酸性电镀铜基本资料
印制电路板酸性电镀铜电镀添加剂的应用及其机理研究
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中文摘要摘要印制电路板(Printed Circuit Board, PCB)是电子产品的必要组成部分,是支撑电子产品中电子元件的载体,其广泛应用于不同种类的电子器件中。
随着社会的不断进步,人类所追求的电子产品快速向微型化、便捷化、智能化方向发展,拥有高密度互联的多层印刷电路板(HDI-PCB)是制造这些复杂电子产品的重要成分之一。
目前,为了满足社会要求,所需PCB盲孔孔径不断缩小,孔的深径比越来越大,对PCB电镀工艺的要求更高。
而盲孔孔金属化是PCB电镀的核心,是实现多层电路板层与层之间连接的重要路径之一,也是目前PCB生产工艺中非常重要而成熟的技术之一。
但在直流电镀过程中,由于盲孔内电流密度分布不均,孔口电流密度较大,容易出现封孔现象,导致盲孔填充质量下降。
因此,为了获得良好的盲孔填充性能和均匀的铜镀层,镀液中采用添加有机添加剂的方式是非常有效而经济的。
为此,本文以微盲孔填充电镀铜添加剂为主要研究目标,首先对盲孔电镀添加剂的各种成分进行预筛选并通过电镀试验验证该组合添加剂体系并与之确定;其次,研究了各种添加剂成分对PCB微盲孔填铜效果的影响及其性能表征。
详细研究内容及相关结论如下:1、盲孔电镀添加剂的筛选及体系确定(1)通过对大量学者以往研究内容进行比较分析,确定了适宜的卤素离子(Cl-)、加速剂(聚二硫二丙烷磺酸钠:SPS)和抑制剂(聚乙二醇8000:PEG-8000)。
(2)借助筛选金属缓蚀剂的手段筛选出合适的电镀整平剂(4,6-二甲基-2-巯基嘧啶:DMP,2-硫代巴比妥酸:TBA),通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)测试并结合量子化学计算和分子动力模拟探究了DMP和TBA分子在铜表面的吸附行为和吸附机理,证明了它们可以通过嘧啶环平行吸附于铜的表面,使得进行电化学反应的有效面积减小,铜的表面沉积速度越慢,沉积层也就越均匀,从而有利于微盲孔的填充,也间接性的证明了它们可能是一种潜在的,有效的电镀整平剂。
酸性镀铜工艺及添加剂使用
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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。
求电镀铜介绍以及原理技术?
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求电镀铜介绍以及原理技术?1 电镀铜介绍以及原理电镀是历史最长、使用最多的湿法沉积金属涂层的工艺,是指通过电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。
在进行电镀时,将被镀件与直流电源的负极相连。
预镀筱的金属板与直流电源的正极相联,随后,将它们放在电镀槽中。
镀槽中含有预镀覆金属离子的溶液。
当接通直流电源时,就有电流通过,预镀的金属便在阴极上沉积下来。
电镀原理:简单地说,电镀是指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体例如金属的表面沉积上一层金属或合金层的过程。
比如镀铜,可以用CuSO4作电解质溶液,要镀的金属接电源负极,电源正极接纯铜,通电后,阴极发生反应:金属铜以离子状态进入镀液,并不断向阴极迁移,最后在阴极上得到电子还原为金属铜,逐渐形成金属铜镀层,其反应式为:铜离子(Cu2 ) 2电子(e-)=铜(Cu) 阳极发生反应:铜(Cu)-2电子(e-)=铜离子(Cu2 )。
电镀实质是在外加电流作用下镀中的金属离子在阴极(工件)上还原沉积为金属,是得到电子的过程。
阳极反应是金属溶解,给出电子的氧化过程(不溶性惰性阳极除外)。
这种金属沉积的特点是从外电源得到电子的工艺。
电沉积铜开始于1801年的硫酸盐酸性镀铜,用于工业生产已有160多年的历史。
利用镀铜技术可以使其他基材表面具备铜所具有的种种优点,同时还节约了大量金属铜。
镀铜膜的主要特点如下:a、镀层与基体金属结合力好,强度高;b、镀层韧性好,延展性好:c、深镀性能好,整平性好;d、易抛光,导电性能良,可以用于增加导电性的功能性镀层;e、易焊接;f、在装饰性电镀中可选用特定添加剂得到光亮效果,或镀出凹凸黑体字;g、镀层上容易继续镀铜或镀其他金属,是重要的预镀层和中间镀层,可用于多层装饰镀铬、镀镍、镀锡、镀银、镀金等镀层的中间镀层。
由于镀铜膜具有上述优点,所以它可以应用在装饰性电镀、中间过渡镀层、印刷电路板PCB、电子电镀等几个方面。
