化学镀铜的添加剂简介
镀铜添加剂
镀铜添加剂引言镀铜添加剂是一种用于电镀工艺中的化学添加剂,它能够提高镀铜的质量和效率。
镀铜是一种常见的表面处理工艺,广泛应用于电子、通信、汽车等行业。
本文将介绍镀铜添加剂的作用、组成以及应用。
作用镀铜添加剂主要有以下几个作用:1.促进均匀镀铜:镀铜液中的添加剂能够提高铜的沉积速率,并且能够使铜沉积更加均匀。
这样可以避免镀铜层出现不均匀厚度或者孔洞等问题。
2.提高附着力:通过添加适量的添加剂,可以改善镀铜层与基材的附着力,减少剥落风险。
3.抑制杂质沉积:镀铜液中常常存在一些有害杂质,例如氧、胺和有机污染物等。
添加剂能够与这些杂质反应并形成不溶性物质,从而抑制其沉积。
4.控制晶粒尺寸:添加剂可以控制铜的晶粒尺寸,使其更加细小,从而提高镀铜层的力学性能和表面光洁度。
组成镀铜添加剂的组成可以根据具体应用和工艺要求进行调整,但一般包括以下几种成分:1.硫代硫酸盐类化合物:如硫代硫酸钠、硫代硫酸钾等。
这些化合物可以起到促进均匀镀铜的作用。
2.有机胺类化合物:如乙二胺四乙酸二钠盐、三乙醇胺等。
有机胺可以与氧和有机污染物形成络合物,从而抑制其沉积。
3.防泡剂:用于控制镀液中的气泡产生,避免气泡附着在镀铜层上造成缺陷。
4.缓冲剂:用于调节镀液的pH值,保持其稳定性。
应用镀铜添加剂广泛应用于各种电镀工艺中,包括但不限于以下几个方面:1.电子行业:在印刷电路板(PCB)制造过程中,镀铜是一个重要的工艺环节。
添加适量的镀铜添加剂可以提高PCB的导电性和耐腐蚀性。
2.通信行业:光纤通信的制造过程中,镀铜技术被广泛应用于制作光纤连接器和光纤跳线等。
3.汽车行业:镀铜添加剂也常常用于汽车配件的制造,如传感器、导线等。
4.其他行业:镀铜技术还被应用于电镀装饰品、金属工艺品等领域。
使用注意事项在使用镀铜添加剂时,需要注意以下几个事项:1.按照镀铜液的配方和使用说明来选择和使用适合的添加剂。
2.控制镀液的pH值和温度,以及镀铜时间和电流密度等参数,以保证镀铜质量和效率。
氰化物镀铜添加剂与工艺
氰化物镀铜的光亮剂主要由四类添加剂组成。
第一类是无机易还原的化合物,如无机硫、硒、碲、砷、锑、铋、钼的化合物。
第二类是易还原的有机化合物,它包括含不饱和键的炔类,亚胺,醛类,硝基化合物以及各种易被还原的有机硫化物、硒化物。
第三类是强吸附型的高分子化合物,如聚亚乙基亚胺,:,丙烯醛—硝基化合物—黄原酸—乙二醇醚的缩合产物,三乙醇胺—硫化物—邻氨基苯印酸的反应产物,六亚甲基四胺—酒石酸—水杨酸的反应产物,硫代三嗪与胺类的反应产物以及聚酰亚胺和二苯基偶氮羰肼的反应产物等。
第四类是一些表面活,性剂,如各种润湿剂用作防针孔剂,所用的表面活性~8i/ij有铵盐型阳离子表面活性剂以及十六烷—甜菜碱类两性表面活性剂;另一类表面活性剂:作为光亮剂的分散剂,如亚甲基萘二磺酸、聚氧丙烯、聚氧丙烯季铵盐等。
氰{氰化牧物镀铜可使用阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂,如添加脂肪醇聚氧乙烯醚、壬聚氧乙烯醚磷酸酯、、聚氧乙烯季铵盐或聚氧丙烯季铵盐、磺化甜菜碱与胺类环的复合活性剂,均可提高镀层的平整腹、光亮度和结合牢度。
在高速氰化镀铜液中硬脂酸聚氧乙烯酯等非离子型表面活性剂,具有良好的增光作用。
油酸聚氧Z醚、壬基酚聚氧乙烯醚等非离子型表面活性剂作为电镀设备厂润湿剂,可防止针孔,但无增光作用。
更多电镀设备,详见。
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。
化学镀铜溶液中常用的添加剂简介
化学镀铜溶液中常用的添加剂简介2011年10月09日09:13中国电镀网慧聪表面处理网:(1)稳定剂稳定剂主要选用与Cu+络合能力强的络合剂和螯合剂,使Cu+形成稳定的可溶络合物。
最适用的是同时有N和S的环状结构化合物。
可能的稳定剂有:含氮杂硫化合物、含硫化合物、硒化合物与硫化合物、炔类化合物等。
含氮杂硫化合物能与Cu+形成四面体络合物。
如:邻菲咯啉(1,10-菲咯啉)、2,2-喹啉、2,9-二甲基菲咯啉等。
