次亚磷酸钠化学镀铜工艺研究-电子科技大学
次磷酸盐化学镀铜体系主组份变化研究进展
ｃ ｍｐ ｓ ｉｎ ｏ ｅｂ ｔ ｒ ｖ ｒ ｉｗｅ ． ｈ ｉ ｃｉ ｎｏ ｔ ｒ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｏ ｉｍ ｙ ｏ ｈ ｓ ｈ ｔ ｌ ｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｈ ａｈ ｗｅ ｅｏ ｅｖ ｅ ｄ Ｔ ｅｄｒ ｔ ｆ ｕ ｕ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅｓ ｄｕ ｈ ｐ ｐ ｏ ｐ ｉ ｐ ￣ｉｇ ｔ ｔ ｅ ｏ ｆ ｏｔ ｅ
铜体 系所取代。以次磷 酸盐为还原剂的化 学镀铜体 系环保 、工艺参数范 围大、镀 液寿 命长 ，可能成为下一步的研究热点。对 次磷 酸盐化学镀铜体 系中主要组份含 量变化对
沉 积 速 率 和镀 层性 能 的影 响 进 行 了综 述 ，对 其 发 展 方 向 进行 了展 望 。
关键词 环境友好 ；化学镀铜 ；次磷酸钠 ；再活化剂 中图分类号 ：Ｔ 文献标识码 ：Ａ Ｑ０ 文章编号 ：１ ０ — ０ ６（ ０ ０） ０ ０ １ — ４ ０ ９ ０ ９ ２ １ １— ０ ８ ０
ａ ｄ ｈ ｒ ｌｓ ｏ ｔｅ ｅ ｖｉｏ ｍ ｅ ｔ ｎ ｔｍ ｉ ｈ ｈ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｆ ｕ ． ｅ ａ ｖ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅｃ ａ ｇ ｆｔ ａｎ ｎ ａｍ ｅ ｓｔ ｈ ｎ ｒ ｎ ｎ ，ａ ｄ ｉ ｇ ｔｂｅｔ ｅ ｔｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｏｃ ｓ Ｔｈ ｄ ａ ｃ ｓｉ ｈ ｈ ｎ ｅ ｏ ｍ ｉ ｈｅ
化 学 镀 铜 具有 可 在 非 金 属材 料 表 面 沉 积 、无 需
险 的 甲醛 蒸 汽 ， 对环 境 和 操 作 人 员造 成 很 大危 害 。
直流 电源 、易在 复杂 形状 工件表 面 获得均匀 镀层 、与
工件 结 合 力强 于 电镀 等优 点Ⅲ¨， 已获 得 了快 速发 展 ２ ］ 和广泛 应用 ，但 其最 重要应 用仍 是 印制 线路 板通孔 的
化学镀铜原理
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。
地方标准 化学镀中的次磷酸钠和亚磷酸钠处理
地方标准化学镀中的次磷酸钠和亚磷酸钠处理【地方标准化学镀中的次磷酸钠和亚磷酸钠处理】在化学镀这个领域中，地方标准是非常重要的。
地方标准是指在特定地区或行业中确定的技术规范，它对于保证产品质量、提高生产效率和促进行业发展具有重要作用。
而在化学镀中，次磷酸钠和亚磷酸钠处理则是两种常用的地方标准化学处理方法。
本文将从深度和广度两个方面对这两种处理方法进行全面评估，并探讨其在化学镀过程中的应用。
一、次磷酸钠处理次磷酸钠是一种常见的酸性清洗剂，它在化学镀过程中扮演着重要的角色。
次磷酸钠处理可以有效去除金属表面的污垢、氧化物和油脂，为后续的化学镀提供了干净的表面。
次磷酸钠还能够在金属表面形成一层磷酸盐保护层，提高镀层的附着力和抗腐蚀性能。
在化学镀中，次磷酸钠处理被广泛应用于各种金属的预处理工序。
在次磷酸钠处理中，首先需要将金属件浸泡在次磷酸钠溶液中。
随着时间的推移，次磷酸钠溶液中的磷酸盐会与金属表面发生反应，形成一层不溶于水的磷酸盐沉淀。
这个沉淀物可以将金属表面的杂质和氧化物吸附并带走，从而实现了清洁的效果。
次磷酸钠还具有一定的刻蚀作用，可以去除金属表面的缺陷，提高镀层的光洁度和平整度。
在次磷酸钠处理之后，金属件需要进行彻底的清洗和中和。
因为次磷酸钠具有一定的腐蚀性，如果残留在金属表面，可能会对后续的化学镀过程造成不良影响。
适当的清洗和中和是非常重要的，可以避免产生不良的副反应和副产物。
二、亚磷酸钠处理与次磷酸钠处理相比，亚磷酸钠处理是一种更加温和的处理方法。
亚磷酸钠具有较弱的酸性和刻蚀性，因此适用于一些对金属表面要求较高的场合。
亚磷酸钠处理可以去除金属表面的污垢和油脂，同时对金属表面的腐蚀和剥离影响较小。
在亚磷酸钠处理中，金属件需要先进行一次清洗和酸洗，以去除表面的氧化物。
然后将金属件浸泡在亚磷酸钠溶液中，通过和金属表面的化学反应去除油脂和污垢。
亚磷酸钠溶液中的亚磷酸盐可以与金属表面形成一层很薄的吸附层，起到保护作用。
以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺研究
以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺研究王超１，曹阳２（１．湖北第二师范学院建筑与材料工程系，武汉４３０２０５；２．湖南工程学院化学化工系，湘潭４１１１０１）为了在酸性条件下获得光亮致密的化学镀铜层，并且满足环保的要求采用次磷酸钠取代能够产生有毒气体的甲醛为还原剂的化学镀铜，采用次磷酸钠为还原剂，以ＣｕＳＯ４、ＮｉＳＯ４、络合剂为基础，研究了镀液各组分含量对镀层质量的影响，讨论了各工艺参数对镀层厚度和表观的影响。