同时,利用铜的高触点及炭与铜不能形成固溶体和化合物的特性,可用作局部防渗碳。
酸铜电镀中各成分的作用
![酸铜电镀中各成分的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/9fad5479a9956bec0975f46527d3240c8447a1c1.png)
酸铜电镀中各成分的作用以酸铜电镀中各成分的作用为标题,我将为您写一篇文章。
酸铜电镀是一种常见的电镀工艺,通过在金属表面形成一层铜镀层,达到保护金属、改善外观和提高导电性能的目的。
在酸铜电镀过程中,有多个成分起着重要作用。
第一,硫酸铜(CuSO4)是酸铜电镀溶液的主要成分,它提供了镀铜过程中所需的铜离子。
硫酸铜在溶液中离解成Cu2+和SO4-离子,Cu2+是电镀过程中的还原剂,它被还原成金属铜并沉积在导电物体表面。
而SO4-离子则参与配位反应,帮助稳定电镀溶液的pH值和离子浓度,使镀层均匀且致密。
第二,硫酸(H2SO4)作为酸性电镀溶液的主要酸性成分,它起到调节溶液酸碱度的作用。
在酸性环境下,铜的溶解度较低,有利于生成均匀且致密的铜镀层。
此外,硫酸还可以帮助提高溶液的电导率,促进溶液中的电子传输,有利于电镀反应的进行。
第三,柠檬酸(C6H8O7)作为复配剂添加到酸铜电镀溶液中,起到配位剂和缓冲剂的作用。
柠檬酸与Cu2+形成配位络合物,提高了铜离子的稳定性,有助于镀层的均匀性和致密性。
柠檬酸还能缓冲溶液的pH值,防止溶液过酸或过碱,保持合适的酸碱度范围,提供良好的电镀条件。
第四,添加剂是酸铜电镀溶液中的关键成分之一。
添加剂的种类繁多,根据不同的要求可以选择不同的添加剂。
常见的添加剂如增韧剂、增亮剂、防氢脆剂等,它们在电镀过程中起到改善镀层性能、提高光亮度和防止氢脆的作用。
酸铜电镀中的各成分起着不可或缺的作用。
硫酸铜提供了铜离子,硫酸调节了溶液的酸碱度,柠檬酸作为配位剂和缓冲剂起到了稳定溶液和镀层的作用,而添加剂则能够改善镀层性能和提高外观质量。
这些成分共同作用,使酸铜电镀过程更加高效、稳定和可靠。
全光亮酸性镀铜(
![全光亮酸性镀铜(](https://img.taocdn.com/s3/m/6f3d40a2482fb4daa58d4bec.png)
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
LS酸铜说明书
![LS酸铜说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/25cc1482b9d528ea81c7798b.png)
LS光亮酸铜工艺LS酸铜添加剂是最新推出的全新配方的光亮酸铜添加剂。
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,18-35℃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。
使用方法LS型硫酸铜光亮剂色泽区分如下:1.LS-A (紫红色)2.LS-B (浅绿色)3.LS-MU开缸剂(浅绿色)添加剂及氯离子的功能及控制* LS-A (紫红色)此光亮剂用作新配镀液及日常生产的补充,其主要作用能在低电流区有优良的光亮度和整平性(低电流区调节剂)。
LS-A过多,会造成低电位黑,高电位烧焦,此时,可加入LS-B抵消。
按照镀层的光量度和整平性及操作温度其消耗量不同,为50~70毫升/千安时。
将根据各厂操作条件来确定(添加剂的消耗量随镀液温度升高而递增)。
* LS-B (浅绿色)此光亮剂用作新配镀液及日常生产的补充,其主要作用能在高电流区有优良的光亮度和整平性,扩大电流密度范围,防止镀层烧焦。
(高电流区调节剂)按照镀层的光量度和整平性及操作温度其消耗量不同,为40~60毫升/千安时。
将根据各厂操作条件来确定。
(添加剂的消耗量随镀液温度升高而递增)* LS-Mu(开缸剂)(浅绿色)只在镀液开缸时及活性炭大处理后及具体生产中镀液带出损失时使用,不要作为补给剂来添加,LS-MU开缸剂支持光亮剂A及B作出高填平光亮的镀层,并消除针孔。
*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0.03~0.1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。
酸性光亮快速电镀硬铜技术
![酸性光亮快速电镀硬铜技术](https://img.taocdn.com/s3/m/2729110316fc700abb68fc10.png)
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。
