酸性镀铜光亮剂
第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺；第一节酸性镀铜；1.概述；铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性；1.1铜镀层的作用；在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面；化学沉铜层一般0；图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底；1．2对铜镀层的基本要求；1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好；层；2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度
第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺
第一节酸性镀铜
1. 概述
铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性.铜镀层在空气中极易被氧化而失去光泽.铜镀层容易活化,实践表明,在铜镀层上电沉积其它金\属能够获得良好的结构合力,因此铜可以作为很多金属电沉积的底层.镀铜在印制线路板生产中占有很重要的位置.
1. 1铜镀层的作用
在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面:作为化学沉铜的加厚镀层和作为图形电镀的底镀层.
化学沉铜层一般0。5~2微米，必须经过电镀铜后才可进行下一步加工，加厚铜是全板电镀，厚度5~8微米。
图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底层，其厚度20~25微米。
1．2对铜镀层的基本要求
1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好外观的光亮或半光亮镀
层。
2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度Ts与孔壁镀层厚度之比接近1：1。这需要
镀液有良好的分散能力和深镀能力。3）镀层与铜基体结合牢固，在镀后和后续工序的加工过程中，不会出现起泡、
起皮等现象。
4）镀层导电性好，这就要求镀层纯度要高。
5）镀层柔软性好，延伸率不低于10%，抗张强度20~50Kg/mm2,以保证在后
工序波峰焊（260~2700C）和热风整平（通常2320C）时，不至于因环氧树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致铜镀层产生纵向断裂（环氧树脂膨胀系数1 2。8X10-5/0C，铜的膨胀系数0。68X10-5/0C）。
1．3对镀铜液的基体要求
1）有良好的分散能力和深镀能力，即使在很低的电流密度下，也能得到均匀细致的
镀层，经保证印制板的板厚孔径比比较大时，仍能达到Ts:Th接近1：1。2）电流密度范围宽，如在赫尔槽2A下，全板镀层均匀一致。
3）镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍性高，对温度的容忍性高。4）镀液对覆铜箔板无伤害，这就要求镀液只能是酸性镀液。1．4镀铜液的选择
镀铜液有多种类型，如氰化物型、焦磷酸盐型、氟硼酸盐型、柠檬酸盐型和硫酸盐型。随着印制板电镀的发展，人们选择了硫酸盐型镀液，目前印制板生产厂家几乎全部采用硫酸盐镀液。因为它能基本上达到印制板对镀铜液的要求。
硫酸盐镀铜液分为两种：一种是用于电镀零件的镀液，它硫酸铜浓度高；一种是用于电镀印制板的镀液，它硫酸铜浓度低，硫酸浓度高。它们所用的添加剂也不同。两种硫酸盐镀液的基本成分比较列于表8-1。这两种镀液也分别称为普通镀液和高分散能力镀液，笔者认为这种划分不够确切，其实两种镀液都需要有很高的分散力。
表8-1 硫酸盐型镀铜液基本成分比较
合，低电流较容易得到理想的镀层，且不易出现针孔、麻点。
镀铜添加剂由载体、光亮剂、整平剂等组成，载体主要是非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，它们作为光亮剂、整平剂的载体，提高了光亮剂、整平剂的溶液解度，它自已还可以作为润湿剂，降低表面能力，消除镀层针孔麻点，并能提高镀层的整体亮度。载体要选择得当，它与光亮剂和整平剂搭配，会得到很好的效果，如果材料选择欠佳或数量应用太多，会在阴极上产生一层肉眼看不到的憎水膜，影响与后续工序镀层的结合力，为此还需要加上除膜工序，从而延长生产线，降低了效率。光亮剂和整平剂如M、N、SP、SH-110、TPS等，它们相互配合，能得到均匀、细致、光亮并且电流密度范围广阔，温度范围宽（如400 C）的镀层。因为添加剂成分比较多，材料来源不同，搭配各有所长，所以市场上供应的商品添加剂种类很多，选择应用时要经过比较，慎重选用。
选择了低铜基础液，选择了适合镀层质要求的添加剂，再加上精心使用和维护镀液，就一定能获得满意的铜镀层。
2、硫酸盐酸性镀铜的机理
含有硫酸铜、硫酸的镀铜液，在直流电压作用下，发生如下电极反应：阴极：
Cu2++2e Cu Φ Cu2+/ Cu=+0。34V Cu2++ e Cu
Cu++ e Cu Φ Cu+/ Cu=+0。51V
在阴极上，Cu2+获得电子被还原成金属铜，它的标准电极电位比H+的标准电位O要正得多，因此在阴极上不会发生析氢，但当Cu2+还原不充分时会出现Cu+，从标准电极电位来看，Cu+还原成Cu的反应更容易发生。Cu+的还原会导致镀层粗糙是我们要设法避免的。阳极：
铜阳极在硫酸溶液中，发生阳极溶解，提供了镀液中所需要的Cu2+：Cu - e Cu2+
与Cu2+生成的同时，不可避免的生成Cu+：Cu - e Cu+
Cu+的出现并进入溶液，会带来如下问题：
