硫酸盐和焦磷酸盐镀铜
焦磷酸盐镀铜
毕 业 论 文题 目： 焦磷酸盐镀铜工艺研究学院： 化 学 化 工 学 院 专业： 应用化学 班级: 0701学号： 200706180117 学生姓名： 陈 小 威 导师姓名： 肖 鑫完成日期： 2011年6月10日目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)0前言 (3)1焦磷酸盐镀铜的机理探讨 (4)2实验材料与仪器 (5)2.1药品及材料 (5)2.2仪器 (5)3实验研究部分 (5)3.1工艺流程 (5)3.1.1碱性脱脂 (5)3.1.2酸洗除锈 (5)3.1.3阴极电解脱脂 (6)3.1.4 超声波脱脂 (6)3.1.5化学镀镍 (6)3.2镀液性能检测 (7)3.2.1沉积速度的测定 (7)3.2.2结合力的测定 (7)3.2.3深度能力的测定 (7)3.2.4分散能力的测定 (7)3.2.5阴极电流效率的测定 (8)4实验结果与讨论 (8)4.1 基础配方的确定 (8)4.2 主要功能成分的作用与影响 (9)4.2.1焦磷酸铜 (9)4.2.2焦磷酸钾 (9)4.2.3 PL光亮剂 (10)4.2.4 PL开缸剂 (11)4.2.5 氨水 (11)4.3工艺参数的影响 (12)4.3.1 P比的影响 (12)4.3.2 pH的影响 (13)4.3.3 温度的影响 (13)4.3.4 电流密度的影响 (13)4.4杂质离子的影响 (14)4.4.1 Cr6+对镀液的影响 (15)4.4.2 Pb2+的影响 (15)4.4.3 Fe3+的影响 (15)4.4.4 CN-的影响 (16)4.5 性能检测 (17)4.5.1 沉积速度 (17)4.5.2 深镀能力 (17)4.5.3 分散能力 (18)4.5.4 阴极电流效率 (18)4.6 镀液维护 (18)5结论 (20)参考文献 (20)致谢 (21)0前言铜是玫瑰红色富有延展性的金属。
原子量为63.54，比重8.9、熔点1083℃。
电镀配方大全-单金属镀液
单金属镀液电镀液是电镀化学品的核心嶷的配比是否科学、工艺条件是否合理是直接影响电镀层的质量。
电镀液是由主盐、导电盐、导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂、络合剂和添加剂等组成，工艺条件包括pH值、温度、电流密度、阳极材料、电镀方法、搅拌形式和电镀时间等。
（1）主盐即能在阴极上沉积所要求的镀层金属盐。
通常主要是氰化物、氯化物、硫酸盐和焦磷酸盐等。
主盐浓度与其他组分的浓度应维持一个适当的比值，主盐浓度高，电镀液电导率和阴极电流效率都高，能使镀层光亮度和整平性较好，但电镀液带出损失量大，也增加了废液处理的难度。
主盐浓度低，电镀液分散能力和覆盖能力较好，对于外形复杂的镀件或预镀通常使用主盐浓度低的镀液。
（2）导电盐即能够提高镀电导率，对放电金属不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类，如镀镍使用的NaSO4、MgSO4、焦磷酸盐等，镀铜及铜合金使用的KNO3和NH4NO3等。
导是盐除了提高镀液的是导率之外，还能降低镀液的阴极化作用，对镀层结晶组织没有不利影响。
（3）缓冲剂它是由弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐组成的，在化学上称之共轭酸碱对组成的溶液均是酸碱缓冲剂。
多元酸的酸式溶液也是缓冲剂和NaHCO3、NaH2PO4、Na3HPO4等。
弱酸和H3BO3、NH4CL对碱有缓冲作用，弱碱如氨水对酸有缓冲作用。
缓冲剂的作用是在镀液遇到酸可碱时，均能维持镀液的pH值变化不大。
（4）阳极去极化剂是指在电镀过程中能使阳极电位变负、促进阳极活化的物质，常用的阳极去极化剂有氧化物、酒石酸盐和硫氰酸盐等。
（5）络合剂即能与主盐金属离子形成络合物的物质称为络合剂，如氰化物镀液中的NaCN或KCN，焦磷酸盐镀液中的K4P2O7或Na4P07等。
电镀液中的络合剂含量常高于络合金属离子所需要的量，多余部分称为游离的络合剂，如氰化物镀铜溶液中有NaCN总量的和NaCN游离量，其中游离量即为多余的没有与Cu2+离子络合的量。
游离量高阳极溶解性好，阴极极化作用大，镀层结晶细致，镀液分散能力和覆盖能力强，但阴极电流效率低，沉积速度减慢。
焦磷酸盐镀铜：常见故障及其排除方法
焦磷酸盐镀铜：常见故障及其排除方法(1)镀层粗糙、毛刺和结瘤基体金属或预镀层粗糙，镀液中有“铜粉”或其他固体悬浮粒子，镀液中有机杂质过多，铅等异金属杂质过多或被CN一沾污，镀液pH过高，温度偏高，电流密度过大，阳极溶解不正常，铜含量过高或焦磷酸钾含量过低等都会引起镀层粗糙、毛刺和结瘤。
分析这类故障时，首先应确定故障的起源，用良好的前处理和良好的预镀后直接进行焦磷酸盐镀铜，或者用铜零件(或铜片)经手工擦刷除油和活化后直接进行焦磷酸盐镀铜。
假使这样试验所得的镀层不粗糙，那么粗糙起源于镀前，否则就起源于镀铜液中。
假使经过试验，确定故障起源于镀铜液中，那么最好进行烧杯试验。
先取1L镀液，不经任何处理做一块样板，作为空白对比，在这块样板上，一定要能观察到镀层粗糙的现象，然后用不同的方法处理镀液后做试验。
例如：单纯地过滤镀液后做试验，看看粗糙是否是镀液中悬浮的固体微粒造成的；将镀液用双氧水处理，试验粗糙是否是由CN一引起的；用双氧水一活性炭处理镀液，观察粗糙是否是由有机杂质的影响等。
反复试验，就可以找出镀层粗糙的原因，从而就可以针对性地处理镀液，排除故障。
下述几种情况都会引起镀层粗糙和毛刺。
①基体金属粗糙。
应改善抛光和研磨工序的质量。
②清洗不良。
避免使用有硅酸盐的清洗剂，如水玻璃之类物质，其水洗性不好。
零件表面留有硅酸盐后，遇酸后易变成不溶于水的另一种物质，更不易清洗，往往引起镀层粗糙，严重时影响结合力。