酸性电镀铜基本资料(doc 12页)
![酸性电镀铜基本资料(doc 12页)](https://img.taocdn.com/s3/m/7c40614bc8d376eeafaa312e.png)
酸性电镀铜基本资料(doc 12页)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.镀液中硫酪铜含量太低1.加强前处理2.加厚预镀层3.检查并纠正4.分析补充到配方规定范围内镀层光亮度不足1.光亮剂剂不足2.CI-偏高或不足3.镀液温度高4.硫酸含量偏高或硫酸铜偏低5.镀液有杂质污染6.阳极面积不够1.用霍尔槽试样,适当补加2.化验调整,偏高可用硫酸银或氧化亚铜处理3.降温4.分析调整5.对症处理6.补加阳极低DK处光亮度不足1.光亮剂不足2.镀液温度偏高3.DK不够大4.镀液中有铜粉或一价铜5.镀液有杂质污染1.适当补加2.降温3.加大DK4.检查阳极,加双氧水5.对症处理1.光亮剂过量1.分析处理镀层粗糙有针孔1.前处理不良2.镀液中有铜粉或一价铜3.CI-不足4.镕液内有杂质乐势1.加强前处理2.加双氧水3.加计算量盐酸4.对症处理条纹镀层1.CI-偏低2.光亮剂过量1.加计算量盐酸2.调整之镀层边缘有毛刺或烧焦1.镀液温度偏低2.硫酸铜浓度偏低3.DK过大1.适当升温2.适量补充3.适当降低DK 1.润湿剂过量或不足2.310B不足1.霍尔槽小试调整2.补充前处理不良加强前处理整平性不良1.CI-偏低2.硫酸含量偏高3.镀液有杂质污染1.加入计算量盐酸2.调整3.对症处理1.铁杂质过量,此时阳极上往往有蓝色结晶析出1.更换部分或全部镀液酸性亮铜上镀不上牢固镍层有的酸性光亮镀铜溶液中含有CB型混合添加剂,有的还含有聚乙二醇,这些物质会在镀层表面形成憎水膜,憎水膜面上是难以沉上牢固镍层的。
故镀铜后尚需经过稀硫酸除膜处理,这一工序很重要,有时因被忽略而常难以获得牢固的镍层。
光亮酸性镀铜层作仿金底层的故障仿金镀与装饰性镀铬一样,本身无光泽,靠光亮的镀层为底层来映照。
某厂仿金镀采取酸性光亮镀铜为底层,酸性光亮镀铜虽然光亮性方面能满足这方面要求,但由于仿金属厚度相当薄,而且存有孔隙,在大气中极有可能通过孔隙促使底层铜加速氧化,当底层铜开始;氧化时,又会从仿金镀层的孔隙中泛出来,致使仿金层变色,这一故障频频出现。
电镀镀铜原理
![电镀镀铜原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6e2f5aa018e8b8f67c1cfad6195f312b3169eba4.png)
电镀镀铜原理电镀是一种利用电化学原理将金属离子沉积到导体表面的方法。
电镀镀铜是一种常见的电镀工艺,在电子、通信、汽车等领域有着广泛的应用。
电镀镀铜的原理主要包括电解液、阳极、阴极和电流等要素。
下面将详细介绍电镀镀铜的原理及相关知识。
首先,电镀镀铜的原理是利用电解液中的铜离子在电流的作用下沉积到导体表面。
电解液中的铜离子是通过铜盐溶液或酸性铜盐溶液提供的。
在电镀过程中,阳极是铜板或铜棒,而阴极则是需要进行镀铜的导体表面。
当外加电流通过电解液时,铜离子会向阴极移动,与阴极上的金属离子结合,从而在导体表面形成一层均匀的铜镀层。
其次,电镀镀铜的原理还涉及电流密度的控制。
电流密度是指单位面积上通过的电流量,它对电镀的均匀性和质量起着重要作用。
在电镀过程中,需要根据不同的导体形状和表面特性来控制电流密度,以确保铜镀层的均匀性和致密性。
通常情况下,电流密度较大的地方会形成较厚的铜镀层,而电流密度较小的地方则会形成较薄的铜镀层。
另外,电镀镀铜的原理还与电解液的温度、搅拌速度、PH值等因素有关。
这些因素会影响电解液中铜离子的浓度和运动速度,进而影响铜镀层的厚度和质量。
在实际生产中,需要根据具体的工艺要求和产品特性来合理控制这些因素,以确保电镀效果符合要求。
总的来说,电镀镀铜的原理是利用电化学原理将铜离子沉积到导体表面,通过控制电流密度和电解液的各项参数,实现对铜镀层厚度和质量的精确控制。
电镀镀铜工艺在现代工业生产中有着重要的应用,它不仅可以提高导体的导电性能和耐腐蚀性能,还可以美化产品表面,增加产品的附加值。
因此,深入理解电镀镀铜的原理对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
综上所述,电镀镀铜的原理涉及电解液、阳极、阴极、电流密度等多个方面的因素,通过合理控制这些因素可以实现对铜镀层厚度和质量的精确控制。
电镀镀铜工艺在现代工业生产中有着广泛的应用前景,对于提高产品质量和附加值具有重要意义。
光亮酸性镀铜原材料
![光亮酸性镀铜原材料](https://img.taocdn.com/s3/m/e340802f5727a5e9856a6118.png)