另外,联吡啶也有菲咯啉的类似作用,但比菲咯啉的效果好。
但是必须强调,上述含氮化合物只能少量使用,否则,不仅会大大降低沉铜速度,而且还会使镀层变暗。
含硫化合物包括无机含硫化合物如硫代硫酸盐,由于它的用量非常低,仅为0.5×10-6,就会使化学镀反应完全停止.因此,使用时要特别注意添加量的控制。
用于化学镀铜的稳定剂种类较多,它们的主要作用是使Cu+形成稳定的可溶性络合物,来防止Cu20的生成,从而减少镀层中Cu20的夹杂,提高镀层韧性。
(2)加速剂加速剂具有去极化效果,在化学镀铜过程中,促进反应速度加速进行。
常用的加速剂有:苯并二氮唑,2-巯基苯并噻唑、胞嘧啶、一元胺、镍盐、铵盐、钨酸盐、氯化物等。
某些稳定剂也具有加速剂的使用。
(3)pH值调节剂在化学镀铜过程中,因为有氢气的析出,会使溶液的pH值下降,因此必须经常定期调整溶液的pH值,这样才能使镀液的pH值控制在正常范围。
常用的pH值调节剂为:氢氧化钠,碳酸钠和硫酸。
(4)其他添加剂为了有利于氢气的析出,减少镀层的氢脆性需加入少量的润湿剂,为了阻滞甲醛歧化反应的发生需加入乙醇或甲醇等,作为辅助添加剂。
电镀添加剂概述
电镀添加剂概述1、前言电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。
电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等)两大类。
早期所用的电镀添加剂大多数为无机盐类,随后有机物才逐渐在电镀添加剂的行列中取得了主导地位。
添加剂在电镀工业,也有其特殊作用。
其效果表现在以下若干方面:(1)扩宽电镀液的pH、温度和电流密度的使用范围(2)对电镀中析出的金属粒子具有良好的分散性,有利于提高镀件表面的平滑和光亮度。
(3)降低表(界)面张力有利于对镀件的润湿。
(4)促进在阴极表面产生的氢气尽快离脱可防止镀件产生凹痕和针孔。
(5)经过表面活性剂清洗的镀件,其电镀效果明显改善。
2、电镀添加剂的种类及其功能按功能分类,电镀添加剂可分为络合剂、光亮剂、表面活性剂、整平剂、应力消除剂、除杂剂和润湿剂等,其中最重要的是光亮剂和表面活性剂。
不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理,但多功能的添加剂也较常见,例如糖精既可作为镀镍光亮剂,又是常用的应力消除剂;并且不同功能的添加剂也有可能遵循同一作用机理[1]。
2.1 光亮剂电镀过程中,加入添加剂后可得到细致光亮的镀层。
这种添加剂称光亮剂。
光亮剂可分为以下三类:(1)有明显表面活性的光亮剂:如十二醇硫酸醋钠(K-12),十六烷基三甲基甜菜碱(Am);聚氧乙烯(n)十二醇醚(n=15~20);聚氧乙烯(n)壬基酚醚(n=10或21);聚氧乙烯((n)蓖麻油;聚氧乙烯(n)二癸撑三胺(N)有表面活性的光亮剂:它有表面活性但不明显,其溶液不能形成胶团,不能称为表面活性剂,可称表面活性物质。
如丙烯磺酸钠、低级胶与环氧氯丙烷缩合物、二甲氨基丙胺与环氧氮丙烷的缩合物、苯基聚二硫丙撑磺酸钠、炔醇、炔二醇及其环氧乙烷(环氧丙烷)加成物。
无表面活性光亮剂:这类光亮剂,没有表面活性。
但却是非常重要的光亮剂。
化学镀铜配方分析_分析检
三.化学镀铜参考配方
3.1化学镀铜参考配方一
成分
质量份
成分说明
硫酸铜
25~30
酒石酸钾钠
140~150
氢氧化钠
40~50
甲醛
18~20
乙二胺四醋酸
0.5~1.5
三乙醇胺
0~1
碳酸钠
8~10
二乙基二硫代氨基甲酸钠
0~1
去离子水
加至1L
以上参考配方数据都经过技术修改,仅供参考
化学镀铜配方分析|分析检
背景
化学镀铜常见组成
常见配方
一.背景
化学镀(Chemiealplating)又称自催化镀(Autoeatalytieplating),是指在没有外加电流的条件下,利用溶液中的还原剂将金属离子沉积在具有催化活性的基体表面。从本质上讲,它发生的是一种自催化的氧化还原反应,又可译为不通电电镀或无电解电镀。是在基体表面上化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术.