③预镀液不干净，预镀层已经粗糙。
④添加物料不慎。
没有完全溶解，或溶解时因搅拌沉渣浮现，未经充分沉淀就进行电镀。
加料前，应将所加材料在另一容器内先溶解完毕，然后加入镀液，并搅拌均匀。
⑤擦洗导电棒或挂钩时不注意，有腐蚀物落入槽内。
电镀中切勿用研磨材料来擦洗接触点，否则镀层很易产生粗糙、毛刺现象。
⑥氨的浓度偏低。
氨的浓度过低后，阳极会出现疏松的薄膜，这些疏松的薄膜进入镀液就会使镀层发生粗糙。
处理时，可增加氨的浓度直到阳极表面不存在疏松的薄膜。
电镀铜工艺——陈善铃讲解
4．操作条件的影响
(1)温度
操作温度一般控制在40℃~50 ℃ 。温度过低会降低阴极电流密度 和阴极电流效率。过高会使铜镀层粗糙和焦磷酸盐分解成正磷酸盐。
(2)pH值
以9.0~9.4为佳。pH值过低时，铜镀层产生毛刺并有黑色条纹，深 凹处发暗，镀液中的焦磷酸盐容易水解成正磷酸盐和阳极溶解不良；过 高时，会降低允许阴极电流密度上限、镀液的分散能力和阴极电流效率， 铜镀层光亮度差并呈暗红色，甚至粗糙有针孔。
(2)焦磷酸钾
是镀铜溶液中的主络合剂。它和焦磷酸铜络合成焦磷酸铜钾。
为了使镀液稳定且有较高的分散能力，以及使铜镀层结晶细致和阳极溶 解正常，镀液中的焦磷酸钾的含量必须大于它与铜离子生成络盐的量。由于 焦磷酸盐镀铜溶液中加入了其他辅助络合剂(如柠檬酸铵)，游离焦磷酸钾含 量不易分析准确，为了掌握镀液的变化，一般仅分析镀液中的焦磷酸钾总量， 并同时控制P2O74－与Cu2＋之比。通常在pH值为9.0~9.4时，这个比例最好是 P2O74－:Cu2＋ =(7 ～12.5):1。如果低于7:1时，将使铜镀层粗糙或产生条纹和 阳极溶解差；高于12.5时，则镀液会产生正磷酸盐，严重时将缩小铜镀层的 光亮范围和降低阴极电流效率。
(6) 钛篮
球状磷铜球装在钛篮里最好，一是重量相同时它的表面积 最大，二是通过添加磷铜球可维持阳极面积的稳定性，不会在 使用中出现阳极上大下小的现象。
酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法
故障现象
可能原因
纠正办法
结合力不 好
1．前处理不良 2．预镀层太薄 3．导电接触不良
4．镀液中硫酸铜含量太低
1．加强前处理 2．加厚预镀层 3．检查并纠正
(3)搅拌
空气搅拌或阴极移动均可以提高阴极电流密度和铜镀层的光亮度。 采用空气搅拌时应注意空气净化，搅拌的同时需采用连续过滤，清除 镀 液 中 的 机 械 杂 质 以 免 影 响 铜 镀 层 质 量 。 阴 极 移 动 速 度 一 般 为 25 次 /min~30次／min，移动幅度为100mm~150mm。
焦磷酸盐镀铜故障及其处理方法：电流密度范围缩小，镀层易烧焦
焦磷酸盐镀铜故障及其处理方法：电流密度范围缩小，镀层易烧焦
焦磷酸盐镀铜故障及其处理方法：电流密度范围缩小，镀层易烧焦
新配制的焦磷酸盐镀铜液，通常电流密度范围较大，但是使用了一段时间以后，往往电流密度范围缩小，沉积速度减慢，这是镀液“老化”的结果。
日常生产中，把这种现象看作是正常的情况，可是有时会使电流密度范围比镀液“老化”后的正常电流密度更小，那就属于不正常的情况。
这类故障主要是镀液中的异常产生的。
在实际生产中，假如经过上述检查和纠正后，电流密度范围还不够大时，可以采取：提高镀液中的铜含量，升高镀液温度，加快阴极移动速度，添加适量的硝酸盐以及适当降低溶液的pH值，都可扩大阴极电流密度范围，从而提高沉积速度。
续：故障现象4。
焦磷酸盐电镀中正磷酸盐的影响及控制
焦磷酸盐电镀中正磷酸盐的影响及控制现代电镀网10月26日讯：铜镀层广泛用于钢铁件多层镀覆以及镀锡、镀金和镀银等的“底”层，以提高基体金属与镀层的结合力。
当铜镀层无孔时，可大大提高表面镀层的抗蚀性。
目前，工业上最普遍的电镀铜方法是使用含氰化物盐类的镀液，氰化镀液最大的缺点是具有毒性，在使用过程中对环境带来危害。
采用低毒或无毒镀铜的方法是电镀行业的发展趋势。
焦磷酸盐镀铜工艺成分简单、镀液稳定、电流效率高、均镀能力和深镀能力较好、镀层结晶细致，镀速快，电镀过程没有刺激性气体逸出，是一种低毒、性能优异的镀铜方法。
焦磷酸盐镀液的主要成分是供给铜离子的焦磷酸铜和作为络合剂的焦磷酸钾，此两者能作用生成络盐焦磷酸铜钾。
焦磷酸钾除了与铜生成络盐外，还有一部分游离于镀液中，它可以使络盐稳定并可提高镀液均镀能力和深镀能力。
因此，随着国家对氰化电镀禁限令的执行，作为无氰电镀的代表--焦磷酸盐镀铜将被更多的电镀厂采用。
焦磷酸盐镀铜与氰化镀铜比较有一个缺点，就是焦磷酸盐电镀液中存在着正磷酸盐，随着时间的延长电镀液中正磷酸盐的含量会增加，将严重影响电镀质量。
本文就正磷酸盐对电镀液极化行为的影响，正磷酸盐产生的原因与控制，焦磷酸钾检测方法进行讨论。
1、正磷酸根离子对焦磷酸盐镀液极化行为的影响当电流密度在10-20mA cm-2左右时，随着正磷酸根离子含量的增加，在相同的电流密度下，阴极电位负移，因此在实际电镀中将致使槽电压升高，能耗增大；同时极化曲线在强极化区的塔菲尔斜率有略微降低，影响镀液的络合能力。
2、正磷酸盐产生的原因镀液中的正磷酸盐来源可分成两部分：一部分在焦磷酸钾生产过程中产生，采用不同的生产工艺，生产技术、参数，生产设备生产的焦磷酸钾，内含正磷酸盐的含量差异巨大（而国内对焦磷酸钾的检测标准HG/T3591-1999是不能区分焦磷酸主含量及正磷酸盐、三聚磷酸盐、三偏磷酸盐、多聚磷酸盐等含量）。
另一部分是在电镀液中焦磷酸根发生水解反应生成正磷酸根而成。
焦磷酸盐镀铜
铵离子
• 铵离子的作用是改善外观，同时也有改善 阳极溶解性能，我经常采用的是柠檬酸铵 的形式加入，在生产过程中氨易挥发，所 以每天都要进行添加。添加时以氨水的形 式加入，按平方来加的。
光亮剂
• 如果是镀高档产品那么光亮剂的添加方法 和工艺应该按，光亮剂的配方来配制，不 过我从不使用光亮剂，因为我出光都是在 酸铜池来完成的。一个好老师要学会降低 成本。