当溶液中有足够量硫酸及空气时，可以被氧化成Cu2+ Cu2++1/2O2+2H+ 2C u2++H2O 当溶液中硫酸浓度不足时，会水解：Cu++2 H2O 2CuOH+2H+ 2O+ H2O
Cu2O以电泳方式沉积在阴极上，产生毛刺。Cu+不稳定，还可以发生歧化反应：2Cu+= Cu2++ Cu
生成的Cu也会以电泳的方式沉积于镀层，产生铜粉、毛刺、粗糙。
因此，在电镀过程中应尽量避免Cu+的出现，采用含P的铜阴极，较好地解决了。3、光亮酸性镀铜工艺
2．1镀液配方及操作条件印制板镀铜的通用工艺如下：硫酸铜60~120 g/l
硫酸170~230 g/l（98~130 m l /l）氯离子40~100 m g/l
添加剂适量（按供应商要求）阴极电流密度1~3A/dm2 温度与添加剂适应
阳极（含P%）0。04~0。07
搅拌连续过滤，空气搅拌或加阴极移动S阳：S阴2：1或更高
这里需要说明的是：对应于某种添加剂，就有某种专用的工艺，其中硫酸铜和硫酸的比例及硫酸铜的浓度以及操作温度也就规定了。一般进口添加剂，温度范围比较窄，多在21~320C左右，而国产添加剂，操作温度可在15~400C，目前市场上添加剂品种繁多，这里不再一一叙述
2. 2镀液配制
1）将镀槽擦洗干净，注入10%NaOH溶液，开启过滤机（无滤芯）和空气搅
拌，将此液加温到600C，保持4~8小时，然后用水冲洗。再注入5%H2SO4，同样开启过滤机和空气搅拌4~8小时，用水冲洗干净，同时检查过滤系统和搅拌系统是否配置得当。备用槽也同样清洗干净。
2）在备用槽内，注入1/4容积的工业纯水，在搅拌下缓缓加入计量的硫酸，借助于所释放的热量，加入计量的硫酸铜，搅拌使全部溶解。
3）加入H2O21~2 m l /l，搅拌1小时，升温至650C，保温1小时，以赶走多
余的H2O2。4）加活性炭3 g/l，搅拌1小时，静置半小时后过滤，直至溶液中无炭粉为止。
将溶液转入镀槽中。
5）加入计量的盐酸（比重1。19，含量37%的浓盐酸，加入0。1 m l /l，相
当增加CL- m g /l）加入计量的添加剂，加纯水至所需体积。挂入预先备好的阳极。
6）以阳极电流密1~1。5A/dm2,电解处理，约3小时，使用极形成一层致密的
黑色薄膜。镀液可进行试镀。
2．3镀液中各成分的作用
1）硫酸铜和硫酸：
在镀铜液中，硫酸铜与硫酸是镀液的主要成分，它们都参与电极过程。在镀液中它们有互相依存的关系。硫酸铜在硫酸溶液中的溶解度和硫酸铜的硫酸溶液的比电阻分别见表8-2和表8-3。
表8-3 硫酸铜的硫酸溶液的比电阻（Ω。Cm）250
从表8-2和表8-3看到，随着溶液中硫酸浓度的提高，硫酸铜的溶解度会降低，但溶液的电导会显著提高。
镀液中硫酸铜浓度太低，高电流区镀层易烧焦；硫酸铜浓度太高，镀液分散能力会降低。在低铜镀液中，可控制在60~120 g/l，具体范围的数据要与所选添加剂相匹配。
硫酸浓度以170~230g/l为宜，浓度太低，溶液导电性差，镀液分散能力差；浓度太高会降低Cu2+的迁移率，效率反而会降低，而且对铜镀层的延伸率不利。硫酸铜和硫酸的重量比可维持在1：2~2。5。
2）氯离子：
氯离子是阳极活化剂，又是镀层的应力消除剂，氯离子可以帮助阳极正常溶解，并且和添加剂同作用使镀层光亮、整平；还可以降低镀层的张应力。氯离子浓度太低，镀层出现台阶状的粗糙镀层，易出现针孔和烧焦；氯离子浓度过高导致阳极钝化，镀层失去光泽。氯离子可控制在40~100 mg/l。正常操作时，开缸液无需补加氯离子，因为自来水中的氯离子经过工件的携带入缸，基本上可以弥补氯离子带出的损失。如果不慎使溶液中氯离子过量，可用如下方法处理：
A、沉淀法：
Ag2CO3+2Cl-+2H+ 2AgCl +H2O+CO2 向溶液中加入碳酸银（3g Ag2CO3对1g Cl-）AgCl前应先分析Cl-的浓度，同时AgCl沉淀很细，应该用1μm的滤芯滤除。B，电解法
以钛或石墨为阳极，以瓦楞形不锈钢板为阴极，在40~500C下，阳极电流密度3~4A/dm2，电解处理，使Cl- 2Cl—- 2e Cl2
也曾用过Zn粉处理法，利用Zn粉还原Cu2+成Cu+，Cu+与Cl-生成Cu2Cl2
沉淀，用活性炭粉吸附过滤除去，但留在溶液中的Zn2+会成为镀液中的杂质，易引起镀层出现麻沙点，因此，此法不宜推荐使用。
3）添加剂
当前生产上所使用的添加剂以商品添加剂为主，不同添加剂带来的镀层质量，镀液稳定性和生产效率也有所不同，选择添加剂时，需注意以下方面：
A、加剂带给镀层的低区表现如何？优秀的添加剂在2A的赫尔槽试
片下，可以达到全板均匀一致，允许低电流区高度要低些，但全板镀层均匀，色差很小。B、添加剂对镀液操作温度的承受能力如何？当镀槽没有配备冷水机致冷时，最好选用温度范围宽的添加剂，如15~400C，这样虽然夏季由于气温比较高而导致添加剂消耗增多，但镀液仍可正常工作。在这方面，国产添加剂有明显优势。C、镀液的稳定性如何？添加剂分解产物的多少决定了镀液大处理
的周期，添加剂分解产物少，镀液大处理周期长，这对提高生产效率是有益的。另外，添加剂配比合理，持续添加后不会带来某种成分的严重失衡，溶液操作也就会稳定进行。
D、镀液维护是否方便？比如是单一添加剂还是几种添加剂？如果
是几种添加剂，添加经例如何把握？
E、价格是否合理？在技术指标达到的前提下，价格要尽可低些，以
利于市场竞争。添加剂的补充一般都是根据安时数来补充或与赫尔槽试验相配合。至于用高效液相色谱法和循环伏安扫描来测定镀液中添加剂的浓度，多用于科研方面。
溶液中添加剂浓度太低将导致镀层粗糙、整平度光亮度差；当添加剂过多时，会导致孔内结瘤，孔周围发雾，孔口拐角处易开裂，镀层柔软度差，光泽不均匀等。最好根据说明书要求控制。
3．4操作条件的影响
3．4．1温度
温度对镀液性能影响很大，温度提高，电极反应速度加快，允许电流密度提高，镀层沉积速度加快，但温度过高，加速添加剂分解会增加添加剂消耗，镀层结晶粗糙，亮度降低。温度太低，允许电流密度降低，高电流区容易烧焦。最好控制在20~300C左右。为防止镀液温升过高，应根据加工量合理选择镀槽体积，使镀液负荷一般不大于0。2A/L，同时选择导电优良的挂具，减少电能损耗。必要时需配备冷水机，以控制镀液温度。3．4．2电流密度