加入乙醇酸、乙酸、氨基乙酸、草酸、丁二酸、苹果酸、丙二酸、柠檬酸等,可加速乙醛酸的氧化反应。
2.1.4促进剂
促进剂,通常是含有硫或其它官能团的有机物,包括硫脲及其衍生物。促进剂的作用这类添加剂的主要作用是提高阴极电流密度和使镀层晶粒细化;同时促进剂还可以优先吸附在活性较高、生长速率快的晶面上,使得金属的吸附原பைடு நூலகம்进入这些活性位置有困难,使这些晶面的生长速率下降,从而得到排列整齐的晶体,使镀层均匀。目前,通常使用SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠)和MPSA(3-巯基丙烷磺酸钠)。
化学镀铜溶液的配方组成
化学镀铜溶液的配方组成 (2008-10-11 16:50:52)化学镀铜溶液的配方组成化学镀铜溶液的种类很多。
按镀铜层的厚度分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液;按络合剂种类可分为酒石酸盐型、EDTA二钠盐型和混合络合剂型等;按所用还原剂分为甲醛、肼、次磷酸盐、硼氢化物等溶液;而根据溶液的用途,又可分为塑料金属化、印制电路板孔金属化等溶液。
化学镀铜溶液主要是由铜盐、还原剂、络合剂、稳定剂、pH值调节剂和其他添加剂组成。
(1)主盐主盐的主要作用是提供铜离子,在化学镀铜液中可使用硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜、醋酸铜等。
从降低成本考虑,多数配方选用五水硫酸铜(CuS04•5H20)。
化学镀铜溶液中铜盐含量对沉积速度有一定的影响。
当溶液的pH值控制在工艺范围内时,提高溶液中的铜含量,沉积速度有所增加,但溶液自然分解的倾向也随之增大。
在不含稳定剂的溶液中,宜采用低浓度的镀液;在含有稳定剂的溶液中,铜离子浓度可适当高一些。
铜盐浓度对镀层性能的影响不大,但铜盐中的杂质可能对镀层产生很大影响,因此化学镀铜液对铜盐纯度的要求一般较高。
(2)络合剂以甲醛作还原剂的化学镀铜溶液是碱性的,为防止铜离子形成氢氧化物沉淀析出,镀液中必须加入络合剂,以使铜离子成为络离子状态。
可以选用的络合剂有酒石酸钾钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、EDTA等。
在实践中使用最多的是酒石酸钾钠和EDTA二钠。
EDTA二钠稳定镀液的能力比酒石酸钾钠强,但酒石酸钾钠镀液中所得到的镀层外观优于EDTA 型镀液。
络合剂对于化学镀铜溶液和镀层性能的影响很大。
近代化学镀铜溶液中通常添加两种或两种以上的络合剂例如合用酒石酸钾钠和EDTA二钠两种络合剂。
正确选用络合剂不仅有利于提高镀液的稳定性,而且可以提高镀速和镀层质量。
(3)还原剂化学镀铜溶液中的还原剂可选用甲醛、次磷酸钠、硼氢化钠、二甲氨基硼烷(DMAB)、肼等。
由于成本的原因,目前配制化学镀铜溶液时多采用甲醛为还原剂。
化学镀铜配方组成,化学镀铜成分分析及生产技术工艺
化学镀铜配方组成,生产工艺及技术应用1 背景化学镀(Chemiealplating)又称自催化镀;(Autoeatalytieplating),是指在没有外加电流的条件下,利用溶液中的还原剂将金属离子沉积在具有催化活性的基体表面。
从本质上讲,它发生的是一种自催化的氧化还原反应,又可译为不通电电镀或无电解电镀。
是在基体表面上化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。
化学镀铜第一次工业应用开始于19世纪50年代中叶,此后化学镀铜技术被大量用于电子和涂装行业,其中印刷电路板的工业生产一度成为规模最大的应用领域。
化学镀铜技术继而被用于金属化工艺,在半导体电子行业等高技术领域扮演着越来越重要的角色,特别是近年来,超大规模集成电路由铝金属化发展为铜金属化工艺以来,化学镀铜技术更加受到关注。
禾川化学引进国外尖端配方解析技术,经过多年的技术积累,成功开发出新型化学镀铜配方技术;该化学镀铜镀层厚度均匀,无明显边缘效应,特别是对复杂形状的基体,在尖角或凹凸部位没有额外的沉积或沉积不足,在深孔、盲孔件、腔体件的内表面也能得到和外表面同样厚度的镀层,因而对尺寸精度要求高的零件进行化学镀铜特别有利;该镀层晶粒细、致密、空隙少,呈光亮或半光亮,比电镀层更加耐腐蚀;该镀铜技术无需电解设备及附件,工艺操作人员也无需带电操作,均可在所需部位镀出合乎要求的镀层。