采用库伦测厚法和ＣＨＩ６６０Ｂ电化学工作站检测了化学镀铜镀层的外观、厚度、耐蚀性和电化学参数，确定了一组最佳的配方。
结果表明，采用适当配方并控制好工艺条件，可以在铁基上得到有着良好的外观质量，更厚的耐蚀性的镀层。
酸性；化学镀铜；耐蚀性中图分类号：ＴＱ１５３．１４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－４４３１（２０１３）１２－００５７－０４化学镀铜主要用作印制电路板（ＰＣＢ）表面及孔金属化，它能使ＰＣＢ孔壁及导线上生成厚度均匀的镀铜层［１－２］。
现阶段广泛应用的化学镀液主要以甲醛作为还原剂，此类镀液中，甲醛必须在ｐＨ＞１１时才具有还原铜离子的能力，由于存在甲醛及Ｃｕ＋的歧化反应，化学镀铜液稳定性较差［３－５］。
另外，甲醛有着强烈的刺激性气味，会在镀覆过程中释放出气体，给人体和环境带来严重的危害，早在２０世纪８０年代后期，美国就制定了相关的法规，限制空气中的甲醛含量［６］。
以次磷酸盐作为还原剂的化学镀液发展迅速，究其原因是该方法既能消除甲醛的不良影响，同时也能控制住副反应，碱不易损耗，从而使镀液的使用寿命较长。
该文对以次磷酸盐为还原剂的化学镀液的配方和工艺条件进行了研究，讨论了配方各组分和工艺条件对镀层质量的影响，并设计出最佳配方和工艺条件。
１·实验１．１配方及工艺硫酸铜６ｇ／Ｌ；硫酸镍０．６ｇ／Ｌ；磷酸钠８～１０ｇ／Ｌ；络合剂８～１０ｇ／Ｌ；光亮剂８～１０ｇ／Ｌ；ｐＨ：１～３；温度：５０～７０℃；时间：１２０～２４０ｓ。
次亚磷酸钠为还原剂的玻璃、陶瓷表面化学镀
改进 获得 了空心陶瓷表面高温酸性 Ｎ Ｐ化学镀工 艺 ： ｉＯ ・Ｈ２ ２ ・ ， Ｈ Ｐ ・ ２ ８ ・ ， ｉ ＮＳ ４７ Ｏ ９ｇ Ｌ Ｎａ ２ＯｅＨ Ｏ ３ Ｉ 琥珀酸 ３ ・ 一 添 ｇ ６ｇ Ｌ ， 加剂 Ａ ２ｍｇＬ ；温度 ９ ±ｌ ，Ｈ值 ５５ ， 。玻璃表面镀层表面质 量 良好 ， ・ ， ０ ℃ ｐ ． ～６０ 光亮 、 平整 ， 有较好结合力 ； 有效沉积时间达 到 １ ｎ时 ， ５ ｍｉ 空心陶瓷表面镀层表面质量 良好 ， 与陶瓷表面有较好结合力。
摘 要 ：在普通平板玻璃和空心陶瓷基材表面沉积镍磷合金。对镀液成分及用量、 温度、 ｐ Ｈ值、 施镀时间等工艺参数
用 均 匀设 计 进 行 组 合 筛 选 ， 得 可 沉 积 光 亮 Ｎｉ 获 —Ｐ镀 层 的 中低 温 酸 性 玻 璃 基 体 Ｎ —Ｐ化 学 镀 工 艺 ： ｉＯ ・Ｈ２ ０ ・ ｉ ＮＳ ４ ７ Ｏ ３ｇ Ｉ一 ， Ｎ ＨａＯ２Ｈ Ｏ ２ ・ ， 珀 酸 ３ ・ ， ａ Ｐ ・ ２ ２ Ｌ～ 琥 ｇ ６ｇＬ 添加 剂 Ａ ２ ・ ０温 度 ４ ｍｇ Ｌ ， ８℃ ～５ ０℃ ，Ｈ 值 ５ ～６ ０ 对 玻 璃 表 面 化学 镀 镍 进 行 ｐ ．；
ｔ ｅＡ ２ｍｇ Ｌ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ４ ～５ ｉ ／ ．ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ８ ０℃ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ５ ８ ． ．Ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ａ ｈ ｆ ｒ ｐ ｒ ｅａｎ ｇ ａ ｕ ｅ ｗａ ｖ ｎ ｈ Ｈ ． ～６ ０ ｏ ｏ ｉｉ ｆｔ ｅ ｂ ｔ ｏ ｃ ｌ ｉ ｒ ｎ ｌ ｓ ｏ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｄｕ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅｓｐ ｒｍｅｅｓｓ ｃ ｓｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ Ｈ ｎ ｌｔ ｇ ｔ ，ｔ ｅ ｉ ｊ ｓｉ ｒ ｃｓ ａａ ｔｒ ｕ ｈ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ，ｔｍｐ ｒｔ ｒ ，ｐ ａ ｄ ｐａｉ ｉ ｎ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｍ—
次磷酸钠化学镀铜工艺的研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｌｃ ｒ ｌ ｓ ｏ ｅ ｌ ｔ ｒ ｃ ｓ ｅ ｔ ｄ ｆｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｅ ｓ ｃ ｐｐ ｒ ｐ ａ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｎｇ
ｕｓｎ ｏ ｉ ｍ ｙ ｏ ｈ ｓ ｈ ｔ ｉｇ ｓ ｄｕ ｈ ｐ ｐ ｏ ｐ ｉｅ
ＺＨ Ｕ 舶 一 ｉ ｘａ
第 ４ 第 ３期 Ｏ卷
２ １ 年 ３月 ０１
应
用
化
工
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ３ １４ ． Ｍ ａ ． ０１１ ｒ２
Ａｐｐ ｄ Ｃｈｅ ｉａ ｎ ｓｒ ｈｅ ｍ ｃ ｌＩ ｄｕ ｔｙ
次 磷 酸 钠 化 学 镀 铜 工 艺 的 研 究
朱 绒 霞
（ 空军工程大学 理学院， 陕西 西安 ７ ０５ ） １０ １
具、 乐器和珠 宝装饰 等方 面都 获得 了广 泛 的应 用 ， 在 国内外愈 来 愈 受 到 人们 的 重 视 … 。 目前 在 工 业 上 应用 较为普遍 的化学 镀铜 方法 仍是 以 甲醛 （ Ｈ ＨＣ Ｏ） 为还原 剂 ， Ｄ Ａ和 酒 石 酸 钾 钠 为 单 独 或 混 合 络 合 ＥＴ
（ ｏ ｅ ｅｏ Ｓ ｉ ｃ ， ｉ Ｆ ｒｅＥ ｇ ｅ ｒ ｇ Ｕ ｉ ｒ ｔ ， ｉ ａ １ ０ １ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃｅ ｅ Ａ ｒ ｏ ｎ ｉ ｅｉ ｎｖ ｓ ｙ Ｘ ’ ｌ７ ０ ５ ， ｈｎ ） ｌ ｎ ｃ ｎ ｎ ｅｉ ｌ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓｏ ｉ ｍ ｙ ｏ ｈ ｓ ｈｉ ｓ ｕ ｅ ｓ ｈ ｅ ｕ ｔ ｎ ｆ ｔ ｌｃｒ ｌｓ ｏ ｐｅ ｅ ｏ ｉ ｏ ｎ ｔａ ｆ ｓ ｒ ｃ ： ｄ ｕ ｈ ｐ ｐ ｏ ｐ ｔ ｉ ｓ ｄ ａ ｔｅ ｒ ｄ ｃａ ｔｏ ｈｅ ｅ ｅ ｔｏｅ ｓ ｃ ｐ ｒ ｄ ｐ ｓｔ ｎ ｉ ｓｅ ｄ ｏ ｅ ｉ ｔａ ｉｉｎ ｌｒ ｄ ｃａ ｔｆ ｒ ｌ ｅ ｙ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｅｅ ｔｏｅ ｓ ｃ ｐ ｅ ｌｔｎ ｒ ｃ ｓ ｅ ｓ ｓｕ ｉｄ． ｔｒ ｖ ａｅ ｈ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｕ ｔｎ —ｏ ｍａｄ ｈ ｄ ｎ ｌ ｃｒｌ ｓ ｏ ｐ ｒ ｐ ａｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｉ ｔ ｄｅ Ｉ ｅ ｅ ｌｄ ｔｅ ｈ
次磷酸钠化学镀铜工艺评价
次磷酸钠化学镀铜工艺评价
磷酸钠化学镀铜工艺是一种以磷酸钠溶液为介质，辅以肌氨酸为
护壳剂，通过电解带电铜离子在金属表面快速沉积形成铜层的一种镀
铜工艺。
磷酸钠化学镀铜工艺具有液体成膜稳定，护壳剂的添加可以
调节铜沉积的表面形貌。
其镀层具有连续均匀的层状结构，附着力强，在比正常常压下，平均镀层孔径大小约为10微米左右，具有优异的耐
磨蚀性、耐腐蚀性和弯曲强度，镀层厚度可达数十微米甚至上百微米，生产周期很短，是当前运用最广泛的特种表面处理技术之一。
同时，
此法的运行成本相对较低，性能与其他镀铜工艺技术相比稳定可靠。
塑料镀铜实验报告
一、实验目的1. 了解塑料镀铜的原理和方法。
2. 掌握塑料镀铜的工艺过程和操作步骤。
3. 分析影响塑料镀铜质量的因素，提高镀铜效果。
二、实验原理塑料镀铜是一种化学镀铜方法，通过化学镀液中的铜离子在塑料表面发生还原反应，形成一层铜膜。
该方法具有镀层均匀、结合力强、镀速快等优点。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：ABS塑料、硫酸铜、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、2-2联吡啶、蒸馏水等。
2. 实验仪器：电镀槽、直流电源、温度计、计时器、原子力显微镜、循环伏安仪、X射线荧光光谱仪等。
四、实验步骤1. 配制化学镀液：按照实验要求，将硫酸铜、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、2-2联吡啶等试剂溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的化学镀液。
2. 将ABS塑料表面进行预处理：使用去离子水清洗塑料表面，然后用酒精擦拭，以去除油污和杂质。
3. 将预处理后的塑料放入电镀槽中，将电镀槽中加入适量的化学镀液。
4. 控制温度：将电镀槽加热至适宜的温度，通常为15℃。
5. 进行化学镀铜：将直流电源的正极接在塑料上，负极接在电镀槽的底部。
开启电源，开始化学镀铜，镀铜时间为5分钟。
6. 电镀后处理：将镀铜后的塑料取出，用清水冲洗干净，去除多余的镀液。
7. 分析镀铜层：使用原子力显微镜、循环伏安仪和X射线荧光光谱仪等仪器对镀铜层进行形貌、成分和结合力等方面的分析。
五、实验结果与分析1. 镀铜层形貌：通过原子力显微镜观察，镀铜层表面光滑，无孔洞，镀层厚度均匀，与塑料表面结合紧密。