酸性光亮镀铜的原材料和阳极的质量问题酸性光亮镀铜已经被广泛应用了十几年,但人们往往看重光亮剂的选择,而忽视了原材料的纯度和铜阳极含磷量对镀液和镀层质量的影响。
下面就这方面谈谈个人的体会。
1、硫酸铜硫酸铜为酸性光亮镀铜溶液的主要成分之一。
近年来某些生产厂为了牟利,用废杂铜粗制滥造,甚至还有将报废含有光亮剂的酸性光亮镀铜溶液蒸发结晶出售,因此经常发生硫酸铜含铁、氯离子、光亮剂或机械杂质过多。
用这种劣质硫酸铜配置或补充镀液,生产时便会出现各种各样的弊病。
有时还误以为是光亮剂有问题,花大量时间去检验光亮剂的质量而延误生产。
又会因硫酸铜不纯而处理镀液和镀层不合格必须增加抛光或退后再镀, 时间和经济损失不算, 万一不能及时交货更会影响电镀厂的信誉。
酸性光亮镀铜溶液中含铁过多便很难处理。
虽然有人提出用碳酸铜或有机萃取剂除铁, 但经济上很不合算。
镀液中的铁的质量浓度应控制在10g/L以下, 超过12g/L时镀液的阴极电流效率和镀层的光亮度下降, 甚至无光泽、粗糙、烧焦和阳极钝化。
如果硫酸铜含铁量过多, 配制成的镀液就会不同程度地出现上述故障。
氯离子是酸性光亮镀铜溶液中不可缺少的成分。
这是由于它在镀液中除了与一价铜生成不溶于水的氯化亚铜, 从而消除了一价铜离子的影响外, 还能够降低和消除光亮铜镀层因夹杂有机光亮剂及其分解产物所产生的内应力, 提高了镀层的延展性。
镀液中氯离子的质量浓度控制在10~80mg/L范围内才能镀出镜面光亮和延展性良好的铜镀层, 但如果超过其上限, 铜镀层的光亮度便下降和低电流密度区不亮, 严重时铜镀层粗糙和产生毛刺, 甚至烧焦。
过多的氯离子虽然可以处理掉, 但总不应该买含氯离子过多的硫酸铜处理后再用吧。
有些硫酸铜含结晶水过多, 呈淡蓝色。
换句话说, 就是硫酸铜含量不足。
如果用这种硫酸铜按常规配方以5个结晶水计算的重量来配制镀液时, 镀液中的硫酸铜质量浓度便不够了。
如果硫酸铜溶解后溶液呈混浊就说明混入了机械杂质。
铜电镀入门教程
![铜电镀入门教程](https://img.taocdn.com/s3/m/5c714562f5335a8102d22067.png)
电镀铜入门教程
酸性电镀铜原理:
铜电极(阳极)与金属镀件(负极)在硫酸铜电镀液里面通电,使金属镀件表面镀上铜层。
装饰性电镀:
主要用于金属面板、纽扣、卫浴水龙头等部件。
一般镀多层金属,因为铜的延展性、附着性优良,一般以铜层作为基础层,再在上面镀其他有色金属达到装饰效果。
与装饰性性电镀对应的是功能性电镀,一般是镀镍、镀铬等金属,达到防腐、耐磨等效果。
酸性镀铜光亮剂:
添加在电镀液中的辅助物,实现镀件表面铜层均匀、光亮的效果。
光亮剂消耗是镀铜的其中一个主要成本来源(铜电极消耗、电能消耗、光剂及电镀液消耗)。
电镀术语:
高电位:电镀件通电时,镀件表面电流线密度最大的点(一般在镀件离铜阳极最近处、尖端、外表面)
低电位:电镀件通电时,镀件表面电流线密度最小的点,是最难镀上铜的位置(一般在电镀件离铜阳极最远端、内表面)
填平:镀件表面刮痕、小坑等微小凹处经电镀后变成平面的效果
决定光剂性能优劣的主要因素:
1、低电位的电镀效果好坏
2、填平能力的强弱
3、实现电镀效果所需的电镀时间
4、光剂消耗量的多少
5、电镀后镀件表面白雾状区域的大小
行业现状:
最高端的为德国光剂,一般价格在90元/公斤
其次为日本、美国光剂,一般价格在70元/公斤第三档的为香港货光剂,一般价格在60元/公斤第四档的为国产光剂,一般价格在40-60元/公斤。
电镀铜工艺-专业介绍
![电镀铜工艺-专业介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/389d552fc950ad02de80d4d8d15abe23482f03f0.png)
2021/11/14
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磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用,從而 減少Cu+的積累。
13
— 空氣攪拌
無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2 打氣管距槽底3-8cm,氣孔直徑2 mm孔間距80-130 mm。 孔中心線與垂直方向成45o角。
過濾
PP濾芯、5-10m過濾精度、流量2-5次循環/小時
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
2021/11/14
14
為何不用電解銅或無氧銅作陽极???