该镀铜技术广泛应用于电子、汽车、航空等行业。
2化学镀铜常见组成典型的镀液成分主要由无机盐和有机添加剂组成。
无机盐包括CuCl2、CuSO4、氯离子,采用的主要有机添加剂包括促进剂(或称为光亮剂);抑制剂(表面活性剂,润湿剂,阻化剂)。
2.1铜盐铜盐是化学镀铜的主盐,提供镀铜所需要的铜离子,可以使用CuSO4、CuC12、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、(CH3COO)2Cu、酒石酸铜等二价铜盐;目前最常采用的铜盐为硫酸铜,化学镀铜溶液中铜盐的含量越高,镀速越快;但是当其含量继续增加达到某一定值后,镀速变化不再明显。
化学镀铜工艺
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 碳酸钠 酒石酸钾钠 硫脲 氢氧化钠 pH 值 三乙醇胺 温度
要想获得延展性好又有较快沉积速度的化学镀铜,建议使用如下工艺:
硫酸铜 氰化镍钾
7~15g/L l5mg
LEDTA 温度 甲醛 析出速度 用氢氧化钠调整 pH 值
45g/L 60℃ l5ml/L 8~10μ m/h l2.5
如果不用 EDTA,也可以用酒石酸钾钠 75g/L。另外,现在已经有商业的 专用络合剂出售,这种商业操作在印制线路板行业很普遍。所用的是 EDTA 的衍 生物,其稳定性和沉积速度都比自己配制要好一些。一般随着温度的上升,其延 展性也要好一些。在同一温度下,沉积速度慢时所获得的镀层延展性要好一些, 同时抗拉强度也增强。为了防止铜粉的产生,可以采用连续过滤的方式来当做空 气搅拌。下表是根据资料整理的稳定性较好的一些化学镀铜液的配方。
⑤使用前再加入还原剂甲醛。
在使用中采用空气搅拌,可提高镀液的稳定性,并可将副反应生成的一价铜 氧化为二价铜,以防止因歧化反应生出铜粉而导致自分解。
在镀液用过后,存放时要将 pH 调低至 7~8,并且过滤掉固体杂质,更换一 个新的容器保存,才可防止自分解失效。
用于非金属电镀的化学镀铜工艺如下:
硫酸铜 37%甲醛 酒石酸钾钠 硫脲 氢氧化钠 温度 碳酸钠 搅拌
(2)配制与维护
7g/L 10g/L 75g/L 0.01g/L 20g/L 12 l0mL/L 40~50℃
德国C.P型高整平酸铜添加剂
德国C.P型高整平酸铜添加剂一、特点1.镀液容易控制,镀层填平度极佳。
2.镀层不易产生针孔,内应力低,富延展性。
3.电流密度范围宽阔,沉积速度快,在4.5安培/平方分米的电流密度下,每分钟可镀出1微米的铜层,电镀时间因而缩短。
4.可用于各种不同类型的基体金属,铁件、锌合金、塑料等同样适用。
5.杂质容忍量高,并在较短时内获得高光亮镀层。
二、镀液组成及操作条件三、配制镀液1.注入二分之一的水于备用槽,加热至40-50℃。
所用水氯离子含量应低于70毫克/升(ppm)。
2.加入所需的硫酸铜,搅拌至完全溶解。
3.加入2克/升的活性炭,搅拌至少1小时。
4.用过滤泵,将溶液抽到清洁的电镀槽中,加水至接近水位。
5.慢慢加入所需的纯硫酸,此时会产生大量热,故需强力搅拌,慢慢添加,以使温度不超过60℃(注意:添加硫酸时要特别小心,应穿上防护衣服及戴上手套、眼罩,确保安全)。
6.将镀液冷却到25℃。
7.通过分析,得出镀液氯离子含量,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。
8.按上表加入适量的德国C.P添加剂并搅拌均匀,在正常操作条件下,把镀液电解3-5安培小时/升,便可正式生产。
四、设备1.镀槽:柔钢(Mild steel)缸衬上聚氯乙烯或其它认可材料。
2.温度控制:加温及冷却管可用石墨、钛、聚四氟乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯等材料。
3.空气搅拌:镀液需要均匀而强力的空气搅拌,所需的空气由设有过滤器的低压无油气泵供应,所需气量约为12-20立方米/小时/平方米液面。
打气管最好离槽底30-80毫米,与阴极铜棒同一方向,气管需钻有两排直径为3毫米的小孔,45度角向槽底,两排气孔应相对交错,每边间距80-100毫米,(小孔交错间距40-50毫米)。
镀槽最好同时有两支或以上的打气管,气管用聚氯乙烯或聚乙烯材料,内径20-40毫米,两管距离150-250毫米。