2. 镀铜层成分：通过X射线荧光光谱仪分析，镀铜层中Cu元素含量较高，P元素含量较低，符合实验要求。
3. 镀铜层结合力：通过循环伏安法测试，镀铜层与塑料表面结合力良好，未出现剥落现象。
4. 影响镀铜质量的因素分析：a. 化学镀液浓度：镀液浓度对镀层厚度和结合力有较大影响。
实验结果表明，在一定范围内，提高镀液浓度可以提高镀层厚度和结合力。
b. 温度：温度对镀层形貌和成分有较大影响。
次磷酸钠还原化学镀铜工艺研究
3、新型技术的研发：随着科技的不断发展，新型的化学镀铜技术也在不断 涌现。未来，需要不断研发新的化学镀铜技术，以满足不同领域的需求。
4、应用领域的拓展：化学镀铜的应用领域正在不断拓展。未来，需要进一 步拓展化学镀铜的应用领域，如新能源、生物医学等领域，以满足社会的需求。
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次磷酸钠还原化学镀铜工艺的研 究
1、次磷酸钠还原化学镀铜的反 应机理和过程
次磷酸钠还原化学镀铜的反应过程比较复杂，主要包括以下几个步骤： （1）次磷酸钠溶液中的次磷酸根离子在催化作用下被还原成亚铜离子；
（3）金属铜沉积在基体表面形 成镀层。
2、次磷酸钠还原化学镀铜的反 应条件和影响因素
次磷酸钠还原化学镀铜的反应条件和影响因素主要包括：温度、pH值、次磷 酸根离子浓度、还原剂种类和浓度、表面活性剂等。这些因素对镀层质量、沉积 速率和镀液稳定性等方面具有重要影响。
化学镀铜的未来展望
随着科技的不断发展，化学镀铜技术也在逐步提高。未来，化学镀铜将面临 更多的挑战和机遇。以下是一些可能的趋势和发展方向：
1、新材料的开发：随着科技的进步，对化学镀铜材料的要求也越来越高。 未来，需要开发更具有导电性、耐腐蚀性和环保性的新型化学镀铜材料。
2、绿色环保：随着环保意识的不断提高，对化学镀铜的环保性能要求也越 来越高。未来，需要开发更加环保、低毒的化学镀铜试剂和工艺，减少对环境的 影响。
化学镀铜的材料选择
化学镀铜材料的选择原则包括底层材料、中间层材料和上层材料的选择，以 及材料匹配性的考虑。
底层材料应具有较高的导电性和耐腐蚀性，一般选用纯铜或铜合金。中间层 材料可增加镀层结合力和硬度，通常选用镍、钴等合金。上层材料具有高导电性 和高耐磨性，一般选用纯铜或铜合金。
次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望
次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望吴婧;王守绪;张敏;何为;苏新;张佳;朱兴华【摘要】化学镀铜是印制电路制作中重要工序,开发新的非甲醛体系化学镀铜工艺是当前化学镀铜领域中的热点.文章根据化学镀铜的基本原理,分析了以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺的特点、以及该技术的研究情况,并提出了该工艺未来的研究方向.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】4页(P26-29)【关键词】化学镀铜;次亚磷酸钠;印制电路;表面修饰【作者】吴婧;王守绪;张敏;何为;苏新;张佳;朱兴华【作者单位】电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都,610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都,610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都,610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川成都,610054;珠海方正科技多层电路板有限公司,广东珠海,519060;珠海方正科技多层电路板有限公司,广东珠海,519060;珠海方正科技多层电路板有限公司,广东珠海,519060【正文语种】中文【中图分类】TN41化学镀（Chemical Plating）是一种实现非导体表面金属化的技术，广泛应用于表面修饰、印制电路制造、电磁屏蔽技术、电子元件封装等领域。
由于化学镀是在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂在具有催化活性的基体表面上进行自催化氧化还原反应的原理，在基体表面化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术，因此也称作称自催化镀（Autocatalytic Plating）、不通电电镀或无电解电镀（Electroless Plating）[1] 等。
根据化学镀获得金属的种类，化学镀可以分为：化学镀银、化学镀铜、化学镀镍等种类。
其中，化学镀铜金属具有工艺成熟、镀层结合力好、导电可靠性高、耐热性和电磁屏蔽性、镀层厚度均匀、价格合理等优点，在化学镀技术中应用最为广泛。
次亚磷酸钠还原铜
次亚磷酸钠还原铜
一、引言