• 作为一个技术员工程师要知道电镀就是电化学就 像生病时吃药一样，不可马虎的。 • 我的QQ24982829960，不过我真不希望你们看 了我的视频后还在犯错。
出故障
• 出了毛刺，如果出了毛刺那就说明，镀池中有的 PH低了，如果HP正常那么就只有你的镀液中不 有过滤好。 • 镀层结晶不好，外观不好，说明你的成份失调， 也就是没有做好维护 • 如果结合力不好，当成份没问题时那么就是你在 电镀前没有活化好， • 你看看，所以我说维护好镀池就不会出现问题。 在大堆理论没有去做好就基本的也就等于屁话。
阳极ห้องสมุดไป่ตู้比
• 阳极的比，说白一点也就是铜板，阳极的 面积要比阴极的大两倍，也就是说比方， 你每次要放3个平方米的产品（表面积）那 么阳极就得有6个平方了，算法在第一讲我 已经讲过了，在这里我就不多说了。
• 还是重复那名话，阳极一定要有阳极袋。
经常会出现的异常
• 注意由于前一个镀池是氰化镀铜，所以这 里不排除也会有氰化物带到这个镀池来， 如果来了怎么办呢？我们可以用 1毫升/每 升的双氧水（过氧化氢）加温到50度搅拌 1-2小时就可以OK了。去除有机物，我们不 管是哪个镀池都可以用活性炭3-5克每升来 进行过滤清除，我一般都会用活性炭放在 过滤机中然后进行过滤。
过滤
• 过虑机每天都要洗，每7天都要用活性炭处 理，这是为什么？这是电镀中最致命的杂 质，和有机物，这个清洁你控制不好你就 做不好电镀。
焦磷酸盐镀铜
焦磷酸盐镀铜一、焦磷酸盐镀铜工艺特点焦磷酸盐镀铜液的成分较简单，溶液稳定，电流效率较高，分散能力和覆盖能力好，镀层结晶细致，并能获得较厚的镀层，可采用的化学镀铜工艺范围较宽，无毒，不需抽风，加入光亮剂后可获得半光亮的镀层。
其缺点是：镀液浓度较高，成本高，第一次投资大，工件人槽前需经过严格的前处理，钢铁基体上不能直接镀铜，而需预镀或经丙烯基硫脲浸铜后方可人槽镀铜。
同时，焦磷酸盐镀铜的致命缺点是焦磷酸钾会水解成磷酸盐，随着磷酸盐的增加，电流密度下降，沉积速度降低。
二、焦磷酸盐镀铜工艺流程1.钢铁件上焦磷酸盐镀铜工艺流程：化学除油→热水洗→冷水洗→电解除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→氰化闪镀铜、浸镀铜或预镀镍→冷水洗→焦磷酸盐镀铜→冷水洗→镀亮镍→冷水洗→镀铬→冷水洗→热水洗→烘干。
2.锌压铸件上焦磷酸盐镀铜工艺流程：除油→水洗→弱浸蚀→水洗→水洗→焦磷酸钾溶液浸泡→焦磷酸盐闪镀铜→焦磷酸盐镀铜。
三、焦磷酸盐镀铜液的配制1.必须先在所需体积2/3的去离子水中，溶解焦磷酸钾。
溶解时，水温控制在50℃左右(不得超过6O℃，以防其水解)，并要充分搅拌，直至完全溶解。
2.将计算量的固体焦磷酸铜研碎，用少量去离子水调成糊状，然后加到已溶解的K4P2O7中，不断搅拌使之完全溶解，形成可溶性的配合盐，再倒入镀槽内。
如果焦磷酸铜为自制的，则可以直接加入上述溶液中，并搅拌均匀，溶液呈蓝色。
3.将计算量的柠檬酸铵等用热水(去离子水)溶解后倒人镀槽内，搅拌均匀。
4.向槽中加入1-2 mL/L 30%的双氧水，加热至50-55℃(温度过高不利于活性炭吸附)，搅拌1 h，再加入2-3 g/L活性炭，搅拌1-2 h，静置过滤。
5.用KOH和柠檬酸调整pH值为8.0-8.8。
6.将二氧化硒用热去离子水先配成10 g/L(切勿用手直接接触二氧化硒，因为它会灼痛皮肤)，再按计量加入上述溶液。
此时，必须将二氧化硒溶液稀释至1 L以下，否则铜盐将会析出。
焦磷酸盐镀铜概要
焦磷酸盐镀铜焦磷酸盐镀铜镀液是一种近中性溶液，可以替代氰化镀铜对于锌压铸件、铝上的浸锌层或塑料上的化学镀层无浸蚀作用。
焦磷酸盐镀铜镀液的主要成分是供给铜离子的焦磷酸铜和作为络合剂的焦磷酸钾，此两者能作用生成络盐焦磷酸铜钾。
焦磷酸钾除了与铜生成络盐外，还有一部分游离焦磷酸钾，它可以使络盐稳定并可提高镀液均镀能力和深镀能力。
除此以外镀液中往往还添加一些辅助络合剂，如柠檬酸、酒石酸、氨三乙酸等，以改善镀液性能。
当镀液中添加某些光亮剂后，还可以获得光亮的铜镀层。
焦磷酸盐镀铜工艺成分简单、镀液稳定、电流效率高、均镀能力和深镀能力较好、镀层结晶细致，并能获得较厚的镀层。
电镀过程没有刺激性气体逸出，一般可不用通风设备。
但对于钢铁零件镀铜时，要进行预镀或预处理以改善镀层和基体的结合能力。
焦磷酸根的两个磷是通过氧连接的，当溶液p H值较低时焦磷酸根易水解而产生的正磷酸根并在镀液中积累起来，以致使沉积速度显著下降，因而影响到广泛的使用。
资料报道，将焦磷酸根中的“连接”氧换成有机基团，大大的提高了镀液的工艺性能。
试验证明，根据电位活化理论，采取工艺规范表3—3—1中所列的第三配方，可以直接镀铜，结合强度与氰化物镀铜的在同一水平上，7180—9550N／c m3。
(一)工艺规范(见表3—3—1A、表3—3—1B)表3—3—1A焦磷酸盐镀铜工艺规范(一)表3—3—18焦磷酸盐光亮镀铜工艺规范(二)(二)镀液配制将计算量的硫酸铜和焦磷酸钠分别用热水溶解(1份质量硫酸铜需焦磷酸钠0．54份或焦磷酸钾0．66份，可配制焦磷酸铜0．6份，其反应式：由于焦磷酸铜价格较高，一般情况下不采用)，在不断搅拌下，将焦磷酸钠溶液慢慢地倒入硫酸铜溶液中，此时生成焦磷酸铜沉淀，而上层溶液应该接近无色，p H值=5．5左右，若pH值偏低或上层溶液呈绿色，则说明焦磷酸钠不足，可再加入少量焦磷酸钠溶液使其反应完全，但焦磷酸钠加入量不能过多，否则会促使焦磷酸铜溶解。
电镀技艺诀窍(三)