当镀液组成、添加剂、温度、搅拌等因素一定时，镀液所允许的电流密度范围也就一定了。提高电流密度，可以提高镀层沉积速度，因此在保证镀层质量的前提下，尽量使用较高的电流密度。一般操作时平均电流密度1。5~3 A/dm2。不同电流密度下的沉积速度（以电流效率100%计）见表8-4。
当电流密度选定后，在给出电流值时，需要一个准确的施镀面积值。但印制板图形多种多样，怎样才能得到准确的施镀面积值？下面介绍四种方法：5）计算机计算图形面积
在自动化程度高的印制板制造厂，已经使用CAM（计算机辅助制造）来进行生产。它建有CAM工作站，设有专门计算电镀图形面积功能的软件包，通过正确设定参数，如：扫描精度、板厚等，选择好需计算的元件面和焊接面，对线路部分进行扫描，可自动把扫描的面积叠加，并自动减去钻孔部分的面积，得出真实的图形表面积和孔内壁表面积。这种方法测算面积准确可靠。
应该指出的是，在同一块印制扳上，电流密度分布是不均匀的，边缘部分要比中心部分的电流大，电流分布受多种因素的影响，当镀液组成，操作温度，搅拌情况、电源等因素确定以后，几何因素不容忽视，如：阴阳极间距离，挂具设计，板厚与孔径的比值，双面板两面图形面积的差别等因素需考虑。为了达到电流分布均匀，
可以采取一些措施如用计算机分别控制印制板两面电流；3．4．3搅拌；搅拌可以消除浓度极化，提高允许电流密度，从而提高；1）阴极移动：阴极移动是通过阴极杆的往复运动来实；向最好与阳极表面成一定角度如450，这样有利于孔；能及时被赶走；2）空气搅拌：用无油压缩空气，给溶液带来中度到强；提供了足够的氧气，促进溶液中少量的Cu+氧化成C；的干扰；压缩空气由无油压缩空气
可以采取一些措施如用计算机分别控制印制板两面电流，或用电位器分别调节两面电流，或在镀槽内施加挡板等，还有在电镀10分钟后抽查镀层质量，调节电流，以达最佳。在这方面，操作人员的知识和经验是很重要。
3．4．3搅拌
搅拌可以消除浓度极化，提高允许电流密度，从而提高生产效率。搅拌可以通过阴极移动或空气搅拌来实现，也可以两者结合。还可以用机械振动或超声波。
1）阴极移动：阴极移动是通过阴极杆的往复运动来实现工件的移动。阴极移动方
向最好与阳极表面成一定角度如450，这样有利于孔内溶液流动，孔内气泡也
能及时被赶走。以阴极移动振幅25`50MM，移动频率15~20次/分为佳。
2）空气搅拌：用无油压缩空气，给溶液带来中度到强烈的搅拌，同时它还给溶液
提供了足够的氧气，促进溶液中少量的Cu+氧化成Cu2+，消除Cu+对电极过程
的干扰。
压缩空气由无油压缩空气泵供给，在泵的气体进口处，应该有气体净化装置。
对中等程度搅拌，压缩空气流量一般0。3~0。8M3/min.m2,空气出口布局要合理，避免死角。压缩空气通过距槽底3~8cm的管释出，此管最好与阴极杆平行，气孔直径3MM，孔间距80~130MM，孔中心线与竖直方向成450角，气体
向槽底冲出再升出液面。出气孔总面积约等于空气管截面积的80%，压缩空气压力可按每米液深度0。016Mpa，压缩空气流量应是可调的。
空气搅拌结溶液的翻动较大，这就是对溶液的清洁程度提出了高要求，因此，有空气搅拌的镀槽需配备连续过续装置。也可以将阴极移动，空气搅拌、连续过滤联合使用。
3．4．4过滤
过滤使溶液得到净化，连续过滤能及时除去镀液中的机械杂质，防止毛刺的出现。不论采用聚丙烯（PP）滤芯，还是过滤介质，其过滤精度为5~10μm，最好是5μm，溶液每小时交换量2~5次，过滤液出口安排在槽底，进口安排在注面下100MM处，进出口管应对应在槽子的对角线上，以达到最佳的过滤效果。
3．4．5阳极
硫酸盐光亮、半光亮镀铜，要使用含磷的铜阳极，磷含量0。035~0。07%，铜含量不小于99。9%，其它杂质的允许含量见表8-5，磷铜可以做成铜角、铜球或铜板，将铜角、铜球或铜板，将铜角、铜球装入钛篮，钛篮外套以聚丙烯布制成的阳极袋，袋长比钛篮长3~4CM。用钛篮的优点是能及时补充所消耗的铜阳极材料，保持阳极面积足够大，一般维持阳极与阴极面积比为1。5~2：1。
表8-5磷铜阳极材料
为什么要使用含磷铜阳极？从电极过程的机理中，我们看到，在铜阳极上，会有Cu生成，若Cu+不能及时变成Cu2+，它就会严重干扰电极过程的进行，生成铜粉或Cu 2O粉，它们通过电泳进入镀层，造成镀层粗糙，表面挂一层铜粉
等，产生不合格的铜镀层。如果阳极铜中含有少量的磷，在阳极表面会生成一层黑色膜，它的成分是Cu 3P，这层黑膜具有金
-1属的导电性（电导率1。5X104Ω。Cm-1），它覆盖在铜阳极表面，加速C u+的氧化，减少
了Cu+的积累和产生，大减少了Cu+进入溶液的机会。同时也减少了阳极泥的生成量。
资料表明，磷铜比纯铜的阳极极化小，对含P0。02~0。05%的磷铜阳极，在阳极电流密度1 A/dm2下，其阳极电位比无氧铜低50~80MV，所以磷铜的黑色膜不会导致阳极钝化。
同时黑色膜保护了阳极表面，使微小晶粒从阳极脱落的现象大大减少，阳极利用率提高。当阳极电流密度0。4~1。2 A/dm2时，阳极磷含量与黑膜生成量成线性关系，当含量P0。03%~0。075%时，阳极铜的利用率最高，泥渣生成量最少。当黑膜覆盖下的铜球（角）溶解消耗完后，黑膜就成了黑色泥渣留在阳极袋中。磷铜阳极中，当P含量太低时如0。005%以下，虽有黑膜生成，但太薄，不足以保护铜阳极：当P含量太高时，黑膜太厚，阳极溶解不好，阳极泥渣太多，镀液中铜浓度下降，添加剂消耗增加。实践证明磷含量以0。035~0。07%最佳。
铜阳极中除磷以外，其它杂质越少越好，以保证电极过程正常进行，延长镀液的使用寿命。
2．5镀液的保护
1) 定期分析调整镀液中的硫酸铜、硫酸的浓度，使之处于最佳范围。镀液的
分析周期依生产量大小而定，可以一周一次，也可以每天一次。镀液中的
氯离子可以进行分析测定，也可以视镀层状况凭经验确定，欲增加
