整，根据霍尔槽实验补充所需的添加剂，电解２小时后使用。
另外．在实际生产过程中，虽然阴极的电流密度很高，但不可能达到１００％．而阳极的电流效率却超过１００％。
所以，阳极的溶解量要多于阴极的析出量，又因该工艺使用的电流密度较大，必须保障足够的阳极面积，所以硫酸铜在镀液中的含量是逐渐升高的，当超过工艺范围，就要稀释镀液，造成原材料的浪费。
解决办法：可将１～２个钛蓝的磷铜用高密度石墨代替，以维持硫酸铜的成分稳定．要特别注意的是，因该工艺使用的电流密度较大．石墨表面会产生大量的氧气．使部分表面的石墨粉脱落．一定要加强防护措施，以免污染镀液。
本文介绍的快速电镀硬铜的工艺参数并非都是固定值．要根据生产的具体情况而定，需要在实际生产中慢慢总结。