８镀层有席点、针孔、 抽条现象，但镀层仍全光 亮．说明Ａ剂过量。亦可能前 处理不良（油、锈），要注 意有较亲水性的油污ｆ如甘 油），预镀也能镀上，但镀 酸铜时会出故障，在预镀铜 液中抑雾剂的带＾，或采用 压缩空气油滤不洁，欧＾的 气不均或九度不是（过小） 均会发生，如苏北地区一厂 镀切割机面板面积４０ ｃｍ２且 背面还有二侧点焊的大三角 形板状固定脚．大平面发现 麻点针孔，佃镀层全光亮， 处理时任何材料未加，只增 大畎气和加大电流，问题就 解决了。 ９亮铜层光亮完好没雾状，镍 层也完好，可就是有时镀亮镍层有 雾，对此，首先应考虑亮铜太光 亮，镍槽虽好，若铜层表面有机膜 过厚，良好的镍槽也镀不出无雾的 电镀时间并不短，所谓不见肉 头（厚度）又觉整平性差，消耗添 加剂快、量又大，那是镀藏浓度太 怔，此情况镀液比重多在１４渡美度 以下，更可能是阳极面积太小。 Ｓ经大处理均调整得不理想， 此情况应考虑镀液除含铁量超标， 更要考虑是否台锌和铅，对镀锌台 金件鞍多的厂表现为多，大处理后 加些硫化钾处理一下，有黑色沉淀 的情况就说明含有锌、铅，应过滤
除去。
镀层。用良好的活化液活化解决 侣％～１２％的稀硫酸中加３～５ ｍＬ几氢氟酸，０．８～１ 时间是关键。 ∞亮铜层良好、镀镍没问题， 可在亮铜上直接镀仿金，镀不黄 且色红，问题在亮铜光亮剂的配比 ｌ：－，有机膜厚加镀一层氰化铜ｆ闪
镀３—５ ｓ）可解决．以良好的活化
０
０的十二烷基
硫酸钠中室温活化８～６０ ｓ）．所茬
最好不采用，因可能含有亚硫酸， 特ＳＩ不要使用冒烟硫酸。 ｃ分析盐酸补充氯离子时注意
比重（１ １９｝，以含氯３６％来计算，
特别注意换算准确。 ｄ配制和调补硫酸铜应选用良 好的，曾有一厂利用农用硫酸铜， 结果此槽很难调整，因其含铁、锌 等杂质。 ｅ氯离子的多少其实对镀层质 量影响很大，过高（高于１４０ ｍｇ／Ｌ）影响镀层的分散率，可少了 呢，大电流区易烧焦目粗糙，也就 是说适量的氯离子镀层光亮的透、 整平好．光亮剂含量正常，能在较
磷酸盐镀铜的特点与应用
焦磷酸盐镀铜液是以焦磷酸钾为主要成分的碱性镀铜液，在pH=9～10时，主要形成[Cu(P207)2]6—的配离子。
焦磷酸盐镀铜液的主要优点是镀液无毒，稳定、均一性好；镀层结晶细致，柔性好，光亮、整平；电流效率高；镀液为弱碱性，不会腐蚀活泼的基体金属和生产设备。
其缺点是允许的电流密度上限较小，沉积速率较慢，不能直接用于钢铁件的电镀设备厂电镀，钢铁件需要预镀，配槽成本较葦高。
但在印制电板穿孔金属化、导波、锌压铸品上三已获得广泛应用。
焦磷酸盐镀铜不仅适于单面板的穿孔金属化，i而且适于多层板的多孔金属化，这是因为在高厚度与孔径比(8：1)时，仍能获得满意的铜层。
在普通焦磷酸盐镊镀铜液中加人适当的光亮剂，也可获得光亮且整平的镀层，允许用较高的电流密度，沉积速率也较快，近年来在日本、欧洲、美国等国获得1，一用。
焦磷酸盐镀铜液使用的光亮剂主要是含巯基的杂环化合物（氮杂环或硫氮杂环）做为主光亮剂，用二氧化硒或亚硒酸做辅助光亮剂。
实验结果证明2—巯基苯并咪唑(MB防老化剂）比2—巯基苯并噻唑（M促进剂）更稳定，它不仅能使镀层光亮，而且有相当的整平作用。
可提高作业电流密度。
这可以单独使用，也可与2—巯基苯并噻唑(0.0011-0. 005g/L)并用。
亚硒酸盐或二氧化硒是各类配合物镀液的有效光亮剂。
它不仅可提高镀层的光亮度，还可以降低巯基化合物的内应力，因此两者的配合使用可以获得很好的效果。
P比就是焦磷酸根（P20-）与铜的比值。
这在工艺控制上是个很重要的概念。
P比可通过分析镀液中的P20-和Cu2+的含量来计算。
也可以通过配方中的焦磷酸铜和磷酸钾的含量来计算。
更多电镀设备，详见。
焦磷酸盐镀铜
焦磷酸盐镀铜焦磷酸盐镀铜由于分散能力较好，镀层结晶细致，而又可以避开有毒的氰化物，是镀铜中用常用的镀种之一，只是在酸性光亮镀铜技术开发出来之后，才渐渐较少采用，但在电子电镀中还占有一定比例。
其缺点实际上也是一个环境问题，就是强络合剂在水体中使金属离子不易提取而造成二次污染。
另外，正磷酸盐的积累也会给镀液的维护带来一些问题。
(1)焦磷酸盐镀铜工艺焦磷酸铜70～l00g／L温度30～50℃焦磷酸钾300～400g／L阴极电流密度0．8～1．5A／dm2柠檬酸铵20～25g／L阴极移动25～30次／minpH值8～9(2)镀液维护和注意事项焦磷酸镀铜维护的一个重要参数是焦磷酸钾与铜离子的比值，简称P比。
通常要保证焦磷酸根离子与铜离子的比值在7～8之间，对于分散能力有较高要求时；要保持在8～9之间。
低了阳极溶解不正常，高了则电流效率下降。
阳极采用电解铜板，最好经过压延加工，有时也会有铜粉产生，可加入双氧永消除。
杂质对焦磷酸盐镀铜有较大影响，所以要严防杂质的带入。
一、铜粉”的产生及其排除焦磷酸盐镀铜溶液在生产过程中很容易产生“铜粉”(主要是氧化亚铜)。
有如下三种可能的原因。
①铜阳极的不完全氧化：Cu——Cu++e②铜阳极与镀液中的二价铜离子接触时产生一价铜离子：Cu+Cu2+——2Cu+③二价铜离子被铁还原：2Cu2++Fe——2Cu++Fe2+通过上面三个反应所产生的一价铜离子与氢氧根作用生成氧化亚铜(“铜粉”)：2Cu++20H一一2CuOH——Cu20↓+H20镀液中产生“铜粉”后，如果过滤不净便会附在镀件上，使铜镀层粗糙或产生毛刺，影响镀层质量。
发现这种情况可以加强过滤，或加人30％的双氧水使一价铜氧化成二价铜，后者再与焦磷酸根络合：2Cu++H202+2H+一2Cu2++2H20Cu2++2 P2074-一—[Cu(P207)2]6一二、常见故障及其排除方法(1)镀层粗糙、毛刺和结瘤基体金属或预镀层粗糙，镀液中有“铜粉”或其他固体悬浮粒子，镀液中有机杂质过多，铅等异金属杂质过多或被CN一沾污，镀液pH过高，温度偏高，电流密度过大，阳极溶解不正常，铜含量过高或焦磷酸钾含量过低等都会引起镀层粗糙、毛刺和结瘤。
实验 焦磷酸盐镀铜
设计实验焦磷酸盐镀铜一、实验目的1.理解焦磷酸盐镀铜的基本原理及影响因素。
2.了解钢铁表面电镀铜的一般工艺。
3.掌握阴极（或阳极）电流效率的计算方法，明确电化当量的基本概念。
二、实验原理电镀是金属表面处理的重要组成部分。