4.阴极摇摆:镀液搅拌以空气搅拌为主,同时附设阴极摇摆有利工件接触新鲜镀液,在横向移动时,冲程幅度为100毫米,每分钟来回摆动20-25次。
化学镀铜的添加剂简介
化学镀铜的添加剂简介
化学镀铜的添加剂主要有稳定剂、促进剂和镀层性能改进剂。
其中稳定剂是化学镀铜的重要组成部分。
因为化学镀铜产生不稳定的因素较多,无论是工艺配方和操作条件的变化还是杂质的混入或装载量的变化,都会引起化学镀铜的不稳定反应导致镀液失效。
促进剂则是提高化学镀铜的沉积速率,而改进剂主要是用来完善沉铜层的物理性能。
分述如下:
(1)稳定剂
化学镀铜的有效沉积应该是在被镀覆的表面,而不希望在溶液本体内也发生铜离子的还原反应,否则镀液很快就会分解。
在化学镀铜过程中,引起二价铜离子还原的除了活化的被镀件表面,镀液中的金属杂质或灰尘等微粒也会作为活化核心引起还原反应,这些反应可以说是有害的副反应,会使化学镀液的稳定性下降,不仅消耗了镀液中的有效成分,而且产生的氧化铜和金属微粒还会进一步引起新的还原副反应,加速镀液的分解。
为了阻止或减轻这些副反应,需要在化学镀铜中用到稳定剂。
这些稳定剂可以吸附到活性核表面而阻止其获得电子还原。
化学镀铜的稳定剂有很多种,常用的有甲醇、氰化钾、2-巯基苯并噻唑、α,α′-联吡喧等。
(2)促进剂
传统化学镀铜的速度为1~5μm/H,而加入促进剂后,化学镀铜的沉积速率可以提高到7~23μm。
这对提高生产效率是很有意义的。
利用化学镀铜的促进剂是含有非定域π键的化合物,如含氮、硫的杂环化合物,如胺盐、硝酸盐、氯酸盐、钼酸盐等。
(3)改性剂
为了改善化学镀铜的物理性能而加入的添加剂。
比如在化学镀铜中,加入2,2′-联唑噻啶等,与其他添加剂组合起作用时,镀层的韧性明显改善。
有时也引入微量的其他金属盐作为改善镀层性能的改性剂,如引入镍离子等。
镀铜添加剂:镀铜工艺使用的络合剂
镀铜添加剂:镀铜工艺使用的络合剂
现代电镀网4月18日讯:
铜的交换电流较大,要想得到细致的铜镀层必须加入铜的络合剂,使交换电流密度减少,过电位升高。
因此,络合剂常是镀铜工艺中的重要的组分。
铜原子的电子构型:ls2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4sl,铜处于元素周期表第四周期第一类副族。
铜原子失去了一个4s电子和一个3d电子形成铜离子。
铜离子形成络合物时,如果络合体的给电子能力很强,则铜离子的一个3d电子激发到4p轨道中,从而腾出一个d轨道与4s和两个4p轨道组成dsp2杂化轨道,dsp2杂化轨道为平面正方形构型,形成的为稳定性好的内轨型络合物。
如果络合体的给电子能力弱,不能将铜离子的3d电子激发到4p 轨道中,络合体的孤对电子投入到4s和3个4p轨道,形成sp3杂化轨道,sp3杂化轨道为四面体构型,形成的为外轨型络合物。
镀铜添加剂 (2)
镀铜添加剂简介镀铜添加剂是一种用于电镀铜过程中的化学添加剂。
它通常以溶液的形式存在,可以在电镀过程中提供所需的化学反应和表面处理,以获得高质量的镀铜层。
本文将介绍镀铜添加剂的类型、作用原理、应用领域以及使用注意事项。
类型目前市场上常见的镀铜添加剂主要分为以下几种类型:1.镀铜促进剂:它们通过提供可用的离子源,促进金属铜的电荷转移,从而实现良好的电镀效果。
2.网络调节剂:这些添加剂可以改变电镀溶液的结构,使之更适合形成均匀、致密的铜层。
3.电流分布调节剂:它们可以改变电流在被镀物表面的分布,减少不均匀镀铜现象的发生。
4.降低镀剂:它们可以调节电镀溶液的粘度和表面张力,提高涂层的附着力和平整度。
作用原理镀铜添加剂的作用原理主要涉及以下几个方面:1.阻控机制:添加剂可以在金属表面形成吸附层,阻止杂质的进一步沉积,从而保证铜镀层的纯净性。
2.催化机制:添加剂可以催化铜离子的还原,加速电化学反应的进行,提高镀层的速率。
3.界面控制机制:添加剂可以调节电镀溶液和被镀物表面之间的界面反应,保证镀层的均匀性和致密性。
4.电流分布控制机制:添加剂可以改变电流在被镀物表面的分布,减少电流密度过高或不均匀镀层的问题。
应用领域镀铜添加剂广泛应用于各个领域的电子、电气和通信行业。
主要应用场景包括:1.PCB制造:在印制电路板(PCB)制造过程中,镀铜添加剂用于镀铜和调节电镀过程中的电流分布,确保板面的导电性和平整性。