Cl-10mg/l,可以加入0。023 m l /l试剂级盐酸。
2) 添加剂的补充本着少加勤加的原则，可以根据安时数按工艺要求补充或结
合赫尔槽试验进和行补充更佳。
3) 镀液大处理：电镀过程中，添加剂的分解产物、干膜或抗电镀油墨溶出物
及板材溶出物的累积，会构成镀液的有机污染，少量的有机污染用活性炭
吸附过滤除去。随着时间的持续，需要用双氧水—活性炭处理以取得比较
彻底的处理效果，这种处理一般每年至少一次。其处理步骤如下：
1）将镀液转入已清洗好的备用槽中。
2）边搅拌边加入1~2m l /LH2O2，充分搅拌1~2小时。
3）升温至650C，继续搅拌12小时。
4）加优质活性炭粉3~5g/l，搅拌2小时，此时溶液温度逐渐降至室温。可取
小样做赫尔槽试验，2A全板镀层无光泽，可进行镀液过滤。
5）将无炭粉的澄清镀液转入工作槽内，挂入清洗好的钛篮（内充磷铜球或磷
铜角）。通1A/dm2电流1~2小时后，按新缸加入添加剂并搅拌均匀，试镀。
4、挂具使用要得当，绝缘破损的挂具要及时处理，否则会带来镀液的交叉污
染和消耗有效电流。挂具要导电良好，按触导电部分不能显著发热，对不锈钢
挂具，导电截面的电流密度不大于1A/mm2，对铜合金挂具，其导电截面的电
流密度不大于2。5~3 A/mm2为宜。
3. 6常见故障及处理
光亮酸性镀铜常见故障及处理方法。
表8-5 酸性镀铜常见故障及处理
4、半光亮酸性镀铜
半光亮镀铜的添加剂不含硫，添加剂的分解产物少，镀层的纯度高，延
展性好。它的镀液具有更好的分散能力，镀层的外观是半光亮的均匀细致的铜
镀层。
镀层耐热冲击的性能使它能顺利通过美国军用标准MIL
SPEC-P-5501C之试验，在正常操作情况下，板面镀层厚度（Ts）与孔壁镀层
厚度（Th）之比可达1：当孔径相当板厚1/10时（孔径0。3mm），在2。5 A/dm2
下，Th；Ts可达85~95%。同时该镀液可以在较高的电流密度下工作，如在
6A /dm2下，对孔径0。6MM，板厚1。6MM，Th；Ts可达80~85%，更适于
作加厚铜。
这种镀液分为两种使用类型，在较高的电流密度下，可以在较高的温度
下（如36~400C）下工作。在较低的电流密度下（如：1~3。5A/ dm2），只能
在20~250C下工作。其配方和工作条件见表8-6。镀液的使用与维护与光亮酸
性镀铜无本质区别，
表8-6 半光亮酸性镀铜工艺
电镀铜二
电镀铜（二） 3.4操作条件的影响 3.4.1温度 温度对镀液性能影响很大，温度提高，会导致允许的电流密度提高，加快电极反应速度，但温度过高，会加快添加剂的分解，使添加剂的消耗增加，同时镀层光亮度降低，镀层结晶粗糙。温度太低，虽然添加剂的消耗降低，但允许电流密度降低，高电流区容易烧焦。一般以20-300C为佳。 3.4.2电流密度 当镀液组成，添加剂，温度，搅拌等因素一定时，镀液所允许的电流密度范围也就一定了，为了提高生产效率，在保证镀层质量的前提下，应尽量使用高的电流密度。电流密度不同，沉积速度也不同。表8-5给出了不同电流密度下的沉积速度(以阴极电流效率100％计）。
表8-5 电流密度与沉积速度 镀液的最佳电流密度一定，但由于印制电板的图形多种多样，难以估计出准确的施镀面积，也就难以得出一个最佳的电流值。问题的症结在于正确测算图形电镀的施镀面积。下面介绍三种测算施镀面积的方法。 1）膜面积积分仪： 此仪器利用待镀印制板图形的生产底版，对光通过与阻挡不同，亦即底版黑色部分不透光，而透明部分光通过，将测得光通量自动转换成面积，再加上孔的面积，即可算出整个板面图形待镀面积。需指出的
是，由于底片上焊盘是实心的，多测了钻孔时钻掉部分的面积，而孔壁面积只能计算，孔壁面积S=πDH,D一孔径，H一板厚，每种孔径的孔壁面积只要算出一个；再乘以孔数即可。此法准确，但价格较贵，在国外已推广使用，国内很多大厂家也在使用。 2）称重计量法： 剪取一小块覆铜箔单面板，测量出一面的总面积，将板子在800C烘干1小时，干燥冷至室温，用天平称取总重量（Wo）.在此板上作阴纹保护图形，蚀掉电镀图形部分的铜箔，清洗后按上法烘干称重，得除去电镀图形铜箔后的重量（W1）,最后全部蚀刻掉剩余铜箔，清洗后按上法干燥称重，得无铜箔基体的净重（W2）,按下式可算出待电镀图形的面积S: S=S0X(W0-W1)/(W0-W2) 式中：S0 覆铜箔板的面积。 (W0-W1) 电镀图形部分铜箔重量。 (W0-W2) 铜箔总重量。
酸性光亮镀铜工艺及配方模板
酸性光亮镀铜工艺及配方 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—< xmlnamespace prefix ="st1" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />40℃都可得到镜面亮度。 4、镀层内应力低, 延展性好, 电阻率低, 可应用于各种不同的基体材料电镀。铁件、锌合金件、塑胶件等同样适用。 5、光亮剂对杂质容忍度高, 性能稳定, 易于控制。一般在使用一段长时间( 约800-1000安培小时/升) 后, 才需用活性碳粉处理。 6、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1微米的铜层,电镀时间因而缩短。 ( 酸性镀铜溶液是一种强酸性的简单盐电镀溶液, 镀液中没有使用络合剂。) 二、电镀工艺条件: 原料范围标准 硫酸铜200－240g/L220 g/L 硫酸55－75g/L65 g/L 氯离子15－70mg/L20－40mg/L BFJ-210Mμ5－12ml/L8 ml/L BFJ-210A0.5－1.0ml/L0.6 ml/L BFJ-210B0.5－1.0ml/L0.6 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