它是以被镀基体为阴极，通过电解作用，在基体上获得结合牢固的金属或合金膜（即镀层）。
根据工程实际和人们日常生活中对金属镀层的不同要求，镀层分防护性镀层，防护—装饰性镀层，电性能镀层，可焊性镀层，修复性镀层等等。
电镀的基本过程（以焦磷酸盐镀铜为例）是将镀件浸在金属盐（ K6[Cu(P2O7)2] ）的溶液中作为阴极，金属铜板浸在金属盐的溶液中作为阳极。
接通直流电源后，阴极发生还原反应，溶液中的简单金属离子或络离子，在电极与溶液界面间获得电子，在镀件表面被还原形成一定晶体结构的铜镀层。
电极反应式为：[Cu(P2O7)2]6- + 2e Cu +2P2O74-在阳极铜失去电子变成铜离子。
电极反应为：Cu - 2e Cu2+在具体电镀工艺过程中，电镀液的温度，PH值及搅拌程度，电流密度，极间距离，施镀时间等因素均对镀层质量有一定的影响。
三、实验仪器、药品及装置。
1、仪器稳压稳流电源 1台 500mA电流表 1只调温电炉 1只温度计（0～1000C） 1支烧杯500mL 2只烧杯250mL 1只玻璃棒 1根镊子（200mm） 1把不锈钢片（60mmx40mm打孔） 1片电解铜片（60mmx60mm打孔） 2片低碳钢片（60mmx40mm打孔） 1片自制挂勾（用漆包线制作） 3个棕刚玉砂纸和金相砂纸各1小片电子天平（公用）游标卡尺（公用）2、药品Cu2P2O7(市售) K4p2O7.3H2O(市售) NaOH Na2CO3Na3PO4.H2ONa2SiO3.9H2O柠檬酸 NH3.H2O3、电化学除油液、电镀液配方（由实验室配制）a.电化学除油液NaOH 30g.dm-3Na2CO330g.dm-3Na3PO4.H2O 30g.dm-3Na2SiO3.9H2O9g.dm-3 b.电镀液Cu2P2O7（市售） 65g.dm-3 K4P2O7.3H2O (市售) 300g.dm-3[(NH4)2HC6H5O7(柠檬酸铵) 22g.dm-3NH3.H2O 2.5g.dm-3 ] pH8.2～8.84、装置四、实验步骤及数据处理1、镀前预处理用棕刚玉砂纸擦去低碳钢片表面锈迹和毛刺，再用金相砂纸打磨，磨得越光越好。
焦磷酸盐光亮镀铜工艺
焦磷酸盐光亮镀铜工艺1 工艺流程化学除油→热水洗→冷水洗→电解除油→热水洗→冷水洗→氰化镀铜、浸铜或预镀镍→冷水洗→焦磷酸盐镀铜→冷水洗→镀亮镍→冷水洗→镀铬→冷水洗→热水洗→烘干。
2 典型工艺配方和操作条件2.1 电解除油氢氧化钠 NaOH 30-40 g/L碳酸钠 Na2CO3 30-40 g/L磷酸钠 Na3PO4 50-70 g/L硅酸钠 Na2SiO3 10-20 g/LT 70-90 ℃t 2 min(阴极) 1 min(阳极)电流密度 1-5 A/dm22.2 酸洗硫酸 H2SO4 200 g/L缓蚀剂 0.2 g/Lt 1-2 min2.3 浸铜硫酸 H2SO4 100 g/L硫酸铜CuSO4·5H2O 50 g/L丙烯基硫脲 C3H5NH5NH2 0.18 g/LT 室温t 1-2 min2.4 焦磷酸盐镀铜焦磷酸铜 Cu2P2O7 70-100 g/L焦磷酸钾K4P2O7·3H2O 300-400 g/L柠檬酸铵 (NH4) 3C6H5O7 10-15 g/L二氧化硒 SeO2 0.008-0.02 g/L2-巯基苯并咪唑 C7H6N2 0.002-0.004 g/LpH 8.0-8.8T 30-50 ℃DK 1-3 A/dm2阳极电解铜板阴极移动需要3 镀液的配制⑴ 将焦磷酸钾加入热蒸馏水中，充分搅拌溶解。
⑵ 将焦磷酸铜调成糊状，加入上述溶液中，搅拌至全部溶解。
⑶ 将计量的柠檬酸铵用热水溶解加入槽中。
⑷ 向槽中加入1-2ml/L30%的双氧水和3-5g/L的活性炭，加温至50℃，搅拌1-2h后，静置过夜过滤。
⑸ 用KOH和柠檬酸调整pH值为8.0-8.8。
⑹ 将二氧化硒用热水溶解后加入槽中。
⑺ 将2-巯基苯并咪唑溶于少量KOH溶液后加入槽中。
⑻ 分析含量，挂上阳极板，电解试镀。
焦磷酸盐镀铜工艺
３ ２ 电流 密度与搅 拌对 镀层 质量 的影 响 ．
控制 ｐ Ｈ值为 ８ ， ～９ 调节不 同电流密度 ， 过不 用及采用空 通
气搅拌观察相应变化对镀 层质量的影响 ， 试验结果见表 ２ 。
Ｗ Ｇ ｉ － ｎ， Ｏ ＡＮ Ｊ ｎｊ Ｓ ＮＧ － ， Ｏ Ｌａ －ｕ ａ ｕ Ｗｕ砌 ＧＵ ｉｎｇ ｉ
（ ｈ ｎｌｔ ａ ａ ｄＴ ｓ ｎ ｅ ｔｒ Ｃ ｎｒｌ ｈｎ ｎｖ ｒｔ ｏ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｔ ｅＡ ａ ｉ ｌ ｎ ｅｔ ｇＣ ｎｅ ， ｅ ｔ ｉａＵ ｉ ｓｙ ｆ ｉ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ，Ｗｕ ａ ３ ０ ４ ｈｎ ） ｙｃ ｉ ａＣ ｅ ｉ Ｓ ｎ ｇ ｈ ｎ４ ０ ７ ，Ｃ ｉａ
［ ］ 严 钦元 ． １ 现代 电镀 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 科学技术 出版杜 ，９ ３， ７ —７ １９ ２ ２２ ６ ［ ２］ 李鸿 年． 实用 电镀工艺 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 国际工业 出版社 ，９ ０ ３ ５３ ８ １９ ，０ －０ ［ ３］ 何 弥尔，马芳全． 焦磷酸盐快速 防渗 电镀钢 工艺研究 ［ ］ 化工生 Ｊ．
搅拌及温度等工艺条件得到结 晶细致光亮 镀层 的一种工艺 。由 于镀液不含氰 化物 ， 镀液 稳定 ， 电流效率 高 ， 抛光性好 ， 不需要额 外通风设备 和吸风装置 ， 因此非常适合于工业大批量生 产 Ｊ 。
１ ３ 电解 除油 ．
虽然工件上的油污在前几道 工序 中基本上 已除掉 ， 是 ， 但 在