2021/11/14
18
磷铜阳极材料要求规格
主成份
– Cu : 99.9% min
– P : 0.04-0.065%
杂质
– Fe : 0.003%max – S : 0.003%max – Pb : 0.002%max – Sb : 0.002%max – Ni : 0.002%max – As : 0.001%max
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影響陽极溶解的因素:
陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-2.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率
2021/11/14
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阳极袋与阳极膜
阳极袋
1.阳极袋可用PP材质,使用之前要用稀硫酸浸泡一段时间。 2.正常的阳极膜是黑色的,若呈棕色时表示阳极含磷不够, 呈银灰色时表示槽液中含氯离子太多而生成了氯化铜。但这只是 一般判断,尚须槽液分析辅助。 3.阳极袋的功用在于防止阳极膜的碎屑、碎铜粒掉落槽中, 更换频率约为半年一次,但只要发现有破损应立即更换
酸性电镀铜基本资料
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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。
电镀铜--原理(参考)
![电镀铜--原理(参考)](https://img.taocdn.com/s3/m/d7c4d73be3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d56e.png)
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 = Cu2H+ + 2e = H2阳极反应:Cu - 2e = Cu2+4OH- - 4e = 2H2O+O22、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。
PCB电镀工艺学习资料
![PCB电镀工艺学习资料](https://img.taocdn.com/s3/m/bb287fca58f5f61fb73666d5.png)
电镀工艺学习数据一.电镀工艺的分类: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。
电镀-酸性光亮镀铜工艺
![电镀-酸性光亮镀铜工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/00071ce25ebfc77da26925c52cc58bd63086935e.png)
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。
酸性光亮铜电镀电镀镍
![酸性光亮铜电镀电镀镍](https://img.taocdn.com/s3/m/b7775bde7f1922791688e871.png)
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。
酸铜电镀工艺简介
![酸铜电镀工艺简介](https://img.taocdn.com/s3/m/b391237848d7c1c709a14511.png)
打氣管
氣孔45度角向槽底
40-50毫米
槽底
30-80毫米
29
ห้องสมุดไป่ตู้
空氣攪拌
Low Agitation
Medium Agitation
30
空氣攪拌
空氣攪拌不足
高电流密 度烧焦
31
鈦籃
Partially Filled, Titanium Anode Basket
•鈦籃長度應短於掛具 •鈦籃袋不能過寬或過窄高 •鈦籃袋不能低於鍍液面
镀速下降 控制范围减小
大于250克/升 • 光亮度下降 • 整平性下降 • 硫酸铜沉淀造 成镀层粗糙 113 克/升 285 克/升
10
低硫酸铜浓度 (113 克/升)
高电流密 度区烧焦
11
硫酸浓度的影响
硫酸浓度低至15 克/升
• 高电流密度烧焦和 结瘤度变得明显
硫酸浓度高至150克/升
• 溶液的腐蚀性变大 • 阳极的侵蚀危害性增大, 硫酸铜浓度偏离 •光亮度下降
6
镀液配制
• 溶解硫酸铜于水中
• 用活性碳净化溶液
• 加入硫酸、氯化物(计算自来水中的氯化物)
• 最后加入所需的添加剂
7
光亮镀铜
8
整平性卓越
180 Grit 磨纹
镀层的横截面 光亮和整平 •结晶极其细致 •镀层致密
9
硫酸铜浓度的影响
低于150 克/升
• • 整平能力下降 光亮度下降
•
• •
溶液导电性下降
4
分散能力
宏观分散能力 微观分散能力
高電位區
低電位區 孔, 凹槽或裂缝
高電位區
低電位區
5
镀酸铜的作用及维护PPT资料(正式版)
![镀酸铜的作用及维护PPT资料(正式版)](https://img.taocdn.com/s3/m/4649ededc281e53a5902ff0c.png)
电镀添加剂作用
• 添加剂 有”抑强扶弱”的作用(光泽电镀) • 1.细晶理论(络合剂),V生>V成. • 2.晶面定向理论(电镀添加剂),使不同晶面生成曲
与一致. • 3.胶体膜理论(酸铜中的CL离子) • 4.电子自由流动理论( ),金属晶格中充满了可自由
流动的电子,当光照射到金属表面时,自由电子迅速 把光能传递到整个晶格中,并立即把光放出,结果一 点也不吸收光.晶格越小,电子流动范围越小,吸收 光能,并立即释放.
