酸性镀铜光亮剂配方

合添加剂过量情况比较，以评价光亮剂添加量使用范围。试验结果见表2：
表2 添加剂过量试验
序号
SF-610A
SF-610B
SF-610Mu
试验现象
（ml/L） （ml/L）
（ml/L）
1
0.5
0.3
8
镜面光亮
2
0.5
0.3
16
镜面光亮
3
0.5
0.3
24
低区白雾
4
1.0
0.3
8
状
5
1.5
0.3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
镜面光亮
6
采用上海辰华仪器公司生产的 CHI660电化学工作站分别对 SF-610和香港
某知名公司光剂镀液进行测试，研究电极是截面积为 3mm2的紫铜棒，辅助电极
为铂电极，参比电极为甘汞（饱和）电极，温度为28℃，扫描速度为0.005V/s,
从开路电位进行扫描。结果如下图1所示：
图1不同光剂体系的阴极极化曲线 图1阴极极化曲线表明，SF-610镀液体系的阴极极化较香港某公司镀液 体系的更大，使镀层结晶更细致，分散能力和低区走位能力更好。 6 结论 （1）正确选择高质量的酸性镀铜中间体，并进行精确复配、反复试验，才能 开发出性能优良的酸性镀铜添加剂。 （2）SF-610酸铜添加剂具有整平能力强、温度和光亮电流密度范围宽、分散 和覆盖能力强、镀层清亮且不容易产生针孔麻点、工艺稳定等特点，能和高质量 的进口酸铜添加剂相媲美。 参考文献： [1]张立茗、方景礼、袁国伟、沈品华 .实用电镀添加剂.北京：化学工业出版 社.2007：269. [2]步华、杭东良.新型酸性镀铜添加剂及光亮剂简介.材料保护.2004，37（10）： 59. [3]步华、杭东良.新型酸性镀铜添加剂及光亮剂简介.材料保护.2004，37（10）： 59.
醇、AE（多胺与环氧乙烷加成物）、DAE（脂肪胺与环氧乙烷加成物）、AEO（脂 肪胺聚氧乙烯醚）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP 系列）等。除作为光亮剂的载体，有 些还具有润湿、分散染料、细化晶粒的作用。
2.2光亮剂 主要成分为有机磺酸盐。常用的有 SP（聚二硫二丙烷磺酸钠），它可以单独 作为光亮剂使用，也可以和其它含-S-S-键的光亮剂配合使用，如 BSP（苯基二 硫丙烷磺酸钠）、HP（醇硫基丙烷磺酸钠）、TPS(聚二甲基酰胺基磺酸钠)等。 2.3整平剂 多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料、三苯 甲烷染料、聚合硫代染料（碱性黄）、吩嗪类染料等。最佳的吩嗪染料是健拿绿 B、健拿黑 R，它们具有较高的整平能力和较宽的光亮电镀范围 [4]。有的杂环化 合物可以明显改善低区的光亮度和填平性能，又称低区光亮剂，如 LEVELLER 135Cu（聚乙烯亚胺的丙基磺酸盐）、EXP 2887（聚酰胺的交链物）、JHP（交联 聚酰胺水溶液）、GISS（聚乙烯亚胺烷基化合物）等。 2.4润湿剂主要作用是减少镀层针孔麻点。如十二烷基硫酸钠、聚乙二醇等。 3 酸性镀铜光亮剂复配方法 染料型酸性镀铜光亮剂一般由开缸剂、整平剂、光亮剂组成。 3.1开缸剂 一般由载体、润湿剂、基础光亮剂、多硫发光材料等组成，载体和润湿剂的 比例要多。主要作用是提高镀层的分散能力，防止高中电流区产生树枝状结晶， 防止针孔、麻点的产生，还具有平衡整平剂、光亮剂的作用。 3.2整平剂 一般由染料、低电流区光亮剂、染料分散剂等组成，侧重于填平和低区走位, 特别是染料的配比。 3.3光亮剂 一般由载体、低区光亮剂和多硫发光材料组成，载体的比例少，多硫发光材 料比例多，主要作用是在电流高区产生具有一定光亮度和整平性的镀层，防止电 流过大时镀层烧焦。 4 SF-610酸性镀铜光亮剂