次亚磷酸钠是一种常用的还原剂，它可以将铜离子还原成铜金属。
这种化学反应在工业生产和实验室研究中都有广泛的应用。
本文将介绍次亚磷酸钠还原铜的原理、实验方法和应用。
二、原理
次亚磷酸钠是一种强还原剂，它可以将铜离子还原成铜金属。
这种还原反应的化学方程式为：
Cu2+ + NaH2PO2 → Cu + NaH2PO3
在这个反应中，次亚磷酸钠（NaH2PO2）被氧化成次亚磷酸酸（NaH2PO3），同时铜离子（Cu2+）被还原成铜金属（Cu）。
三、实验方法
1. 实验器材：次亚磷酸钠、铜离子溶液、试管、滴管、加热器等。
2. 实验步骤：
（1）取一定量的铜离子溶液，加入试管中。
（2）加入适量的次亚磷酸钠溶液，用滴管慢慢滴加，同时加热试管。
（3）观察反应过程，当溶液变成深蓝色时，表示铜离子已经被还原成铜金属。
（4）将试管冷却，过滤出铜金属。
四、应用
次亚磷酸钠还原铜的应用非常广泛。
在工业生产中，它可以用于制备铜粉、铜箔等铜制品。
在实验室研究中，它可以用于分析铜离子的含量、制备铜催化剂等。
此外，次亚磷酸钠还可以用于还原其他金属离子，如镍、铁、锰等。
因此，它在化学分析、冶金、电镀等领域都有着重要的应用。
五、结论
次亚磷酸钠是一种常用的还原剂，它可以将铜离子还原成铜金属。
这种化学反应在工业生产和实验室研究中都有广泛的应用。
通过实验可以发现，次亚磷酸钠还原铜的反应速度较快，反应产物为铜金属。
因此，次亚磷酸钠是一种重要的化学试剂，对于化学研究和工业生产都有着重要的意义。
次亚磷酸钠化学镀铜工艺研究
电子科技大学微电子与固体电学院标准实验报告（实验）课程名称印制电路原理和工艺（实验）电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：微固楼445 实验时间：一、实验室名称：印制电路工艺实验室二、实验项目名称：次亚磷酸钠化学镀铜工艺研究三、实验学时：4 学时四、实验原理：化学镀(Chemical Plating)又称自催化镀(Auto-catalytic Plating),是指在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂，在具有催化活性的基体表面上进行自催化氧化还原反应产生金属单质微粒, 该金属单质微粒在基体表面化学沉积, 从而形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。
由于化学镀铜技术不受基体大小、形状和导电与否的影响, 可通过镀液中的还原剂将铜离子直接还原并均匀地沉积到基体表面。
因此,化学镀是一种非金属表面金属化非常有效的方法。
从主还原剂方面进行分类, 化学镀铜技术可以分为甲醛化学镀铜体系和非甲醛化学镀铜体系。
顾名思义, 前者的主要还原剂为甲醛, 而后者的主要还原剂为次亚磷酸钠、乙醛酸等。
虽然甲醛体系由于种种问题受到人们的指责, 但该体系具有工艺成熟, 成本低廉等优点, 仍然是印制板制造企业使用的主要方法。
而非甲醛体系虽然更加环境友好, 对生产人员的伤害更小, 受到了人们的广泛关注,但由于技术的成熟度不够,目前还没有被广泛使用。
随着中国经济的快速增长, 由此而带来的环境问题日益严峻, 工业生产中节能减排、发展循环经济已经成为一项重要任务。
特别是欧盟WEEE 指令、RoHS指令和EuP 指令这三大指令的实施，将对我国工业产品的出口产生重大影响。
我国是PCB 产品的生产和出口大国，因此研究开发环境更友好的制造工艺具有巨大的经济价值。
本文主要研究以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺，通过正交实验法优化实验，得到了以次亚磷酸钠为还原剂、酒石酸钾钠为络合剂的化学镀铜的最佳条件。
以次磷酸盐为还原剂的化学镀铜及其在PCB上的应用
诚
液 组成例 子 为 ：
Ｃｕ ＳＯ ・ Ｈ２ ５ Ｏ
信
・ 沟
’ ８
通
ｗ －
Ｃ２２ ２ Ｈ —！ ◆Ｃ ＋Ｈ Ｏ ＋ ｕ＋ＨＰ 一 ０ 一— ｕ２ ＨＴ ￣ Ｏ＋ ！ Ｐ
一
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８．ｇ Ｌ Ｏ ／
总体 反应 中没 有 出现 Ｎｉ ，说 明镍 离子 在 反应 中
氢 氧化锂 ・ ＨＯ ２ ．ｇＬ ８８ ／
剂 （ 酸 盐） Ｈ 次磷 、ｐ 值缓 冲 剂 、金 属催 化 剂 、微量 添加
剂 、溶液稳定剂等。研究人 员会加入 不同性 能的化合物 来调整沉积 的速率、改善沉积层 的外观和提高镀层 的电
ｐ 值 ＝９０ Ｈ ．
Ｌ ｅ 在美 国专￣ ６ ４ １ ７ 中报道 了用次磷 酸盐 ｅ等 ｒ０ ６ ０ Ｊ 作 为还 原剂 的化学 镀铜 方法 ，该 发 明能生产 出高度均
一
导率。下面是他们在该领域所研究的一些情况。
Ｐ ｕ Ａ Ｋ ｈ等 在 美 国专 利 ６ ７ ４ ４ 中提到 在 镀 ａｌ．ｏｌ ８ ５ ７…
的铜 层 ，而且 孔 壁 铜厚 与板 面 铜厚 之 比达 到 ２７ ．至
机 械 、塑料 、 金 、 石油化 工 、陶瓷 、航 空航 天等部 台