• 2. 注塑方面: 现象:一些光亮剂(包括自己开发研制的),刚开缸时很好,但经过几个星期或几个月大规模连续生产后,镀层质量开始下降,不论怎么补充、 添晶造加面成,定 龟调向裂•整理的镀论原a温液因(,电都度在镀回于添除不的金加到属去变剂开层)缸,进化使的时不刚行的而同性良晶妨电导好面碍状镀生致了态成树处。曲脂与在的理一收该的致缩.,部树为位此脂,发飞应使生边金的属。层热此的厚应项度力变处薄过理,降于目低集束的缚中在力。。于避免由于环境 造细成晶龟 理裂论• 的(络原b合因剂在),V于对生金>于属V成层合.的刚模性部妨碍位了树进脂行的收布缩,轮为抛此,光应使等金,属层使的厚该度部变薄位,降平低滑束缚。力。 B低并温破减环 坏小境光•镀发亮层生添c大应的加力。龟剂,如尽裂的应造吸量调成附整龟性使电裂,最镀浇的好液原控口、因制增在面在大于(2析处金5-出属3理0膜层) 的的得延刚展平性性妨滑,碍降了,·低树使电脂沉的边积收应缩角力,(为此特,应别使是金属锐层的角厚)度变部薄,位降的低束弧缚力度。加 电温二原镀度,因吸层 太附---的高•-效--龟,主容果裂者 性要易差(原使,加高电,高因添入温在加温活沉降时于剂性环)热低各炭积应组树越境电力分脂时多,不层发,沉带拉即会的入生∶积按龟伸氯由厂裂的离应于家(应子环设低龟力越力境定温多裂温的时。过.度比)造变例低大化消成温,导耗龟致. 环为电裂镀境此层的发,与原树生应脂因层的调的在整龟膨于胀电裂量金或镀造收属液成缩层量、龟有的所增裂差延大的异展,析原从性而出因产不膜在生足了的于超,过延金各或展属自材料特 性(另20(外-8材 ,单0m料凭g强赫/l)度,层 缚尔原)槽因的力的试:一拉验刚。,活伸显性应性然炭力是妨本。不身够碍含的氯了,要离借树子助. 于脂日的新月收异的缩新,技术为新设此备,,创造应良使好的金实验属手层段和的方法厚,对度镀液变、薄镀层,的各降项低性能束进行深入 研B 究减。小•镀层d应力,如注应调塑整电工镀艺液、要增大以析高出膜模的延温展,性高,料降低温电沉,低积应速力,底压,使毛坯应力最小.
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酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法氯离子含量高会影响酸性亮铜层质量酸性光亮镀铜溶液中含有适量的氯离子(30~90mg/L)能提高陵层的光亮度和平整性,还能降低镀层应力。
但不可过多,否则镀层失去光泽,光亮度下降,光亮范围狭窄,镀层还会产生树枝状的条皎,阳极发生钝化,电压明显上升,电流升不上去。
为避免过多的氯离子进入镀液,配制溶液用水必须用去离子水,瓯然配方中有少量的氯离子要求,但也无需单独加入,因为配制材料即会有少量氯离子存在,基本能满足要求。
若溶液中有过高的氯离子存在,可加入计算量的氧化亚铜予以群决。
某厂新配制的1000L酸性亮铜溶液,使用的材料除去离子水之阶,所有材料都是试剂级的,配成试镀时发现镀出样板平整性很差,也不太光亮,还见有条纹。
根据试样情况,经多方检查,无论是配制过程,还是使用材料均.无可疑之处,最后考虑到可能与氯离子含量有关。
估计氯离字含量过高的可能性不大,因为使用的材料都是试剂级的,于是吸出5L溶液,先在此小槽中镀出样板,然后加入250mg氯化钠(当时无试剂级的盐酸)约含30mg/L氯离子,然后在同样工艺条件下再镀样板,结果表面质量明显不一样。
由此可见,凡是用试剂级材料配制的光亮酸性镀铜溶液,若试镀结果质量不够理想的,有可能是氯离子浓度太低,但补充时还是先做小试为好,以免因其他原因而加入过高氯离子后引出麻烦。
用水不当引起酸性镀铜层的质量故障由水质不符合酸性光亮镀铜工艺要求而引起镀层质量或溶液遭到污染的例子很多,在此仅举一例。
某乡办电镀厂发生一起光亮酸性镀铜的槽端电压升高、电流升不上去,继续升高电压时电流虽暂时能上去,但不久又回落下来,镀层光亮区狭窄,补充光亮剂也无济于事。
阳极上还蒙有一层灰白色的膜等质量故障。
上述现象与溶液被氯离子污染引起的相似。
据查是用水不洁所故。
原来该厂地处偏僻,靠用井水,且井水由于电镀废水未能正规治理,就地排放而被污染,长期用此井水清洗工件又难免被带入镀槽,因而出现上述质量故障,由此可见电镀用水对镀层质量影响很大。