表 不 Ｈ 对 层 量 影 同Ｐ 值 镀 质 的 响
４ 结 论
焦磷 酸盐镀铜 工艺通过 采用焦磷 酸铜 为 主盐 ， 加其它 络 辅
合剂 、 助络合剂和 光亮 剂等成 分 ， 通过 控制 适宜 ｐ Ｈ值 ， 电流密
焦磷酸盐镀铜故障与解决方法，和镀种对五金品质重要性
焦磷酸盐镀铜故障与解决方法，和镀种对五金品质重要性1.微信名（Tan1980）他认为要用20克每升酒石酸钾钠溶液泡钝化前仿金，络合去残余工件氰化物2.微信名（死鸭子跑啥和精科）他们认为要用20克碳酸钠将重铬酸钾调成碱性代替酸性钝化谢谢以上几位平台内的同仁，用心帮忙，无私分享，还要感谢“环球电镀网”将我们文章传到他们平台传播.现代电镀中，氰化镀铜做为良好打底工艺应用广泛；硫酸盐镀铜，由于其沉积快，高光亮，高填平力的特点，也成了大家最为关注的镀种。
而焦磷酸盐镀铜，从表面上看，浓度高，成本高一次性投资大而且加一道焦铜工序，多一道成本和多一道产生不良的引患，许多同行的朋友就谈到镀过焦铜后工件，表面麻点的不良品多了不少，但焦磷酸盐镀铜控制好了确有许多优点（尤其是镀小五金锌合金件与铝件的电镀厂）：1.该镀层细致、分散力好，均镀强，针对工件低电位位置有很好深镀效果，加强了铜对工件的包裹，就对后面锌杂质带进酸性镍缸，产品烘烤后发白水渍等不良，起到很好预防2..氰化铜后加镀焦铜，对锌合金和铝件镀铜加厚是良好的工艺，从小编谭的生产经验看，若氰化铜镀层不怎么好，加镀焦铜后可提高难镀基材的结合力，减少起泡。
3.加镀焦铜后，再镀酸铜能加快出光与填平，并且产品的质感完胜碱铜镀后直接镀酸铜的.以上是镀焦铜的几点好处，建议对欲提升产品品质与档次的五金电镀厂加道焦铜。
今天我们平台就讨论下焦铜的易出故障与解决方法：1.焦铜缸首要要控制好PH值。
当pH值略低于下限值时，镀层的光亮度下降或产生雾状，而此时切勿认为是光亮剂含量不足所致，应先检查镀液的pH值。
若pH值低，应先调整pH值；若pH值在工艺范围内，就应补加光亮剂。
当pH>9时，镀层的光亮区范围缩小，尤其是高区容易烧焦，镀层外观显得粗糙疏松。
当pH值高于9．5时，高电流密度区或镀层会因极化现象导致烧焦，低电流密度区发暗，而且光亮范围十分狭窄。
2.焦铜pH值偏中性不像碱铜有一定除油功能，所以要控制好下焦铜前酸活化与水洗不能有油，我们团队中就有一同仁的电镀厂，使用工业硫酸配活化，那装酸桶之前是装油的，结果液面漂一层油，焦铜镀后成片麻点与针孔3.要防止挂具与要件藏碱铜缸药水，把氰化物带入缸，氰化物会使镀层色泽变暗，光亮范围缩小；严重时，就会使镀层无光泽。
焦磷酸盐镀铜：杂质的影响及其排除方法
焦磷酸盐镀铜：杂质的影响及其排除方法慧聪表面处理网：由于焦磷酸盐镀铜溶液的黏度比较大，不论处理和过滤都十分困难。
因此，必须细心维护，尽量避免有影响的杂质带人。
焦磷酸盐镀铜电解液中的杂质通常有氰根、六价铬、镍、锌、铅、铁、正磷酸根、硫酸根、油脂及添加剂的有机化合物分解产物。
其中氰化物、六价铬、铅杂质影响最大。
(1)氰根在进行焦磷酸盐镀铜以前，若采用氰化物镀铜作为预镀层，电镀后清洗又不彻底，有可能将氰根带入焦磷酸盐镀铜液中。
当CN一含量>5mg／L时，会使镀层色泽变暗，光亮范围缩小；若混入了30mg ／L氰化物时，就会使镀层无光泽。
氰化物的去除方法是加入1～3mL／L30％双氧水(用去离子水稀释10倍，缓缓加入)，并把镀液加热到50～60℃．搅拌l～2h，除去过剩的双氧水，补加光亮剂后则可试镀。
如果镀液中同时存在有机杂质，可再加入3～5g／L的活性炭，搅拌l～2h，静置后过滤，分析调整和试镀。
(2)六价铬由挂具未彻底洗净而带人。
镀液中含有10mg／L的六价铬便会使铜镀层产生条纹，降低阴极电流效率，使阴极低电流密度区难以镀上镀层，严重时阳极钝化。
除去六价铬常用保险粉处理，具体步骤如下。
①将镀液加热至50℃，在搅拌下加入0．2～0．4g／L保险粉②加入1～2g／L活性炭，搅拌30min。
③趁热过滤。
④向镀液中加入0．5mL／L30％的双氧水(将剩余的保险粉氧化为硫酸盐)，电解一段时间后即可电镀。
除去六价铬也可采用大面积阴极和小电流密度进行电解，使六价铬还原成三价铬而除去。
(3)铅杂质Pb2+杂质达0．1g／L时，会使半光亮的铜镀层无光泽，呈褐色。
铅杂质的存在有时会使镀层呈云雾状或羽毛状。
铅杂质可用0．1～0．3A／dm2小电流密度进行电解除去，但速度慢，很难除尽。
加入少量EDTA可以掩蔽溶液中铅杂质的影响，为了避免铅离子的影响，加热管不能用铅管。
(4)镍杂质Ni2+含量>5g／L时，会使镀层粗糙，色泽变暗。
应用化学4.3电镀铜
8
②阳极反应 铜阳极主要发生如下反应： Cu ——— Cu 2＋ +2e 有时也会发生不完全氧化 Cu ——— Cu＋ + e (快) 可能进一步被氧化为Cu 2＋ ，也可能被水解形 成氧化亚铜(俗称铜粉)： 2Cu＋+2H2O——2CuOH+2H＋——Cu2O（沉 淀）+H2o 使得阴极镀层粗糙，有时甚至出现海绵状的 镀层，影响镀层质量。可加入双氧水使氧化亚 NEXT 9 铜氧化为二价铜，以改善镀层质量。
4
普通镀液成分简单，稳定性好，电流效率高， 沉积速度快，但镀液的极化作用不大，分散
能力较差，镀层结晶较粗，通常是无光泽的 镀层。光亮镀液是在普通镀液中加入某些光
亮剂配制成的，在这类镀液中，不但可以获 得高整平、全光亮的镀层，而且镀液的分散 能力和镀层的结晶组织都有改善。同时电镀 的工作电流密度上限提高。
NEXT
20
正常的磷铜阳极在电镀过程中会形成一层棕黑色的 膜，这也是其磷含量正常的标志。若黑膜过厚，导
致阳极严重钝化，则表明阳极中含磷量偏高。若在 电镀过程中，铜阳极表面不能形成棕黑色薄膜，则 这种阳极通常是不能使用的。 维护：镀液在使用一段时间后，由于有机物的分 解产物积累，使镀层的光亮范围缩小，光亮度下 降，需及时进行净化处理，处理方法是加入1— ／L 30％的双氧水，加热至50－60度，搅拌 60min，再加入3－50g／L活性炭，搅拌30min， 静止过滤，再向过滤后的镀液中补充适量的各种 光亮剂，可继续电镀。