门 ：尤其 在 电子工 业领 域 ，其 中印制 电路板 的通 孔金
理 和在 国 内外 的研 究情 况 ，同时还 介绍 本公 司在 该 方
面 所做 的一些研 究 。
属 化过程 的可靠 性要 求非 常高。
目前 大 量 的化 学镀 铜 溶 液 都 是 以 甲醛 （ ＣＨ 为 Ｈ Ｏ）
Ｃ ｏ＞Ｐ ＞Ｃ ： 因此 以次 磷酸 钠 作 为 还 原 剂 的化 学 镀 ｔ ｕ 铜 液 必 须 含 有 金 属 催 化 剂 ，如 Ｎ 或 Ｃ 金 属 离 ｊ ｏ等
亚铁氰化钾添加于次亚磷酸钠还原化学镀铜的试验优化
亚铁氰化钾添加于次亚磷酸钠还原化学镀铜的试验优化
吴婧;王守绪;何为;胡可
【期刊名称】《印制电路信息》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】化学镀铜技术是印制电路中的重要部分,采用正交实验法研究了以次亚磷酸钠为还原剂添加亚铁氰化钾的化学镀铜溶液,得到了的最佳参数和条件.镀液中添加亚铁氰化钾可以显著降低沉积速度,使镀层变得均匀致密,形貌得到改善,电阻率明显降低,镀层中镍的含量也有所降低.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】吴婧;王守绪;何为;胡可
【作者单位】电子科技大学微电子与固体电子学院,四川,成都,610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川,成都,610054;电子科技大学微电子与固体电子学院,四川,成都,610054;珠海元盛电子科技股份有限公司技术中心,广东,珠海,519060【正文语种】中文
【中图分类】TN41
【相关文献】
1.亚铁氰化钾对以次磷酸钠为还原剂化学镀铜的影响 [J], 甘雪萍
2.次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望 [J], 吴婧;王守绪;张敏;何为;苏新;张佳;朱兴华
3.次亚磷酸钠作还原剂化学镀铜工艺研究 [J], 吴婧;何为;王守绪;夏建飞;胡可;毛继美
4.次磷酸钠和甲醛为还原剂的化学镀铜工艺对比 [J], 杨防祖;杨斌;黄令;许书楷;姚光华;周绍民
5.以次磷酸钠为还原剂化学镀铜的电化学研究 [J], 杨防祖;杨斌;陆彬彬;黄令;许书楷;周绍民
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次亚磷酸钠为还原剂的玻璃、陶瓷表面化学镀
次亚磷酸钠为还原剂的玻璃、陶瓷表面化学镀于秋玲;吉雪梅【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2007(35)6【摘要】在普通平板玻璃和空心陶瓷基材表面沉积镍磷合金.对镀液成分及用量、温度、pH值、施镀时间等工艺参数用均匀设计进行组合筛选,获得可沉积光亮Ni-P镀层的中低温酸性玻璃基体Ni-P化学镀工艺:NiSO4·7H2O 30g·L-1,NaH2PO2·H2O 22g·L-1,琥珀酸36g·L-1,添加剂A 2mg·L-1,温度48℃～50℃,pH值5.8～6.0;对玻璃表面化学镀镍进行改进获得了空心陶瓷表面高温酸性Ni-P化学镀工艺:NiSO4·7H2O 29 g·L-1,NaH2PO2·H2O 38g·L-1,琥珀酸36g·L-1,添加剂A 2mg·L-1;,温度90±1℃,pH值5.5～6.0.玻璃表面镀层表面质量良好,光亮、平整,有较好结合力;有效沉积时间达到15min时,空心陶瓷表面镀层表面质量良好,与陶瓷表面有较好结合力.【总页数】4页(P31-34)【作者】于秋玲;吉雪梅【作者单位】陕西能源职业技术学院,西安 710613;陕西省计量科学研究院化学中心,西安 710048【正文语种】中文【中图分类】O6【相关文献】1.次业磷酸钠作为还原剂的化学镀镍 [J], 潘卫东;洪鹤2.次亚磷酸钠作还原剂化学镀铜工艺研究 [J], 吴婧;何为;王守绪;夏建飞;胡可;毛继美3.玻璃、陶瓷表面Ni-P化学镀研究 [J], 于秋玲4.水合肼和次磷酸钠为还原剂的化学镀Ni-P合金研究 [J], 王文昌;刘启发;佟卫莉;陈智栋5.次磷酸钠和甲醛为还原剂的化学镀铜工艺对比 [J], 杨防祖;杨斌;黄令;许书楷;姚光华;周绍民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告（实验）课程名称印制电路原理和工艺（实验）电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：微固楼445 实验时间：一、实验室名称：印制电路工艺实验室二、实验项目名称：次亚磷酸钠化学镀铜工艺研究三、实验学时：4学时四、实验原理：化学镀（Chemical Plating）又称自催化镀（Auto-catalytic Plating），是指在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂，在具有催化活性的基体表面上进行自催化氧化还原反应产生金属单质微粒，该金属单质微粒在基体表面化学沉积，从而形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。