酸性亮铜上镀不上牢固镍层有的酸性光亮镀铜溶液中含有CB型混合添加剂,有的还含有聚乙二醇,这些物质会在镀层表面形成憎水膜,憎水膜面上是难以沉上牢固镍层的。
故镀铜后尚需经过稀硫酸除膜处理,这一工序很重要,有时因被忽略而常难以获得牢固的镍层。
光亮酸性镀铜层作仿金底层的故障仿金镀与装饰性镀铬一样,本身无光泽,靠光亮的镀层为底层来映照。
某厂仿金镀采取酸性光亮镀铜为底层,酸性光亮镀铜虽然光亮性方面能满足这方面要求,但由于仿金属厚度相当薄,而且存有孔隙,在大气中极有可能通过孔隙促使底层铜加速氧化,当底层铜开始;氧化时,又会从仿金镀层的孔隙中泛出来,致使仿金层变色,这一故障频频出现。
了解到上述原因,并改用光亮镀镍代替酸性光亮镀铜之后,这一仿金属的变色现象再也未曾出现过。
酸性亮铜阳极材料的选择酸性镀铜的阳极要选用由专业生产厂家供应的含磷阳极板,这是因为铜阳极在硫酸溶液中会产生铜粉,从而导致镀层产生毛刺、粗糙,由于电铸时还可能积成瘤子。
铜阳极的含磷以0.2%~0.4%为好,含磷量太低效果不好,易产生铜粉,含磷量太高时(高于l%),阳极表面会出现一层厚厚的膜层,使阳极处于钝化状态还会污染溶液。
自己铸造往往满足不了这一要求,可在电镀材料供应部门选购。
为了防止铜阳极中的不溶性杂质落入镀液内而影响铜层质量,必须用涤纶布包扎极板。
阳极电流密度太大、或阳极板含P木适当,造成阳极氧化不完全,其反应为:Cu-e→Cu+镀液体中二价铜离子在阴极上完全还原为:Cu2++e→Cu+酸性亮铜溶液被氯离子污染某厂有一只容积为800L的酸性光亮镀铜槽。
一段时期镀出工件的光亮度越来越差,出现白雾状,低电流密度区也不亮,使用的铜阳极表面附有一层粉末状的白色产物,电压也升不上去,只得停产,厂方为此十分着急,笔者应邀参加了上述故障的讨论。
现将已查清的故障产生原因并处理结果简述如下。
该厂的酸性光亮镀铜液是请人配制的,使用还不到两个月,开始使用时效果很好,镀出铜层光亮细致,电流、电压都正常,使用不到一个月后镀层的光亮逐渐变差,最后出现上述现象,再也无法使用。
在讨论会上有人提出配制溶液时十二烷基硫酸钠和光亮剂的加法不当,也有人提出配制溶液时是否忘了加氯离子,笔者认为以上分析的原因是不太可能的,若是溶液配制工艺有误,那么开始使用时问题即应暴露,而不是使用近一个月后才发生变化的,再则,目前所获镀层的症状也不像是上述原因引起的,相反却很像是溶液中氯离子含量过高所致,但氯离子从何进入槽液中呢?笔者从光亮镀铜的生产线上进行逐道的检查,查到氰化铜后的中和槽(又称活化槽)时闻到了有刺鼻的盐酸气味,经询问确是盐酸,并发现工人操作时把工件从中和槽中取出后即在旁边的清水槽中浸一下就挂入到酸性光亮镀铜槽中去电镀。
此清水槽用pH试纸测得的pH值是4.8,可见该清水槽中氯化氢浓度是相当高的了。
从以上的所见所闻对锾铜槽中氯离子含量过高是可想而知了。
为了证实上述分析的可靠性,从光亮镀铜液中取出两烧杯溶液,将其中一只烧杯中的溶液进行除氯处理,在同样条件下两烧杯中镀出的工件进行比较,经除氯处理的一只烧杯中镀出的铜层光亮似镜,而未处理过的一只烧杯中镀出的工件表面仍有一层白雾状产物,镀层不光亮,{从以上的实验结果来看,光亮镀铜槽液被氯离子污染是无疑的了。
根据厂方要求,随后把800L的光亮镀铜溶液进行了除氯处理,恢复了正常生产,并向厂方提出了工艺上的改进措施。
亮铜溶液中氯离子用锌粉处理,步骤是:在搅拌下加入2~3g/L锌粉,搅拌30min后再加入2~3g/L活性炭,再继续搅拌2h,静置后过滤。
处理之后需补充光亮剂。
工艺上的改进措施要求如下。
(1)中和槽(活化槽)溶液改用5%~8℅的稀硫酸代替原先用的稀盐酸。
(2)工件经中和处理后在清洗过程中要抖动和摇摆。
(3)清水槽的水要流动,每天还应更换两次,用静水是不符合要求的。
(4)镀光亮铜前增加一道蒸馏水漂洗,以提高工件表面的净洁性。
光亮镀铜溶液经处理后三个多月生产一直正常,未曾发生过质量问题。
操作说明:(1)吸附用的活性炭要选优质的,劣质活性炭含有氯离子,会造成二次污染;(2)治理方法效果显著,但必须认真、细致,不然有可能引起副作用。
酸性铜前的预镀钢铁件酸性镀铜之前必须先经预镀铜或预镀镍,否则钢铁件表面印会被镀铜溶液所浸蚀,出现置换铜层,使酸性铜无法在此基材上正常沉积,不但工件因腐蚀而报废,溶液也会遭到破坏。