搅拌空气搅拌空气搅拌 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3-5安培小时/L, 便可正式试镀、生产。 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。 2、硫酸: 在镀液中起导电作用。硫酸含量低时, 槽电压会升高, 易烧焦; 硫酸含量太多时, 阳极易钝化, 槽电压会升高, 槽下部镀不亮, 上部易烧焦。 3、氯离子: 在镀液中起催化作用。氯离子含量过低, 镀层容易在高中电流区出现条纹, 在低电流区有雾状沉积; 氯离子含量过高时, 光亮度及填平度减弱, 在阳极上形成氯化铜, 引起阳极钝化, 槽电压会升高。 4、开缸剂。开缸转缸或添加硫酸时使用, 开缸剂不足时, 会使镀层的高中电流区出现条纹状凹凸不平, 过多时, 低电流区发雾、对光亮度无明显影响。
酸性镀铜光亮剂
第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺；第一节酸性镀铜；1.概述；铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性；1.1铜镀层的作用；在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面；化学沉铜层一般0；图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底；1．2对铜镀层的基本要求；1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好；层；2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度 第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺 第一节酸性镀铜 1. 概述 铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性.铜镀层在空气中极易被氧化而失去光泽.铜镀层容易活化,实践表明,在铜镀层上电沉积其它金\属能够获得良好的结构合力,因此铜可以作为很多金属电沉积的底层.镀铜在印制线路板生产中占有很重要的位置. 1. 1铜镀层的作用 在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面:作为化学沉铜的加厚镀层和作为图形电镀的底镀层. 化学沉铜层一般0。5~2微米，必须经过电镀铜后才可进行下一步加工，加厚铜是全板电镀，厚度5~8微米。 图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底层，其厚度20~25微米。 1．2对铜镀层的基本要求
1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好外观的光亮或半光亮镀 层。 2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度Ts与孔壁镀层厚度之比接近1：1。这需要 镀液有良好的分散能力和深镀能力。3）镀层与铜基体结合牢固，在镀后和后续工序的加工过程中，不会出现起泡、 起皮等现象。 4）镀层导电性好，这就要求镀层纯度要高。 5）镀层柔软性好，延伸率不低于10%，抗张强度20~50Kg/mm2,以保证在后 工序波峰焊（260~2700C）和热风整平（通常2320C）时，不至于因环氧树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致铜镀层产生纵向断裂（环氧树脂膨胀系数1 2。8X10-5/0C，铜的膨胀系数0。68X10-5/0C）。 1．3对镀铜液的基体要求 1）有良好的分散能力和深镀能力，即使在很低的电流密度下，也能得到均匀细致的 镀层，经保证印制板的板厚孔径比比较大时，仍能达到Ts:Th接近1：1。2）电流密度范围宽，如在赫尔槽2A下，全板镀层均匀一致。
酸性镀铜添加剂成分作用
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。 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]。 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。 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。 2.12.1载体(分散剂)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积，整平剂(a)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度。 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。 2.22.2光亮剂(降低低电流区电阻,帮助低电流区铜增长) 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。 2.32.3整平剂抑制凸出区域的沉积，扩展了光亮剂的控制范围 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
酸性镀铜光亮剂配方浅谈