5.2覆盖光亮区域试验
采用赫尔槽试验，试片背面绝缘，保持镀液温度25℃，以0.5A、20min
打片，整片全光亮，低电流区没有分层、白雾或暗黑现象。
采用同一条件，试验香港某知名公司光剂，发现低区有白雾、暗黑现象。
以上试验说明 SF-610酸性镀铜光亮剂产生光亮的区域范围大于香港某公司
光剂，在较低的电流密度下都可以得到光亮镀层，能够应用于比较复杂、大平面
酸性镀铜光亮剂配方
摘要：要获得良好的酸性镀铜层，关键在于选择性能优良的酸铜光亮剂，而 酸铜光亮剂开发的关键在于中间体的选择和复配。本文介绍了酸铜光亮剂一般组 成、常用的中间体及其作用以及复配方法。详细说明了 SF-610酸性光亮镀铜的 工艺配方和操作条件，通过对比试验，对 SF-610酸铜光亮剂进行了综合评价， 结果表明，SF-610光亮剂性能优良，能和高质量的进口酸铜添加剂相媲美。
[4]张立茗、方景礼、袁国伟、沈品华 .实用电镀添加剂.北京：化学工业出版 社.2007：307.
2.0
0.3
8
低区半光
7
0.5
0.6
8
亮
8
0.5
0.9
8
低区8mm
分层
镜面光亮
低区半光
亮
注：序号1各组分含量为标准加入量。
表2表明，SF-610A、SF-610B、SF-610Mu 分别在2倍于标准浓度内都可
以在宽广的电流密度范围内得到镜面光亮镀层，这便于在生产中更容易调控。
5.5耐温性能试验
用赫尔槽试验，SF-610A、SF-610B、SF-610Mu 按标准浓度加入，电流2A，时
4.1 SF-610酸性镀铜光亮剂组成
SF-610A：填平兼光泽走位。不足时，整个电流密度区的填平度会下降；过
多时，填平度也会下降，尤其是低电流密度区与其它位置的镀层有明显的分界。
日常消耗量为50~70ml/KAH。
SF-610B：光亮剂。不足时，镀层易烧焦；过多时，低电位光亮度差。日常
消耗量为50~70ml/KAH。
间10min，空气搅拌。观察不同温度下试片外观情况。试验结果见表3：
表3 耐温性能试验
温度/℃
试验现象
10
镜面光亮
20
镜面光亮
30
镜面光亮
35
镜面光亮
40
低区10mm 内起白雾
45
低区暗，大面积起白雾
从表3可以看出，要获得良好的镀层，SF-610酸铜添加剂工作范围是10～35℃。
5.6阴极极化曲线
性
外观没有明显区别
张片光亮度较第1张光亮填平度明显
很清亮，不起蓝雾
下降。
清亮
镀后除低区5mm 略有擦痕
容易起蓝雾
度
外，
低区10mm 略有擦痕，其余光亮，
填平
其余光亮如镜，整平性能
填平能力与 SF-610相当。
性能
较好。
不易起麻砂
不易起麻砂
是否
起麻砂
5.4添加剂过量试验
采用赫尔槽试验，温度25℃，电流2A，时间10min，空气搅拌。进行不同组
120 AH。每打完一片按理论消耗量分别补充添加剂，每10 AH 进行一次过滤并分
析、补充各成分。试验完毕后，观察试片镀层变化情况，从稳定性、清亮度、填
平性能、是否起麻砂等方面进行综合评价。试验结果见表1：
表1 镀液老化试验
对比
SF-610
香港某公司光剂
项目
稳定
较稳定，第1片和第90张片
第15Ah 后光亮度略有下降，第90