1．2 氰化物镀铜
氰化物镀铜也将近有一百年的历史了，主要用作钢 铁件等的预镀铜，也可作为加厚镀既可吊镀也可以滚 镀。在铜的氰络合物中铜以一价形式存在的，络合剂 用氰化钠或氰化一价铜与CN-可形成3种络合物： Na[Cu(CN)2]、Na2[Cu(CN)3]、Na3[Cu(CN)4]，其含 量最多的是Na2[Cu(CN)3]或Cu(CN)3 2－。当镀液中游 离氰化钠含量偏低时，它会转化为Cu(CN)2—；而当游 离氰化钠含量过高时，它会转化为Cu(CN)4 3－。这样 都将会导致阴极电流效率降低。
几种镀铜方法
目前生产上应用较多的有氰化镀铜、硫酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜几种工艺。
一、氰化镀铜工艺
氰化物镀铜是应用最早和最广泛的镀铜工艺方法。
镀液主要由铜氰络合物和一定量的游离氰化物组成，呈强碱性。
由于氰化根有很强的活化能力和络合能力，所以这种电镀方法的第一个特点就是溶液具有一定的去油和活化能力。
其次，由于这种镀液应用了络合能力很强的氰化物，使络离子不易放电，这样，槽液的阴极极化很高，具有优良的均镀能力和覆盖能力。
二、硫酸盐镀铜工艺
硫酸盐镀铜工艺早期应用于塑料电镀、电铸、精饰等方面，包括装饰层和功能镀层。
在电子工业中较早的应用是印刷电路、印刷板、电子接触元件。
三、焦磷酸盐镀铜工艺
焦磷酸盐镀铜液的成分较简单，溶液稳定，电流效率较高，分散能力和覆盖能力好，镀层结晶细致，并能获得较厚的镀层，可采用的工艺范围较宽，无毒，不需抽风，加入光亮剂后可获得半光亮的镀层。
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成暗黑色膜 ， 该氧化膜对镀得好镀层是必须的 ， 如膜破 坏将引起添加剂耗量增加和粗糙镀层 。 酸性硫酸盐镀液应连续通过５ 微米的聚丙烯滤袋以 去除细颗粒和其它固体杂质 。 滤速应达到每小时１ ３ ＂ — ４ 循环 。 镀液应定期分析以决定补充需求 。 铜可使用原子
吸收 （Ａ 或用 Ｅ Ｔ 滴定 分析 ， Ａ ） ＤＡ 硫酸 使用合适 的碱滴
商处 获得 。
性炭处理包括 用双氧水 和颗 粒
活性炭处理镀液 。 该处理详细
情况 可根据所 用添加剂 系统而 产 生变化 ， 并可以添加剂供应
性硫酸盐镀铜液是用于印制板
行业中主要的镀铜液 。 近来添加剂系统的改进使酸性硫 酸盐镀液可得到与焦磷酸盐镀铜液不相上下的物理性 能。 在非导体表面化学预镀后 ， 两种镀液都能用于塑料 电镀 。 酸性硫酸盐镀铜液可用于铜丝 、 不锈钢炊具和锌铸 件（ 需氰化物预镀铜） 的电镀 。 焦磷酸盐镀液常用于电铸 以及锌 、 铝和钢铁铸件的电镀 。 焦磷酸盐镀液是碱性 的， 因此 ， 对电镀设备腐蚀较酸性硫酸盐镀液的小 。 镀 层具有极佳的物理性能 。 镀液具有好的分散能力 ， 能达 到面与孔比为１１。 ： 然而 ， 焦磷酸盐镀铜液非常困难 ，
止法规的影响 ， 含铜淤泥需要稳定化处理 。
趋 势
当允许选择时 ， 今天在印刷线路板行业酸性硫酸盐 镀铜仍旧是选择的工艺 。 随着更复杂 、 表面安装板不断 增加的趋势 ， 线路均匀性和更高厚径比的孔引起对添加 剂控制和研究的更多关注 。 行业专家注意到 ， 一些具有
伏异物理性能 的化学镀铜液刚被引入采用 。 虽然化学镀
化铜沉 淀 。
在大 多数工厂镀液和其漂洗水不过 是多种把铜带人
废水中工艺中的一种 。 通过Ｄ 值调节和澄清 、 Ｈ 离子交
换或膜技 术常规废水处理已证明能满足这些要求 。 电镀 车间的淤泥归人Ｆ ０ 废物并受到 １８ 年８ 日 ０６ ８ 月８ 地面 禁 ９
两种镀液配方使用强烈空气搅拌以获得所需的光亮
ｆ 《际 面 理 二 ０ 年 月 国 表 处 》０三 四 刊
维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ
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１的焦磷酸 盐镀铜液配 方如下所 示 ：
蕾 通型
几何形状决定的 。 随着电流密度的增加 ，翁 ：散能力和电
净化了的溶液然后泵回镀槽 ｔ 镀槽内已放置清洁的
阳极 ， 然后低 电流密度 （． １ Ｎｄ ２ ０ － ． ｍ） ５ ５ 电解处理２ ４ ＂ － ｄ时
除去金属杂质 。 根据添加剂供应商建议加入专利添加剂 。 酸性硫酸盐镀铜基本上在室温下操作 。 温度达低产生烧焦镀层 ， 温度过高引起镀层不光 亮， 添加剂消耗增加 。 大多数在２ － ． ｍ２ ． ３３ ２ Ｎｄ 下进行电 镀， 这将在约４ － ０ ０ ５ 分钟内得到２ ． ５ 毫米厚的铜镀层 ， ４ 镀 液电流效率接近１Ｏ ｏ Ｏ％ 随着镀液搅拌加强 ， 镀液配方稍加改进以及采用特
用于酸性硫酸盐镀铜的阳极可以是板状或块状 。 如 使用块状的 ， 必须使用钛篮 。 铜阳极 须是高纯度的 ， 且含０ ２ ００ ％磷 。 ． － ．８ ０ 磷有助于阳极溶解 ， 阳极进入镀 液前必须清洗 。 为了避免来 自阳极的铜粉沉积在阴极
上， 阳极 常装入聚丙烯布袋 。 在使用中 ， 阳极上将形 在
定 ， 氯化物使用硝酸银滴定 。 Ｊ Ｊ 添）￣通常根据供应商建 Ｄ 议的安培１ 小时补充 。 近来 ， 对镀层要求更高 ， 导致采 用更先进的分析技术分析添加剂 ， 如循环伏安溶出法 （Ｖ ） Ｃ Ｓ 或高性能液相色谱法（ Ｐ Ｃ 。 Ｈ Ｌ ） 这些方法的使用 和说明将随所用的添加剂系统而变化 。 镀层性能也定期检测 ， 也是今天最通用的确定何时 进行活性炭处理 以除去有机污染物的依据 。
正如从配方的不同所看到的那样 ， 高分散能力的镀
