210硫酸盐光亮镀铜工艺共25页Word文档格式.docx

1、 这类光亮剂实质为表面活性剂，采用的是非离子型和阴离子型。这类表面活性剂除了它的润湿作用可以消除镀铜层产生针孔和麻砂现象外，还可以提高阴极极化作用，使镀铜层的晶粒更为均匀、细致和紧密，并且还有增大光亮范围的效果。其不足之处是，因为在阴极上产生一层肉眼看不见的憎水膜，所以镀铜后必须在除膜溶液中除膜，然后方可进行镀镍，以保证镀层的结合力。聚乙二醇（分子量为6000），OP10或OP21，乳化剂，AE0乳化剂 上述各类光亮剂必须组合使用。搭配恰当，才能镀出镜面光亮、整平性能和韧性良好的镀铜层。这可能是由于硫酸盐镀铜镀液的总的吸附效果主要依赖于它们的共同作用。 在市场上，有很多全光亮酸性镀铜光亮剂商品

2、，大多是染料型的，选用几个厂商的产品，如表337、表338和表339所列。 （二）工艺规范（见表337、表338和表339）表337全光亮酸性镀铜工艺规范（挂镀）（一）表338 全光亮酸性镀铜工艺规范摘选（挂镀）（二）除膜工艺：（1）电解除膜法（阳极电解）：氢氧化钠20gL碳酸钠（或磷酸三钠）20gL阳极电流密度3Adm25Adm2温度3050，时间5s15s （2）化学除膜法： 氢氧化钠30gL50gL十二烷基硫酸钠2gL4gL温度4060，时间5s15s 镀件除膜后，必须经清洗中和（硫酸中和）后再镀光亮镍，如镀亮铜后直接镀铬可以不必除膜。（三）镀液配制方法 先将计算量的硫酸铜溶解在配制体积

3、23的温水中，当硫酸铜完全溶解和冷却后，在不断搅拌下慢慢地加入硫酸（加入硫酸时为放热反应），静止镀液并进行过滤，再加入规定的添加剂后，试镀合格后即可生产。（四）镀液成分和工艺规范的影响（以非染料体系为例）1硫酸铜根据生产条件和不同的要求，硫酸铜含量可采用150gL220g/L范围内。铜含量低，允许工作电流密度低，阴极电流效率低。硫酸铜含量的提高受到其溶解度的限制，并且镀液中随硫酸含量的增高而硫酸铜的溶解度相应的降低。所以硫酸铜含量必须低于其溶解度才能防止硫酸铜析出。表339 全光亮酸性镀铜工艺规范（挂、滚镀）（三）2硫酸 硫酸在镀液中能显著降低镀液电阻，能防止硫酸铜水解沉淀。硫酸含量低时镀层粗

4、糙，阳极钝化，增加硫酸含量，能提高均镀能力，但有些光亮剂易于分解。 3光亮剂 酸性光亮镀铜的添加剂由三个部分组成：光亮剂载体、主光亮剂、整平剂。（1）光亮剂载体。常采用的为聚乙二醇或0P乳化剂。这些表面活性剂在电极表面上的吸附比其他添加剂都要强。单独添加这类表面活性剂并不获得光亮镀层，必须与其他添加剂配合使用。（2）主光亮剂。这类光亮剂的结构通式为：R-（S）m-（CH2）nS03A式中m=2,n=34效果最好；A=H或K、Nap 聚二硫二丙烷磺酸钠（SP），NN-二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠（TPS）属于这一类光亮剂。这类光亮剂单独添加即有光亮作用，如与光亮剂载体配用则会得到更为光亮的光亮

5、区。 （3）整平剂。其作用是改善镀液的整平性能，并且能改善低电流密度区的光亮度和整平性，分子结构上差异很大的化合物都可用作整平剂，多数为杂环化合物、染料等。整平剂的含量范围比较窄，有时操作温度不同，其最佳含量范围也不同。含量太低，光亮度和整平性不好，含量太高则容易产生条纹、麻点。 4氯离子 氯离子是酸性光亮镀铜中不可缺少的一种无机阴离子。没有氯离子便不能获得理想的光亮铜层，但含量过高产生麻点，并影响光亮度和整平性。氯离子其控制为20mgL80mgL。 5温度 操作温度通常在2040之间，如果镀液温度过低，不但允许工作电流密度低，而且硫酸铜容易结晶析出，提高镀液温度，能增加镀液导电度，但会使镀层

6、结晶粗糙。整平性下降。 6电流密度 电流密度能否提高，取决于镀液成分和其他条件。提高镀液温度、增加搅拌、镀液浓度高等，都能提高允许工作电流密度。电流密度低镀件深凹处不亮，沉积速度慢。 7搅拌用阴极移动或压缩空气等方式搅拌镀液，可以增大允许工作电流密度，以加快沉积速度。当采用搅拌时还应配备良好的过滤设备。在添加十二烷基硫酸钠镀液中，不宜采用空气搅拌。 8阳极 电解铜极在硫酸盐镀铜镀液中往往会产生铜粉，导致镀层产生毛刺、粗糙。若采用含有少量磷（00300075）的铜阳极可以减少铜粉。如果铜阳极含磷量过高，便会产生一层较厚的膜，阳极不易溶解，导致镀液中铜含量下降。 阳极与阴极面积的比例一般为（12）