酸性镀铜光亮剂配方浅谈 广东科斯琳酸性镀铜光亮剂配方： 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，18-38℃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。 光亮剂加入染料，研究者对十几种染料进行了筛选，最终确认甲基紫和藏花红对扩展低DK区光亮性有效，但同时指出，加入染料后使用一些时间后，镀层易起麻点。 下述是酸铜M N型的配方 配方1：(替代M N) H1 0.2mg/l~1mg/l; SP 10mg/l~20mg/l P 5mg/l~50mg/l; GISS 10mg/l~20mg/l PN 20~40mg/l. 配方2:(替代M SP) TFS 30~60mg/l; N 0.3~0.6mg/l; P 50~80mg/l; GISS 10~20mg/l PN 20~40mg/l 配方3:(替代M SP) H1 0.2~1mg/l; BSP 10~30mg/l; P 50~100mg/l GISS 10~20mg/l; PN 20~40mg/l; H1(四氢噻唑硫铜）GISS(聚乙烯亚胺烷基化合物） PN(聚乙烯亚胺烷基盐）BSP(苯基聚二硫丙烷磺酸钠）
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60-90毫克/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。必要时要用纯水配制。当氯离子过少会出现树枝状条纹，过多时影响低电流区光亮度及整平性。 本人从事研究电镀添加剂配方，寻有市场者合作，转让酸铜市场成熟配方 酸铜添加剂配方只供参考更多资料登"广东科斯琳博客"
10硫酸盐光亮镀铜工艺
全光亮酸性镀铜 全光亮酸性镀液，是在硫酸盐镀铜镀液的基础成分中加入有机组合的光亮剂和添加剂。所镀得的镀层光亮、柔软、孔隙率低、镀液的整平性好，但还存在着操作温度不能高于40℃、形状复杂的零件在低电流密度区光亮较差，槽液维护比较复杂等不足之处，因此，近几年来国内许多研究单位和工厂针对这些不足作进一步研究，以期开发出更高水平的新型组合光亮剂(具有全光亮酸性的操作温度在40℃以上时稳定性能优越、光亮电流密度范围宽、光亮剂用量少、维护操作方便、镀后不需除膜等优良性能)。 (一)全光亮酸性镀铜光亮剂 有二大系列：一类是非染料体系(如传统非染料体系由M、N、SP、P组成)，另一类是染料体系(如日本进口的210)，现就非染料体系的组成、性能作简要的介绍。 1．含巯基的杂环化合物或硫脲衍生物 通式为：R—SH 这一类化合物，既是光亮剂又是整平剂。市售有代表性的有：乙撑硫脲(N)，乙基硫脲，甲基咪唑啉硫酮，2-四氢噻唑硫酮，2-巯基苯骈噻唑，2-巯基苯骈咪唑(M)…… 2．聚二硫化合物 通式为：R1—S—S—R2 式中R1为芳香烃(苯基)、烷烃、烷基磺酸盐或杂环化合物；R2为烷基磺酸盐或杂环化合物。 这一类化合物是良好的光亮剂。市售有代表性的有：聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)，苯基聚二硫丙烷磺酸钠…… 2．聚醚化合物 通式为：(-CH2-CH20-)。 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，以保证镀层的结合力。市售有代表性的有：聚乙二醇(分子量为6000)，OP10或OP21，乳化剂，
酸性电镀铜基本文件
酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法
氯离子含量高会阻碍酸性亮铜层质量 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坦性，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。 为幸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，差不多能满足要求。 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，所有材料差不多上试剂级的，配成试镀时发觉镀出样板平坦性专门差，也不太光亮，还见有条纹。 依照试样情况，经多方检查，不管是配制过程，依旧使用材料均．无可疑之处，最后考虑到可能与氯离子含量有关。可能氯
离字含量过高的可能性不大，因为使用的材料差不多上试剂级的，因此吸出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，但补充时依旧先做小试为好，以免因其他缘故而加入过高氯离子后引出苦恼。 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专门多，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，接着升高电压时电流虽临时能上去，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。
光亮酸性镀铜的故障处理
光亮酸性镀铜的故障处理 光亮酸性镀铜是上世纪60年代由于塑料电镀的推广，重新开发了由主光亮剂、表面活性剂和整平剂三大成分组成的添加剂(如多种有机硫化物、染料及聚合高分子化合物等)，使镀铜层具有镜面光泽。从而迅速普及作为钢铁件的防护一装饰性镀层的中间层。同时也用于印制板上镀铜，无需抛光直接制板。近年来，随着电镀向高科技、高品位方向发展，对光亮酸性镀铜工艺提出了更高的要求。影响光亮酸性镀铜质量故障的原因很多，要防患于未然，就必须严格执行工艺规范，平时要注意镀液管理及设备的维护;出现故障时，仔细查找原因并加以处理。本文列举了光亮酸性镀铜常见故障，产生原因及处理方法，供同仁参考。 光亮酸性镀铜-镀层粗糙和毛刺。 1.1产生原因 (1)镀液中硫酸铜浓度过高或过低; (2)阳极含磷量不足或过多; (3)镀液中混进了固体微粒或硫酸铜原料中有不溶性物质; (4)镀液中氯离子含量过高; (5)在氰化物镀铜打底的镀层上出现粗糙或毛刺; (6)微粒从压缩空气搅拌中混入。 1.2处理方法 (1)分析调整硫酸铜(150～220g/L)与硫酸(50～70g/L)质量浓度之比，一般为3：1。硫酸铜的质量浓度过高，尤其是冬季，电极上、