故预镀层不但要有一定的厚度,而且结合强度要好,并无孔隙、砂眼以及海绵状镀层等露量问题的存在。
对于形状复杂并质量上有严格要求的工件还需将预度的电镀工艺改为化学镀工艺。
以保证工件的所有表面都能沉上预镀层。
酸性亮铜层表面出现橘皮状皱纹某电镀厂的酸性镀铜件有近20%的表面全部或局部呈橘子皮状驹皱纹。
厂方对镀铜溶液准备要大处理。
其实这一现象问题不在溶夜,因为若是如此,则不可能有的表面完好,而有的出现皱纹。
据笔著分析是镀前处理不彻底引起的。
为了证实这一估计的可能性,笔者取l0块5cm×10cm的铁板,弪充分进行前处理后镀铜,镀出铜层表面完好,避免了大处理仍不能睥决的工时、材料等的浪费。
这类现象有时确实较难鉴别,如工件表面出现细麻状,待镀层稍萝时变为类似橘皮状,这种情况若遍布于整个工件表面,则极有可能黾Cu+的影响及溶液中M光亮剂不足等因素引起的,此时则需要采炙相应措施予以解决。
酸性亮铜层表面产生毛刺铜层表面出现毛刺是一价铜干涉的结果,一价铜被水解成氧化嘲铜而产生粗糙镀层,有时产生铜粉或海绵状镀层。
镀铜层出现毛刺搠是由此而产生的。
由于一价铜析出电位比二价铜析出的电位低,于是总是优先于濯价铜的析出,从而影响二价铜有规律的电结晶过程,导致上述现象。
为排除上述因素的干涉,在溶液维护上首先要注意如下问题。
(1)质量。
使用的阳极要选用定点生产的专业厂产品淘使用中如发现无棕黑色薄膜,或局部无棕黑色薄膜则应停止使用。
前是含磷量低,后者是含磷量不均匀。
阳极要选用含磷量0.1%~0.3%铜阳极,操作时不要移动阳极,以免磷膜掉下来污染溶液。
并使工件表面产生毛刺。
要保证阳极面积与阴极面积之比不得小于l.5:1,阳极套不萤过厚,以防堵塞(以单层涤纶布为宜)。
阳极挂钩与极杠之间接触要良好。
(2)镀件需带电人槽。
带电入槽可减轻工件浸蚀。
出槽时工件未取尽前不要关闭电源,工件与挂具非接触部位也宜经过绝缘处理(3)保证硫酸浓度。
硫酸具有降低镀液电位、增强镀液导电雠能、防止硫酸铜水解成氧化亚铜的危害,从而减少镀液中铜粉晦作用。
(4)定期添加适量的双氧水。
添加时宜直接加入到槽底并需激烈搅拌。
添加双氧水是抑制Cu+过多积累的有效途径,当溶液中超过1.5g/L的Cu+时,镀出工件即可见有毛刺出现。
要注意的是勤加少加,以防光亮剂失效。
(5)防止产生置换铜层。
对于形状复杂件要注意预镀层的质量,防止由此而产生置换铜层。
这一方面特别要注意管状件,管状件内壁预镀铜或镍都是镀不上的。
因为工件一进入光亮酸性镀铜槽即会开始与亮铜溶液发生置换反应,结果溶液中产生大量铜粉,详见反应式:Fe+CuS04→Cu↓+FeSO4此外还存在着铜粉与二价铜离子的歧化反应,这时又会产生一价铜。
为解决这一问题,必须把预镀铜工序由氰化预镀铜改为化学镀铜或化学镀镍,只有这样才能保证管件内壁全部镀上预镀层,才能避免陂酸性光亮镀铜时再出现置换反应。
酸性亮铜溶液中硫酸铜结晶析出某厂在配制酸性亮铜溶液时将57g/L硫酸误按57mL/L配制,配成后由于硫酸的加入量近多一倍,影响了硫酸铜的正常溶解,有大量的结晶析出。
笔者用烧杯舀出半杯观察,溶液的颜色并不深,大体验证确是硫酸加过量了。
配方中若无单独规范,其计量单位应该是统一的,若有单独标的则另当别论。
这次故障采取适当稀释、使用时适当加温的方法来解决。
酸性亮铜出现光亮度不足酸性亮铜出现光亮度不足酸性光亮镀铜出现失光,通常多由溶液中光亮剂失调引起,但并非都与此有关。
笔者曾遇到这样一起故障,有的在工件的上部,有的在工件的尾部无光泽,而有的部位仍较光亮,该厂工艺员不假思索地正在第二次补加光亮剂。
结果,原先不光亮的部位仍是暗淡无光,而原先较亮的部位显得有点发雾。
据此情况,建议检查一下阳极板,阳极布置不匀、溶断掉落、使用过久耗尽等都有可能引起工件的部分地区电流密度过小而出现上述故障。
经检查确系由此原因引起的,问题也由此而得到解决。
酸性亮铜溶液中硫酸含量渐低酸性亮铜溶液中硫酸含量渐低某厂酸性镀铜是静镀的,施镀过程中产生的一价铜离子得不到氧化,不得不经常添加双氧水。
且溶液的分散能力低、镀层粗糙的现象总是改变不了。
实际上,用双氧水氧化一价铜的同时会消耗一定数量的硫酸:2Cu++H2O2+2H2S04→2CuS04+2H2O+H2↑ 由上列反应式换算后可知,氧化lg一价铜需8.1g30%的双氧水和1.55g的硫酸。