7、：1，在硫酸含量正常和无杂质干扰的情况下，阳极不会钝化，镀液中铜含量能基本保持平衡。为了防止铜阳极中的不溶性杂质落入镀液内而影响镀铜层质量，必须用阳极保护框或阳极袋（二层以上涤纶布）。 9杂质的影响 一般说来，硫酸盐镀铜镀液中，金属杂质含量允许比其他电镀镀液高一些，这是因为铜的电极电位较正，而在强酸性溶液中，如镍、锌、铁之类金属杂质不致于造成共沉积的条件，因此影响小一些。但砷和锑杂质会使镀层粗糙变脆，某些有机杂质也会影响镀层发脆。 10光亮剂 光亮剂的添加可用霍耳槽控制或凭经验添加，应该勤加少加。光亮剂的消耗量与镀液中固体颗粒的污染程度、温度、阳极、镀液的维护以及是否采用空气搅拌都有关系。如果

8、控制维护得好，消耗量低。如果单靠补加光亮剂来提高亮度的办法，不仅浪费光亮剂，而且使分解产物很快积累起来，效果并不好。（五）镀液的净化处理1日常净化 硫酸盐镀铜镀液不可能不产生一价铜，如果采用空气搅拌则可以使产生的一价铜氧化成二价铜。如不采用空气搅拌则必须每个班次在镀液中添加30的双氧水01 mLL02mLL（用蒸馏水稀释后再加入），以将一价铜氧化成二价铜。采用这个方法处理一价铜时，镀液中的硫酸浓度会逐渐下降，应及时分析补加。一价铜氧化成Cu2+的反应如下： 2定期净化处理 镀液经过较长时间使用后就应该进行定期净化处理。其方法为：将镀液加热至70，在搅拌下加入1mLL2mlML的30双氧水，充分

9、搅拌1h，再慢慢加入3gL5gL的粉末状活性炭，继续搅拌05h，静置，待镀液澄清后过滤。取镀液进行化学分析和霍耳槽试验，根据其结果调整成分并补加所需量的光亮剂，试镀正常方可生产。 （六）常见故障及纠正方法（见表3310和表3311）表3310 普通硫酸盐镀铜常见故障及纠正方法表3311 光亮镀铜（以配方1为例）常见故障及纠正方法210硫酸盐光亮镀铜工艺 一、用途和特征:1. 快速光亮和特高的填平度；2. 广泛的电流密度范围都可得到镜面光亮镀层，低电流密度区可得到极高的填平度；3. 工作范围广，18-38都可得到较好的效果；4. 对镍的结合力好，不会因产生膜层引起的结合力不良；5. 操作简便，光

10、剂消耗量少；6. 光亮剂稳定性较高；二、操作条件：操作条件范围标准硫酸铜160-240克/升200克升硫酸40-90克/升60克升氯离子30-120毫克/升60毫克升210A填平剂0.3-0.6毫升/升0.5毫升/升210B光亮剂0.1-0.5毫升/升0.4毫升/升210C开缸剂4-8毫升/升5毫升/升温度18-4025阳极磷铜（磷含量为0.03-0.06）阴极电流密度1.5-8A/d阳极电流密度0.5-30A/d搅拌空气或机械三、添加光剂的作用和控制:210C（开缸剂）:开缸、转光剂或加硫酸铜时使用，支援光亮剂A及B作出高填平光亮的镀层，并消除针孔；210A填平剂: 使低电流密度区亮度良好。

11、210A过多，会造成低电位黑，高电位烧焦,此时，可可加入210B抵消；210B光亮剂: 使高电位区获得高填平光亮的镀层；四、补充方法:正常的操作下，添加量: 210A 60-80毫升/1000安培小时210B 60-80毫升/1000安培小时五、包装：20公斤/桶、25公斤/桶酸性光亮铜-故障处理方法：故障形成原因补救方法（1）镀层烧焦1、镀液温度低於201、升高温度至此24-282、铜含量过低（低於50克/升，比重低於20波美）2、添加硫酸铜（加入15克/升硫酸铜可提高1波美或3.7克/升金属铜）3、A剂过量3、电解消耗过量的210A或加入30的双氧水（0.1-0.2毫升/升）,或置少量活性

12、碳於滤泵中4、缺少B剂4、加0.2毫升/升B剂（2）高电位镀层成山脉纹1、缺少开缸剂1、加5毫升/升开缸剂2、缺少氯离子2、经化学分析后调整氯离子至80毫克/升（3）低电位光亮度差1、镀液温度超过301、降温2、B剂过量2、电解消耗过多的210剂3、缺少开缸剂3、加3-5毫升/升开缸剂4、有机物污染4、加50-100毫升/升过硫酸钾（或钠）（4）低电位填平度差1、A剂过量1、电解消耗过量的210A或加入30的双氧水（0.1-0.2毫升/升）,或置少量活性碳於滤泵中（5）填平度差1、缺少210A与210B1、加适量210A与210B2、氯离子过量（高於150毫克/升）2、加入1克/升锌粉，1硫酸

13、银溶液，（4.4毫升/升的1硫酸银溶液可沉淀10毫克/升氯离子）（6）加入光剂后无相应效果有机物污染1、加入50-100毫克/升过碳酸钾（或钠）2、加入5-10克/升活性碳处理，然后补充5毫升/升开缸剂，0.5毫升/升210A,及适量湿润剂（7）光剂消耗量大1、镀液温度大於301、冷却镀液至24-282、210A与210B之添加比例不恰当2、调整210A与210B之添加量比例3、助滤剂不合适或过多3、建议助滤剂的用量为300-500克/平方米过滤面积4、阳极表面垢多4、阳极不合适或阳极电流密度过大（不可大於2.5安培/平方分米）（8）光亮镍镀酸铜上结合力差1、210A过量（超过1毫升/升）1、镀酸铜后10-15克/升之氢氧化钠溶液中