采用高质量的中间体原材料，复配出质优价廉的以染料为基础的酸铜添加 剂，是国内电镀工作者的当务之急。我司通过几年的试验和实践，引进国外高特 种原材料，开发出 SF-610酸性镀铜系列添加剂，性价比高于同级别的进口添加 剂。
2 酸性镀铜光亮剂中间体
酸铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂、润湿剂组成。 2.1载体 在酸性镀铜电解液中，若单独加入光亮剂，对镀层的光亮效果不显著，还必 须加入表面活性剂才能获得光亮和具有一定整平性的镀层[3]。常用的有聚乙二
件或深孔零件的电镀，如汽车铝轮毂、灯饰件等。
5.3光亮剂使用寿命试验
试验目的是评价光亮剂分解产物对镀液的影响。用赫尔槽连续打片消耗试
验。
开两槽赫尔槽镀液，分别加入 SF-610光亮剂和香港某知名公司光剂，保持
温度25～26℃，以2A、10min 进行赫尔槽连续打片，每一片的电镀面均采用280
＃砂纸均匀打磨，每槽镀液工作总计30AH，即90张片,相当于每升镀液连续工作
磷）
磷）
5 SF-610酸性镀铜光亮剂评价试验
5.1分散能力试验
在相同的条件下，以2A、10min 进行赫尔槽试验，试片的背面完全绝缘。采
用8点法，即将赫尔槽试片划分10等分，去除最高和最低的等分，用 X-荧光测厚
仪 分 别 测 出 第 5 方 格 和 第 1 方 格 中 心 部 位 的 镀 层 厚 度 （ δ5 和 δ1 ）， 按 计 算 公 式 T.P=δ5/δ1×100%，结果 SF-610 T.P=27.6，香港某知名公司 T.P=26.2。该试验结果 表明 SF-610酸性镀铜光亮剂的分散能力要好于香港某公司光剂。
SF-610Mu：含润湿剂、酸铜基础光亮剂、载体等。不足时，低电流区走位变
差，易起针孔；过量时，容易起雾。日常消耗量为10~30ml/KAH。
4.2工艺配方及操作条件
原料及操作条件
范围
标准
硫酸铜
180~220g/L
200g/L
硫酸（密度=1.84g/mL）
40~90 g/L
60 g/L
氯离子
40~120 mg/L（ppm）
关键词：酸性镀铜；光亮剂；中间体；复配方法；评价试验
1前言 酸性镀铜工艺适用于作为装饰电镀层的中间镀层，用于电镀各种灯饰、五
金工具和日用品，也广泛用于塑料电镀、PCB 电镀和电铸等[1]。由于镀液成分简 单、成本低、电流效率高、允许电流密度大、沉积速度快、能获得极光亮和整平 的镀层，且极具装饰效果而在生产中获得了广泛的应用，特别在装饰性电镀中， 采用厚铜薄镍，是应对高价镍时代的有效方法。要达到酸性镀铜良好的效果和充 分发挥其长处，关键在于光亮剂[2]。
70mg/L（ppm）
SF-610A
0.4~0.6 ml/L
0.5 ml/L
SF-610B
0.2~0.4 ml/L
0.3 ml/L
SF-610 Mu
6~8ml/L
8ml/L
温度
20~40℃
25℃
阴极电流密度
1~6A/dm2
3~5 A/dm2
阳极
磷铜角（0.03%~0.06%
磷铜角（0.03%~0.06%
酸铜光亮剂的开发关键在于中间体的选择和复配。性能优良的光亮剂应具有 光亮整平能力强、光亮范围宽、镀层应力小、延展性和韧性好、稳定且分解产物 少、工作温度范围宽、不容易产生针孔麻点等特点。
近几年来染料体系的酸铜光亮剂在生产上得到广泛的应用，但生产高质量的 产品仍然需要使用价格较贵的进口添加剂。这些添加剂分解产物少，填平较好， 不易起针孔麻砂。