2.电子元器件制造:镀铜添加剂在电子元器件制造中用于电镀导线、连接器和焊盘等金属零件,提供保护和增强导电性能。
3.通信行业:镀铜添加剂在通信设备的制造过程中用于镀铜导线和连接器,提高信号传输和电气性能。
4.高科技领域:镀铜添加剂在光伏电池、半导体器件和集成电路等高科技产品的制造中起到重要作用。
使用注意事项在使用镀铜添加剂时,需要注意以下事项:1.选择合适的添加剂:根据镀铜工艺要求和被镀物的特性选择合适的添加剂,以确保获得所需的镀铜效果。
镀铜添加剂的成分和作用
镀铜添加剂的成分和作用镀铜添加剂是一种用于电镀工艺中的化学药剂,它能够在金属表面形成一层均匀、致密的铜膜。
这种铜膜不仅具有美观的外观,还能够提供良好的导电性和耐腐蚀性。
镀铜添加剂的成分和作用对于电镀工艺的成功与否起着至关重要的作用。
镀铜添加剂的主要成分通常包括有机酸、有机胺、表面活性剂、缓蚀剂和其它辅助成分。
这些成分的作用各不相同,但共同协作起到了提高铜镀层质量的效果。
有机酸是镀铜添加剂中不可或缺的成分之一。
有机酸可以调节电镀液的酸碱度,使其处于适宜的pH范围内,以保证电镀过程的正常进行。
此外,有机酸还能够与金属表面发生反应,形成一层有机酸盐膜,从而提供了良好的镀铜基础。
有机胺是另一个重要的成分。
有机胺可以与有机酸形成缓冲体系,使电镀液的酸碱度更加稳定。
同时,有机胺还能够起到抑制氢气析出的作用,避免在电解过程中产生气泡,从而得到更加均匀的铜镀层。
表面活性剂也是镀铜添加剂中的重要成分之一。
表面活性剂能够降低液体的表面张力,使铜离子在电解液中更容易扩散和沉积在金属表面上。
此外,表面活性剂还能够改善电镀液的分散性和稳定性,防止沉淀物的形成,从而提高铜镀层的光亮度和平整度。
缓蚀剂是为了减少金属表面在电镀过程中的腐蚀而添加的成分。
由于电镀液中存在氧气和其他杂质,会导致金属表面产生氧化和腐蚀现象。
缓蚀剂能够与这些氧气和杂质发生反应,形成一层保护膜,避免金属表面被腐蚀,从而提高铜镀层的质量和附着力。
除了以上主要成分外,镀铜添加剂中还可能含有一些辅助成分,如抗氧化剂、亲水剂和抗沉淀剂等。
这些辅助成分能够进一步提高铜镀层的质量和性能,使其更加适用于各种工业应用。
镀铜添加剂的成分和作用对于电镀工艺的成功与否起到至关重要的作用。
各种成分的协同作用能够保证铜镀层的质量和性能达到要求,使金属表面具有良好的导电性和耐腐蚀性。
因此,在电镀工艺中选择合适的镀铜添加剂,并正确控制其成分和用量,对于获得理想的铜镀层具有重要意义。
化学镀铜溶液的配方组成
化学镀铜溶液的配方组成化学镀铜溶液的种类很多。
按镀铜层的厚度分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液;按络合剂种类可分为酒石酸盐型、EDTA二钠盐型和混合络合剂型等;按所用还原剂分为甲醛、肼、次磷酸盐、硼氢化物等溶液;而根据溶液的用途,又可分为塑料金属化、印制电路板孔金属化等溶液。
化学镀铜溶液主要是由铜盐、还原剂、络合剂、稳定剂、pH值调节剂和其他添加剂组成。
(1)主盐主盐的主要作用是提供铜离子,在化学镀铜液中可使用硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜、醋酸铜等。
从降低成本考虑,多数配方选用五水硫酸铜(CuS04•5H20)。
化学镀铜溶液中铜盐含量对沉积速度有一定的影响。
当溶液的pH值控制在工艺范围内时,提高溶液中的铜含量,沉积速度有所增加,但溶液自然分解的倾向也随之增大。
在不含稳定剂的溶液中,宜采用低浓度的镀液;在含有稳定剂的溶液中,铜离子浓度可适当高一些。
铜盐浓度对镀层性能的影响不大,但铜盐中的杂质可能对镀层产生很大影响,因此化学镀铜液对铜盐纯度的要求一般较高。
(2)络合剂以甲醛作还原剂的化学镀铜溶液是碱性的,为防止铜离子形成氢氧化物沉淀析出,镀液中必须加入络合剂,以使铜离子成为络离子状态。
可以选用的络合剂有酒石酸钾钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、EDTA等。
在实践中使用最多的是酒石酸钾钠和EDTA二钠。
EDTA二钠稳定镀液的能力比酒石酸钾钠强,但酒石酸钾钠镀液中所得到的镀层外观优于EDTA 型镀液。
络合剂对于化学镀铜溶液和镀层性能的影响很大。
近代化学镀铜溶液中通常添加两种或两种以上的络合剂例如合用酒石酸钾钠和EDTA二钠两种络合剂。