由于化学镀铜技术不受基体大小、形状和导电与否的影响，可通过镀液中的还原剂将铜离子直接还原并均匀地沉积到基体表面。
因此，化学镀是一种非金属表面金属化非常有效的方法。
从主还原剂方面进行分类，化学镀铜技术可以分为甲醛化学镀铜体系和非甲醛化学镀铜体系。
顾名思义，前者的主要还原剂为甲醛，而后者的主要还原剂为次亚磷酸钠、乙醛酸等。
虽然甲醛体系由于种种问题受到人们的指责，但该体系具有工艺成熟，成本低廉等优点，仍然是印制板制造企业使用的主要方法。
而非甲醛体系虽然更加环境友好，对生产人员的伤害更小，受到了人们的广泛关注，但由于技术的成熟度不够，目前还没有被广泛使用。
随着中国经济的快速增长，由此而带来的环境问题日益严峻，工业生产中节能减排、发展循环经济已经成为一项重要任务。
特别是欧盟WEEE指令、RoHS指令和EuP指令这三大指令的实施，将对我国工业产品的出口产生重大影响。
我国是PCB产品的生产和出口大国，因此研究开发环境更友好的制造工艺具有巨大的经济价值。
本文主要研究以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺，通过正交实验法优化实验，得到了以次亚磷酸钠为还原剂、酒石酸钾钠为络合剂的化学镀铜的最佳条件。
五、实验目的：1.了解不同化学镀铜工艺的特点。
2.开发以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺。
六、实验内容：1. 基材的前处理。
2. 化学镀工艺开发。
3. 化学镀工艺参数的优化与结果分析。
七、实验器材（设备、元器件）：试剂：柠檬酸(A.R)、五水合硫酸铜(A.R)、硫酸镍(A.R)、次亚磷酸钠(A.R)、氢氧化钠(A.R)、盐酸(A.R)、浓硫酸(A.R)、硼酸(A.R)、酒石酸钾钠(A.R)、碳酸钠(A.R)、氯化钯(A.R)、硝酸银(A.R)、、氯化亚锡(A.R)、器材：电子天平、温度计、烧杯、玻璃棒、水浴锅、量筒、胶带、100g砝码、RF-4无铜基板、数字万用表等八、实验步骤：1. RF-4基板化学镀铜实验工艺流程所以非金属基体化学镀铜的普遍工艺流程为：除油→清洗→化学粗化→清洗→敏化→清洗→活化→清洗→化学镀→镀件清洗→干燥→性能测试。
其中清洗为去离子水清洗。
2.RF-4基板化学镀铜实验基本过程（1）镀件基板准备。
取RF-4无铜基板，将其裁剪为2×4cm的规格镀件，备用。
（2）除油。
将镀件放入除油液中浸泡6分钟。
除油工艺参数如下：Na3PO4 30 g/L；Na2CO3 15g/L；OP乳化剂3~5 ml/L；温度50℃,去油时间6 min。
（3）粗化。
取CrO3 2g，溶于40ml去离子水中，然后加入浓硫酸60ml，搅拌均匀后，粗化液呈暗红色。
然后将除油处理后经去离子水清洗的镀件基板放入粗化液中即可进行粗化。
粗化时间太短，会使基板表面侵蚀不足，镀层结合力差；粗化时间过长，会造成基板的过度侵蚀，使镀层光亮性变差。
因此，一般把粗化时间控制在5~10min。
（4）敏化。
室温下将粗化处理后经去离子水水洗过的环氧基板放入配好的敏化液中进行浸泡5~10min即可实现基板的敏化。
敏化液的配制：取浓盐酸约4ml，加入100ml去离子水混合均匀后，加入1~2gSnCl2•H2O，边加入边搅拌使其溶解。
为防止Sn2+被氧化，在溶液中加入锡粒1~2粒。
（5）活化。
室温下将敏化处理后用去离子水清洗过的基板放入活化液中浸泡5~10min即可实现基板活化，取出清洗后就可以进行化学镀铜。
氯化钯活化液：用电子分析天平称取PdCl20.125g放入烧杯中，向烧杯中加入7ml浓盐酸，晃动烧杯使PdCl2完全溶解，然后向烧杯中加去离子水，将溶液转移至250ml塑料容器中后加去离子水之刻度线，即得0.5g/L的PdCl2活化液。
硝酸银活化液：取AgNO30.2~0.5g，溶于100ml去离子水中，然后滴加氨水，开始会产生白色絮状沉淀，继续滴加，直至沉淀溶解，溶液变澄清。
即得AgNO3活化液。
3.用正交试验法优化化学镀铜工艺参数根据以次亚磷酸钠为还原剂化学镀铜原理，硫酸镍是作为化学镀铜反应的催化剂添加的，金属镍沉积在镀层中以催化次亚磷酸钠氧化反应。
正交试验时保持硫酸镍、硼酸和硫酸铜浓度不变，分别为1g/L、30g/L和10g/L。
选取次亚磷酸钠浓度、酒石酸钾钠浓度、pH值和温度等4个因素进行正交优化试验，试验安排如表1、表2所示。
1 40 10 6 502 45 15 7 553 50 20 8 604 55 25 9 65表2 化学镀铜正交实验安排表1 40 10 6 502 40 15 7 553 40 20 8 604 40 25 9 655 45 10 7 606 45 15 6 657 45 20 9 508 45 25 8 559 50 10 8 6510 50 15 9 6011 50 20 6 5512 50 25 7 5013 55 10 9 5514 55 15 8 5015 55 20 7 6516 55 25 6 60九、实验数据及结果分析：1.镀件电阻测试可能是受工艺条件和操作的影响，镀层的光亮性以及结合力的差别都不大，镀层的结合力较好，但镀层的光亮性普遍不高。