液是由于增加酸／ 金属比 ， 从而提高了镀液导电率的缘
故。 氯离子作用是改善阳极溶解 。 专利添）￣通常用于镀 Ｊ Ｊ Ｄ 层的整平和光亮 ， 提高分散能力和改善镀层物理性能 。 镀液是由各组份和去离子水配制 。 根据所用化学品 的纯度 、 镀液然后经活性炭处理以除去有机物杂质 。 活
维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ
ＴＥ ＣＨＮ ｏ Ｌ ＧＹ ｏ ＣｏＬＵＭ Ｎ
硫酸盐和焦磷酸盐镀铜
虽然一些联邦政府部门规 定， 在镀层延展性是最重要的 场合下使用焦磷酸盐镀液 ， 酸
今 天 ， 性 硫 酸 盐 镀 铜 和 焦 磷 酸 酸 盐镀铜在 某些领域内获得应 用 。
率排放水 中 。
于阳极溶解 。 硝酸盐降低高电流密度区极化 ， 草酸盐是
缓冲剂 。 对大多数印制板的应用 ， 专利添加剂用于改善 镀层 物理性能 。
焦磷酸盐镀液在４ － ０Ｃ ９ ６ ｏ 下操作 。 温度高提高了最 大电流密度 ， 并增加 了溶液导 电性 。Ｐ Ｈ值范 围是 ８２ ８８， ． ． 并通过加入焦磷酸盐或氢氧化钾以维持Ｄ 值 － Ｈ 范围 。 Ｈ ｐ 值低将沉淀焦磷酸铜 ， Ｈ 而ｐ 值高将引起氢氧
空气搅拌是必须的 ， 建议使用阴极搅拌 ， 踏板或刀 刃的 。 所用的空气必须是有过滤和去除有机物蒸气的吹
风机提供 ， 而不能由压缩机提供 ， 压缩空气将杂质带人 溶液 ， 导致效 率降低 。
工 艺
酸性硫 酸盐镶铜
酸性硫酸盐镀铜液典型配方如下所示 ： ■ｔ墨
硫 酸铜 硫酸 氯离子 阳极 ： 阴极 高 分散能 力 硫 酸铜 硫 酸 氯离 子 阳极 ： 阴极 ６ － ０克／ ０９ 升 １ ０ ２ ５克／ ５－ ２ 升 ３ － ０百万 分率 ０６ ２： １ １ ０ ３ ０克／ ９ －０ 升 ４ － ０克／ ０８ 升 ３ － ０百万分率 ０６ １： １
和酸性硫酸盐镀铜液相比 ， 废水处理更困难 。
酸性硫酸盐镀液具腐蚀性 ， 必须使用专用的设备 。 使用合适的添加剂 ｔ 它们更易控制 ， 分散能力好（ 达到 面与孔比能接近１１ 废水处理容易 。 ： ），
殊的设备 ， 可使镀速加快 。 必须规定整流器纹波小于 ５ ｔ ％ 纹波增加将引起添加剂消耗增加和粗糙镀层 。
健 康 影 响
酸性硫酸盐和焦磷酸盐镀铜液 ， 它们的组分以及其 镀层都不特别有毒或有害 。 两种镀液都应适当通风以 保护 操作人员 ， 通常贮存和管理的预防措施应遵循其组分 。
环 境 况 状
铜是这些镀液中美国环保局所控制的唯一组分 ， 和
大多数其它所控制的金属那样 ， 近几年允许排放的限度 明显降低 ， 多数国有处理工厂（Ｏ Ｗ） Ｐ Ｔ 要求以１ 百万分
镀 液的配制与前述的酸性硫酸盐镀铜类似 ， 在 ０３ ０５Ａｄ ． ． ／ｍ 下电解处理除去金属杂质 。 － 镀液必须每 小时１ ３ — 个循环通过５ 微米的过滤器过滤以除去固体杂
质。 焦磷酸 盐镀 液能在 宽电流密度范 围内操作 （． ８ １１ ． — ６ Ａ ｄ 获得 正常镀层 的范 围是由镀液配 方和电解槽 ／ｍ ），
伏 安溶 出法分析进 行调整 。
用于印制板的镀液配方较之相应的一般用途的镀液 控制更严格 。 铜以焦磷酸盐络合物形式存在 ， 并通过阳极溶解补 充， 偶尔也需要以络合盐补充添加以保持镀液在工艺范
围内 。 焦磷酸盐过量是必须 的 ， 以溶解铜 和增加溶液导 电性 。 水的加 入以改善镀层均匀性和光亮度 ， 氨 并有助
流效率 急剧 下降 。 镀液必须定期进行分析 ， 并能 以简 明的方法进行 。 ２ － ７克／ ２３ 升 １０ ２ ０克／ －５ ５ 升 ７０ ８０ ． ． － ０７ ３０克／ ．－ ． 升 ４５ １ ．－ ０克／ 升 １ － ０克／ ５３ 升 ２ － ３克／ ７３ 升 １ ０ ２ ０克／ －５ ６ 升 ７０ ８０ ． ． － ０ － ． 升 ． ３０克／ ７ ４５ １ ．－ ０克／ 升 １ － ０克／ ５３ 升 根据需 要
也需要更频繁活性炭处理 。 及酸性硫酸盐镀铜液中添 涉
铜 焦磷酸 盐 焦磷 酸盐 ： （ 比） 铜 重量 氨水 硝酸 盐 草酸盐 专利 添加 剂
加剂分析的循环伏安溶出法独特地开发以控制焦磷酸盐 镀液中的添加剂 ， 因在这里讨论循环伏安溶 出法太复 杂 ， 该技术今天已广泛用于测定两种类型镀液中添加剂 浓度 。 分析的简易 ， 且未必说明 ， 能经常进行添加剂分 析 ， 这样 ， 添加和产量能更佳控制 。 焦磷酸盐镀铜添加 剂的添加根据时间和安培一小时 ， 根据每隔几小时循环
度和均匀性 。 如同酸性硫酸盐镀铜 一样 ， 搅拌的空气必 须 由风机提 供而不是由 空压机 。 阳极 与阴极面积 比应为至少 １ ． 以保证铜 均匀溶 ２， 解 。 常阳极是无氧 高导 电 （ Ｆ Ｃ 铜 。 通 ＯＨ ） 焦磷酸盐镀铜 液水解生成正磷酸盐 ， 随着温度升高水解加快 。 当镀液 中正磷 酸盐 大１ ０ 升时 ， ０ 克／ 镀液必 须稀释或废 弃 。
铜 焦磷酸盐 焦磷酸盐 ： （ 比） 铜 重量 氨水 磷酸 盐 草酸 盐
印 制板应 用
铜可通过原子吸收 、 滴定或电化学方法测定 。 焦磷酸盐
使用滴定法测定 ， 氨可通过加入氨水进行补充 ， 用克氏 蒸 馏方法分析 。
焦磷酸盐镀铜液成功操作的关键是添加剂的控制 。 对有机物污染的敏感性 。 焦磷酸盐镀铜液比酸性镀铜液 强得多 ， 因此 ， 添加剂必须更严密控制 。 焦磷酸盐镀液
液比其相应的电镀液费用更贵 ， 但存在着使用今天的电 镀技术不能制造的设计 。 因为这趋势似乎在继续 ， 供应 商正在寻求新的添加剂和控制方法 ， 以改善镀层均匀性
和镀液分散能力 。
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《 际 面 》 ｏ 三 四 刊ｚ － ■ 国 表 处理 二 ｏ 年 月 ■一 ■ ●