正确选用络合剂不仅有利于提高镀液的稳定性,而且可以提高镀速和镀层质量。
(3)还原剂化学镀铜溶液中的还原剂可选用甲醛、次磷酸钠、硼氢化钠、二甲氨基硼烷(DMAB)、肼等。
由于成本的原因,目前配制化学镀铜溶液时多采用甲醛为还原剂。
甲醛的还原能力随镀液碱性的提高而增加,通常化学镀铜液在pH值大于11的条件才具有还原铜的能力。
镀铜添加剂中间体
镀铜添加剂中间体
聚合吩嗪衍生物(FSTL-1),紫红色液体,与开缸剂及基本添加剂配合,可提高光亮度和整平性,特别在中低电流区可获得良好光亮镀层。
用量为0.0005mg/l。
3-巯基-1-丙磺酸钠盐(MPS),白色粉末,用作酸铜光亮剂,与聚醚、非离子型表面活性剂配合使用能提高镀层延展性和光亮度。
若再加入聚胺、染料以及其它含硫化合物则效果更佳。
用量为20-100mg/l。
N,N-二甲基-二硫甲酰胺丙磺酸钠(DPS),白色片状结晶,与聚醚和润湿剂等表面活性剂配合使用,也可以与其它含硫化合物以获得光亮延展性好的镀层。
也可以用于贵金属的化学镀和电镀的稳定剂。
用量为10-100mg/l。
3-硫-异硫脲丙磺酸化合物(UPS),白色粉末,在酸性镀铜中与聚乙烯醇或非离子表面活性剂配合使用,可得到光亮延展性好的镀层。
10-100mg/l。
3-(苯骈噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠(ZPS),淡黄色固体,作为光亮剂使用,与聚醚、润滑剂配合使用,可得到光亮、延展性好的镀层。
也可以与其它含硫化合物配合使用。
在镀贵金属时,可作为稳定剂而防止不正常的沉积。
10-100mg/l。
交联聚酰胺水溶液(JPH),棕红色液体,PH值5-6,主要用于低电流密度区光亮剂,一般与湿润剂、B-萘酚聚氧乙烯醚和含硫化合物如SP、DPS等一起使用,具有光亮、延展和整平效果。
用量是0.05-0.50mg/l。
N,N,N`,N`-四(2-羟丙基)乙二胺(EDTP),无色透明液体,PH值7.5-8.5,主要用于化学镀铜的络合剂,用量在10-30mg/l。
铜基合金电镀用添加剂
铜基合金电镀用添加剂
现代电镀网讯:
铜锌合金由于主要用于装饰性电镀,它的光亮效果不是由镀层本身的光亮度而决定的,主要是在以光亮镀层为底层的镀层所决定,如光亮镀镍或光亮镀铜上镀很薄的仿金镀层,透出光亮效果,因此基本不用光亮剂。
铜锡合金则因镀层较厚,需要用到光亮剂,常用的有无机添加剂和有机添加剂这两类。
无机添加剂为锑、硒等盐类,有机添加剂有明胶、有机酸盐(如酒石酸盐、柠檬酸盐等)。
现在则流行采用组合添加剂,如糖精加聚乙二醇加硒氰酸盐等,还有炔醇类化合物、聚胺类的磺酸盐等。
铜锡锌三元合金的添加剂效果较好的有硫氰酸钾、含12个碳或12个碳以上的α-氨基脂肪酸类化合物和氮杂环化合物等。
作为铜基合金的添加剂,还要用到润湿作用的表面活性剂,如十二烷基硫酸钠等。
几种常用镀铜添加剂介绍
几种常用镀铜添加剂介绍K020-990高整平酸铜光亮剂K020-990高整平酸铜添加剂用作装饰性酸性镀铜,适用范围广泛,可用于钢铁件、锌合金件及塑料件上的电镀,具有极佳的光亮层、整平性,镀层无麻点、耐高温、工艺稳定。
①特点a. 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,而且不容易产生针孔及麻点。
b, 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。
c •镀液温度较高时,在低电流区不会明显降低光亮度,可在较短时间内获得高光亮镀层。
生产厂商:德国科佐电化学有限公司酸性镀铜光亮剂一一SP聚二硫二丙烷磺酸钠、M (2—巯基苯并咪唑)、N (1,2—亚乙基硫脲)①特点a, 用于酸性硫酸盐光亮镀铜。
b, 使镀层结晶细致、光亮,并可提高阳极电流密度上限。
c,与M、N配合使用,效果更显著,可在宽温度范围内镀出整平性和韧性良好的全光亮镀层。
d,光亮剂分解产物影响小,使用寿命长。
e•镀液成分简单,维护方便,稳定性好。
生产厂商:浙江黄岩利民电镀材料有限公司201#硫酸镀铜光亮剂①特点a•分开缸剂、A剂、B剂三种。
开缸剂为绿色;主光剂和深镀剂A为紫色;防焦辅助光亮剂B为蓝色。
b,出光速度快,整平性极佳。
c电流密度范围宽,在低Dk区也有极好的光亮度和整平性。
d.镀铜后不需除膜,与镍层结培合力好。
e•温度范围宽,在15〜38C的范围内都可获得镜面光亮的镀层。