槽壁上会析出硫酸铜结晶，镀层产生毛刺;过低，则镀层粗糙。 (2)检验阳极的含磷量。其磷的质量分数应在0.04%～0.07%范围内。若磷的质量分数低于0.02%时，形成的膜难以阻止一价铜离子的产生，而使镀液中铜粉增多;若磷的质量分数超过0.1%时，影响铜阳极的溶解，使镀液中二价铜离子的含量下降，并生成大量阳极泥。平时要使用聚丙烯阳极袋，最好经过拉毛处理的，防止阳极泥污染镀液而造成镀层粗糙和毛刺。 (3)过滤溶液，如倒缸后仍引起毛刺，应检查过滤机、阳极袋。检查硫酸铜中有无不溶性物质，可将硫酸铜原料溶解于水中，如呈混浊状，说明有不溶物质，应改用高纯度优质硫酸铜。平时镀液最好采用连续过滤，既能消除一价铜，又能将悬浮物滤掉。如在过滤机里加入少量大颗粒活性炭，还能把镀液中有机物一并除去，使镀液更清洁。 (4)去除多余氯离子的方法很多，如锌粉法、银盐沉淀及去氯剂处理。建议采用比较经济的稀释法，即根据分析氯离子的含量，先取出部分镀液，然后加水稀释，再补充硫酸铜、硫酸和光亮剂至工艺范围。平时要采取各种措施，防止镀液中氯离子的积累。一般氯离子控制在20～80mg/L，也有控制在50～120mg/L，视镀层质量而定。 (5)检查氰化物镀铜后的工件表面，如有毛刺，过滤氰化物镀铜液。 (6)检查，并清洗送风机、管道、空气过滤器。 2光亮酸性镀铜-镀层出现针孔 2.1产生原因 (I)清洗槽、酸洗槽、活化槽、氰化物镀铜槽和酸性镀铜槽被油污
FF-510酸性光亮镀铜工艺
FF-510 酸性光亮镀铜工艺 ?用途和特点： ?快速光亮和特高的填平度、光亮度。 ?广泛的电流密度范围都可得到镜面光亮镀层，低电流密度区也可得到极高的填平性和光亮度的镀。 ?工作温度范围宽，18 -40 摄氏度都可得到较好镀层。 ?杂质容忍生气勃勃高，镀层不易起针孔、麻点、白雾。 ?操作简便，光亮剂消耗电少。 ?光亮剂稳定性特高，兼容性能好，能与任何光亮剂混用，转缸易。 ?操作简单，维护方便。材料来源广泛，成本较低。 ?工艺配方及操作条件： 范围标准 硫酸铜120 -200g /L 180g /L 硫酸40 -90g /L 70g /L 氯离子50-90mg/L 60mg/L FF-510 开缸剂2-8mg/L 4ml/L FF -510A 剂0.3~0.6ml/L 0.5ml/L FF-510B 剂0.4~0.8ml/L 0.5ml/L 温度18~ 40 摄氏度28 摄氏度 阴极电流密度 1.5~ 8A /dm2 阳极( 磷铜板) 含磷0.1~0.3% 搅拌阴极移动或空气搅拌 电压2~10V ?溶液的配制： ?在备用槽内，将谁知盘中餐量的硫酸铜用总体积1/2 的热水（已用硫酸调PH 为1 左右）溶解。 ?加入2g /L 活性炭，搅拌 1 小时，静置后用过滤机过滤溶液到镀槽内。 ?将计算量中余下的浓硫酸在搅拌条件下慢慢加到上述溶液内，加水到规定体积，搅拌并冷却到室。
?通过分析，补加盐酸，使氯离子达到标准。 ?用小电流将镀液电解3~5 小时。 ?在搅拌条件下，加入FF-510 添加剂，再电解数小时后，投入正式生产。 ?槽液的维护管理： ?槽液浓度：25 摄氏度时约25Be ?镀液温度10 -40 摄氏度。( 取中间温度20 -28 摄氏度为宜) ?阳极含磷量0.1~0.3%( 其它铜阳极会导致泥渣产生，这些泥渣很细微，难过滤，易引起镀层粗糙及麻点。) ?搅拌最好用空气搅拌，同时配合阴极摇摆。 ?镀液成分及添加剂的作用及管理。 硫酸铜：是铜离子的主要来源，过量及温度低时，易在阳极结晶沉淀出来，使电阴增大，电流下跌，低电流区光亮度及填平度下隆，含量过低，高区易烧焦，光亮剂消耗量增大。硫酸：能提高镀液导电率。但浓度太高，会使硫酸铜溶解度下降，在阳极结晶沉淀出来，光亮剂消耗大，填平度下降。硫酸太小，低电流区光亮度及填平度差，阴极溶解不良，电阴大。 氯离子：做催化剂用，开缸时添加，平时一般不加( 因为有自来水的氯离子补充，但应保持在30~120mg/L) ，如不足，高电流会有一块不亮，出现树状条纹。太高，镀层光亮及填平度差。 ?添加剂的作用和控制： 添加剂的消耗以每千安培小时计： FF-510 开缸剂：开缸、黑心缸或加硫酸铜时使用，支持光亮剂，A 、B 做出高填平光亮镀层，并消除针孔。 FF -510A ：使低电流区施镀良好，A 剂过多会造成麻砂及针孔，高区烧焦，可加入B 剂抵消。
镀铜常见故障
(1)镀层发花或发雾。 1镀前处理不良，零件表面有油；清洗水或镀液中有油； 2阳极面积太小或太短； 3镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多； 4有机杂质太多；光亮剂没有搅均或十二烷基硫酸钠太少等会造成镀层发花或发雾。 分析故障，要先易后难，逐条进行。例如先搅拌一下镀液，检查一下阳极面积，这样就可以排除由于光亮剂没有搅均和阳极面积太小而造成的故障。同时也可从现象进行分析，假使发花现象仅出现在挂具下部的零件上，上部零件不发花，那就可能是阳极板太短而产生的，经检查并换上足够长的阳极板后，观察发花现象是否消失。倘若发花现象出现在零件的向下面或挂具上部的零件上，那可能是清洗水或镀液中有油而引起的。光亮硫酸盐镀铜对油污特别敏感，不管是毛坯上的油在镀前处理时未除净，还是镀前的清洗水或镀液中有微量的油，甚至是操作人员不干净的手摸了摸镀前的零件，都会使镀铜层发花。假使原来镀铜出现发花或发雾，采用良好的前处理后，镀层不出现发花或发雾现象厂，证明原来的镀前处理有问题，应加强镀前处理。否则，就应检查镀液中的情况。 镀液中是否有油，不但可以从现象进行判断，同时还可以通过小试验来了解。取一定量的故障液做烧杯试验，先要使阴极样板上能看到类似于生产中的故障现象，接着对试验液进行除油处理，另外再取相同体积的故障液进行双氧水一活性炭处理，然后分别进行试验(试验液中需补充各种光亮剂)。若用双氧水一活性炭处理过的镀液仍有发花或发雾，而经过除油处理的镀液不再出现发花或发雾，那么原镀液中有油，应进行除油处理。假使用双氧水一活性炭处理后的镀液和经过除油处理的镀液一样，都不出现发花或发雾，那么原镀液可能是有机杂质过多。只要用双氧水一活性炭处理镀液就可以了。 镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠是否过多，只要向试验液中添加其他光亮剂，并适当稀释试验液后进行试验，假使经这样处理后镀层不发花(或不发雾)，而且光亮度较好，这时可能原镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多，应调整光亮剂的比例。 在含有十二烷基硫酸钠的镀铜液中，有时由于其含量过低，也会导致镀层出现发花现象。这类镀液若镀层发花，可直接向镀液中加入O．05g/L十二烷基硫酸钠看看现象，假使加入后镀层仍发花，那就不是十二烷基硫酸钠含量太少造成的。
