电镀铜--原理(参考)

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电镀铜原理篇

电镀是指利用电解的方法从一定的电解质溶液(水溶液、非水溶液或熔盐)中,在经过处理的基体金属表面沉积各种所需性能或尺寸的连续、均匀而附着沉积的一种电化学过程的总称。电镀所获得沉积层叫电沉积层或电镀层。

镀层的分类方法:

按使用目的:防护性镀层、防护装饰性镀层和功能性镀层

按电化学性质分类:阳极性镀层和阴极性镀层。

阳极性镀层:凡镀层相对于基体金属的电位为负时,镀层是阳极,称阳极性镀层,如钢上的镀锌层。

阴极性镀层:镀层相对于基体金属的电位为正时,镀层呈阴极,称阴极镀层,为阻隔型镀层,如钢上的镀镍层、镀锡层等,尽可能致密。

一、电镀的基本原理及工艺

1电镀的基本原理

(1)电化学发应

以酸性溶液镀铜为例简述电镀过程大的的电化学反应

阴极反应:

Cu2++ 2e = Cu

2H+ + 2e = H2

阳极反应:

Cu - 2e = Cu2+

4OH- - 4e = 2H2O+O2

2、电镀液组成

电镀溶液有固定的成分和含量要求,使之达到一定的化学平衡,具有所要求的电化学性能。

镀液构成:

电镀液由主盐,导电盐,活化剂,缓冲剂,添加剂等组成。电解溶液按主要放电离子存在的形式,一般可分为主要以简单(单盐)形式存在和主要以络离子(复盐)形式存在的电解液两大类。

主盐

在阴极上沉淀出所要求的镀层金属的盐称为主盐。镀液主盐的含量多少,直接影响镀层的质量。主盐的浓度过高,则镀层粗糙;主盐浓度过低,则允许的电流密度小,电流效率明显下降,影响沉积速度,还将导致其它问题。

导电盐

提高溶液导电性的盐类,增强溶液导电性,提高分散能力。

缓冲剂

能使溶液pH值在一定范围内维持基本恒定的物质。

电解液中活化剂

阳极活化剂,能促进阳极溶解,使镀液中镍离子得到正常补充,氯化物含量过低,阳极易钝化,过高,阳极溶解过快,镀层结晶粗糙。

络合剂

能与络合主盐中的金属离子形成络合物的物质称为络合剂。

添加剂

为了改善镀层的性质,可在电解液中添加少量的添加剂。添加剂在电解液中不能改变电解液的性质,单能显著改善镀层的性质。

光亮剂:使镀层光亮。

整平剂:能使镀件微观谷处获得微观峰处更厚的镀层。

湿润剂:能降低电极溶液间的界面张力,使溶液易于在电极表面铺展。

镀层细化剂:能使镀层结晶细致

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