f. 光亮剂浓度高,消耗量少。
g, 镀液稳定性好。
生产厂商:上海永生助剂厂ULTRA酸性光亮镀铜添加剂①特点a, 具备Cupracid210及Cupracid300的特点:镀液容易控制,镀层填平度极佳。
b. 镀层不易产生针孔;内应力低,富延展性。
c•电流密度范围宽,镀层填平肛度高至75%,达到光亮效果。
d. 沉积速度特快,在4, 5A/dm2的电流密度下,每分钟可镀出I/真m的铜层,因而电镀时间可缩短。
e. 镀层电阻率低,故非常适合于对镀层物理性能要求高的电机工业。
酸铜电镀液中的添加剂去除方法
酸铜电镀液是电化学工业中常用的一种处理涂层表面的技术,它可以有效地提高铜电镀的效率和质量,并且可以在电镀过程中防止铜离子还原成金属铜而导致了漆表面出现黑斑等缺陷。
在一般的酸铜电镀液中,通常会添加一些辅助剂来改善电镀效果,但这些添加剂在使用一段时间后会逐渐被污染物所吸附,降低了其活性,影响了电镀液的使用寿命。
1. 添加剂的种类酸铜电镀液中常用的添加剂有:(1)赋活剂:赋活剂是一种能够提高电镀效率、促进金属电镀的辅助剂。
常用的赋活剂有巯基乙醇、乙二胺等,这些添加剂可以增加阴极活性,提高电镀速度和容量。
(2)化学添加剂:酸铜电镀常用的化学添加剂有控制剂、稳定剂、缓冲剂等。
这些添加剂能够在电镀过程中,稳定电镀液的PH值,抑制杂质的析出和聚集,从而保持电镀液的活性。
2. 添加剂的污染随着酸铜电镀液的不断使用,其中的添加剂会逐渐被污染物所吸附而失去活性,例如金属离子、有机物、杂质等。
当添加剂受到污染时,电镀液的导电性下降,电镀速率降低,并且容易出现气泡、漆膜开裂等问题,降低了电镀液的质量和使用寿命。
3. 添加剂的去除方法针对酸铜电镀液中添加剂的污染,有以下几种常用的去除方法:(1)活化处理:通过添加适量的还原剂或增加电流密度,可以使污染的添加剂重新被激活,恢复其原有的活性。
这种方法对污染轻微的电镀液效果较好,但需要谨慎控制活化的条件,以免引起其他不必要的问题。
(2)沉淀法:利用一些特定的化学试剂,如氢氧化钠、硫氰酸钠等,可以将污染的添加剂沉淀下来,然后通过过滤或沉淀分离的方法将其去除。
这种方法操作简单,但会产生大量的废液,需要处理和回收。
(3)离子交换法:利用离子交换树脂可以选择性地去除特定的金属离子或有机物,将其固定在树脂上,从而实现对电镀液的净化和再生。
在实际应用中,以上方法可以结合使用,根据电镀液的实际情况选择合适的去除方法。
对于添加剂的使用和管理也需要加强,定期检测电镀液的活性和污染程度,及时进行维护和处理,以确保电镀液的质量和稳定性。
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化学镀铜的添加剂简介
化学镀铜的添加剂主要有稳定剂、促进剂和镀层性能改进剂。
其中稳定剂是化学镀铜的重要组成部分。
因为化学镀铜产生不稳定的因素较多,无论是工艺配方和操作条件的变化还是杂质的混入或装载量的变化,都会引起化学镀铜的不稳定反应导致镀液失效。
促进剂则是提高化学镀铜的沉积速率,而改进剂主要是用来完善沉铜层的物理性能。
分述如下:
(1)稳定剂
化学镀铜的有效沉积应该是在被镀覆的表面,而不希望在溶液本体内也发生铜离子的还原反应,否则镀液很快就会分解。
在化学镀铜过程中,引起二价铜离子还原的除了活化的被镀件表面,镀液中的金属杂质或灰尘等微粒也会作为活化核心引起还原反应,这些反应可以说是有害的副反应,会使化学镀液的稳定性下降,不仅消耗了镀液中的有效成分,而且产生的氧化铜和金属微粒还会进一步引起新的还原副反应,加速镀液的分解。
为了阻止或减轻这些副反应,需要在化学镀铜中用到稳定剂。
这些稳定剂可以吸附到活性核表面而阻止其获得电子还原。
化学镀铜的稳定剂有很多种,常用的有甲醇、氰化钾、2-巯基苯并噻唑、α,α′-联吡喧等。
(2)促进剂
传统化学镀铜的速度为1~5μm/H,而加入促进剂后,化学镀铜的沉积速率可以提高到7~23μm。
这对提高生产效率是很有意义的。
利用化学镀铜的促进剂是含有非定域π键的化合物,如含氮、硫的杂环化合物,如胺盐、硝酸盐、氯酸盐、钼酸盐等。
(3)改性剂
为了改善化学镀铜的物理性能而加入的添加剂。
比如在化学镀铜中,加入2,2′-联唑噻啶等,与其他添加剂组合起作用时,镀层的韧性明显改善。
有时也引入微量的其他金属盐作为改善镀层性能的改性剂,如引入镍离子等。