镀层电阻极差为0.106-0.046=0.06 Ω/mm，0.06/4=0.015 Ω/mm，所以以0.106 Ω/mm为基准分6分，镀层电阻每降低0.015 Ω/mm，评分加1分。
在综合评分时，镀层电阻的权重取1.5，镀层光亮性和结合力的权重取1.0。
对所制得超细银粉进行扫描电镜、X射线衍射测试，测试结果如图1、图2所示，所得银粉为平均粒径约500nm的高纯、单分散球形超细银粉，可以用于导电银浆的制备。
表3化学镀铜正交试验结果及极差分析1 1 1 1 1 0.051 7 7.5 29.002 1 2 2 2 0.085 6 7.5 24.603 1 3 3 3 0.067 6.5 7.5 26.904 1 4 4 4 0.074 6.5 7 25.705 2 1 2 3 0.064 6.5 7 26.706 2 2 1 4 0.055 6 7.5 27.607 2 3 4 1 0.106 6 7 22.008 2 4 3 2 0.071 7 7.5 27.009 3 1 3 4 0.076 6 7 25.0010 3 2 4 3 0.091 7 7 24.5011 3 3 1 2 0.046 7 7.5 29.5012 3 4 2 1 0.069 6.5 7 26.2013 4 1 4 2 0.049 6.5 7 28.2014 4 2 3 1 0.072 6 7 25.4015 4 3 2 4 0.077 6.5 7.5 25.9016 4 4 1 3 0.069 6.5 7.5 26.70K1 106.20 108.9 112.8 102.60K2 103.30 102.10 103.40 109.30K3 105.20 104.30 104.30 104.80K4 106.20 105.60 100.40 104.20K1 26.55 27.23 28.20 25.65K2 25.83 25.53 28.85 27.33K3 26.30 26.08 26.08 26.20K4 26.55 26.40 25.10 26.05极差R0.72 1.7 3.75 1.68因素主次C>B>D>A在实验过程中，发现所有的镀液到后面都会出现游离铜粉，而且铜粉的出现速度会越来越快。
我们知道，镀液成分浓度高、过量的装载、配位体的稳定下降、镀液中存在固体催化微粒等都会造成镀液的不稳定，同时，在镀液中，部分Cu2+会生成1价铜离子，然后发生歧化反应生成铜和Cu2+，这些铜粉就是游离的铜粉，这些细微的铜粒子具有催化活性，会成为新的铜离子还原催化中心，造成镀液的分解。
次亚磷酸钠镀铜液的分解可能也有同样的因素。
实验中可以采取多种措施来提高镀液的稳定性：①加入对Cu2+有很强络合能力的稳定剂，阻止1价铜离子的歧化反应；②不断搅动镀液，通过空气中的O2实现1价铜离子的氧化，减少歧化反应的发生；③保持镀液环境的清洁，减少不必要的副反应的发生；④加入高分子聚合物作为掩蔽剂。
聚乙二醇、聚乙二醇硫醚等多羟基、醚基的聚合物能吸附在铜的表面，这样就能阻止歧化反应生成的铜粒子成为催化中心，阻止镀液的继续分解。
由于络合能力很强，过量的稳定剂可能会造成镀液的还原反应无法进行，是化学镀铜失败。
所以本实验采用的是搅动镀液、保持镀液环境的清洁以及向镀液中加入高分子聚合物聚乙二醇的方法，实验证明有不错的效果，能有效延长镀液的使用寿命。
实验过程中还发现，当基板进行二次活化即基板镀铜30min后，将基板取出清洗，再经敏化活化处理后，可以在镀液中迅速获得一层很厚的镀层。
镀层导电性能很好，光亮度一般。
这种工艺在于对镀层粒径和纯度要求不高的情况下应该比较有用。
由于时间精力有限，本实验没有进行进一步研究。
十、实验结论：本实验主要研究内容为：非甲醛体系化学镀铜的可行性验证、以次亚磷酸钠为还原剂在环氧树脂基板上化学镀铜的工艺研究。
通过实验，得到的实验结论包括：1.通过探索与反复实验，实现了非甲醛体系的化学镀铜，验证了非甲醛化学镀铜的可行性。
2.通过正交法安排实验对以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺进行了研究，得到了次亚磷酸钠体系化学镀铜工艺的最佳条件：Na2H2PO2 50g/L；硫酸镍1g/L；硼酸30g/L；酒石酸钾钠20g/L；CuSO4•5H2O 10g/L；pH＝6；化学镀操作温度55℃.十一、总结及心得体会：1.化学镀是印制板工艺中的基本工序，目前以甲醛体系为主，通过实验发现采用次亚磷酸替代甲醛是可行的。
2.次亚磷酸钠体系虽然比甲醛体系更环保，但工艺可控性不理想。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：本实验采用简易恒温水浴系统，温度可控性较差，影响实验结果，建议购买更好的恒温水浴锅。
报告评分：指导教师签字：。