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——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15～38℃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。
新版上光剂上光油的生产配方流程等专利技术模板
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19、工艺纸草上光保护剂 20、光饰光亮液及其制作方法 21、胶印联线水性滚涂上光油及其制备方法 22、金属光亮清洁剂 23、抗静电去污上光剂 24、可留下抗洗涤膜的汽车清洁上光布 25、蜡乳型皮革润饰保养光亮剂 26、灵芝的上光及盆景制作方法 27、木质油精地板、家俱上光保护剂及其制造工艺 28、耐冲洗型上光剂 29、喷雾式皮革护理上光剂 30、皮革防霉上色光亮剂 31、皮革磨花上光油 32、皮革清洁光亮剂 33、汽车除污上光装置 34、汽车清洁打蜡上光剂 35、汽车上光增亮浴液 36、清洁上光擦及其制造方法 37、清洁上光粉 38、去污除垢上光剂及其制作方法 39、去污抗静电上光喷雾剂 40、去污上光保新增亮抗静电多用途护理剂及其制备方法
酸铜光剂研究
硫酸盐镀铜光亮剂的研究 沈品华[1] 张松华[2] 摘要：硫酸盐镀铜在我国是一个量大面广的镀种，但国内生产的光亮剂在整平性、覆盖能力和出光速度方面与进口的染料型光亮剂存在着较大差距。我们研制成的染料型硫酸镀铜光亮剂的质量可以和进口同类光亮剂相媲美，从而解决了长期困扰我国电镀助剂行业的技术瓶颈，填补了国内行业空白。 关键词：硫酸盐镀铜染料光亮剂 [1] 沈品华上海永生助剂厂[2] 张松华慈溪杭州湾助剂厂 1 前言 光亮硫酸盐镀铜量大面广，特别适宜作塑料电镀的底镀层，也常作为装饰性钢铁零件电镀铜-镍-铬的底镀层。 硫酸盐镀铜用于工业化生产，迄今已有100多年历史。从最初镀层不光亮，到添加了葡萄糖、酚磺酸和明胶等一些添加剂，获得了细致、平整的镀层。上世纪50年代起，国外研究成功了添加含硫、含氮化合物，如硫脲及其衍生物、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑以及碱性藏花红、硫氮杂苯、三苯甲烷等一些染料，获得了较为光亮的镀层，到了50年代，又添加了聚醚等一类添加剂，使光亮度、整平能力、覆盖能力和脆性得到进一步的改善[1]。 我国于1978年由秦宝兴、张绍恭等在作了大量试验后，推出了宽温度全光亮整平酸性镀铜工艺，并很快得到了推广。那时，这种工艺配方是完全公开的，组成光亮剂的主要原料是M、N、SP和P，我们简称它为MN型光亮剂。上世纪90年代至今，以日本大和公司的“210”和美国安美特公司的“510、Ultra”为代表的染料型硫酸盐镀铜光亮剂，由于具有出光速度快、整平性好等优点，没有几年，就占据了我国电镀酸铜的大半壁江山。
实践证明，染料型酸铜光亮剂在性能上优于MN型。优胜劣汰，是事物发展规律。承认落后，才能去超越。我们认识到，在没有比染料型酸铜光亮剂更好的光亮剂出现前，现阶段酸铜光亮剂只能走染料体系的路。 试验中发现，染料型酸铜光亮剂除染料外，其它中间体也与MN型有所不同；为此，必须对酸铜光亮剂的配方作彻底的改革。我们自己合成了几种酸铜光亮剂中间体，试验下来，其中有三种较好。如以PD强力润湿剂代替聚乙二醇（P），用量只需P的1/3~1/5，效果却比用P好，而且镀层上不生成憎水膜。还有两种中间体，一种是萘酚与环氧乙烷和环氧丙烷的加成的聚醚BNO，它也是一种非离子型表面活性剂，能在电极上吸附，使晶粒细致，并且能扩大电流密度范围，并且有低泡的特性；另一种是有机胺与环氧乙烷的加成物PN，它除了能改善镀液覆盖能力外，还有辅助光亮作用。以这三种中间体及SP和碱性黄1号、紫红色酞嗪、紫蓝色硫嗪、蓝黑色硫酞等四种染料配合，研制生产成功了“206”、“207”、“208”和“209”型四种染料型硫酸镀铜光亮剂。 这几种染料型硫酸镀铜光亮剂一般都可与大多数进口染料型光亮剂配伍。“206”是普通浓度的；“207”是浓缩型的，相当于日本一家公司的红桶“210”；“208”滚镀专用，有更好的深镀能力和更宽广的电流密度范围；“209”的性能大致与“Ultra、510”相仿，它有更好的整平性，镀层更丰满。 为什么取名“206”？这是因为“206”是2006年研制成功的。按此推理，那是不是“209”是2009年研制成功的？的确是这样。从2006年~2009年这四年时间段内，我们基本上每年研制成功一种染料型酸铜光亮剂，所以它们是按年份少一个“0”来命名的。那末，为什么我们以前没有进行宣布呢？这是因为2006年研制成功的“206”，所用的进口染料价格太贵，配制成的A剂要
最新电镀添加剂配方设计与应用技术及电镀液故障分析处理和电镀性能测试、电镀设备设计制造新技术实务手册
电镀添加剂配方设计与应用技术及电镀液故障分析处理和电镀性能测试、电镀设备设计制造新技术实务手册.. 作：本书编委会 北方工业出版社 2006年7月 16开 4册 光盘：1CD 定价：998元 优惠：468元 .. 详细：
货到付款.............................................. 电镀添加剂配方设计与应用技术及电镀液故障分析处理和电镀性能测试、电镀设备设计制造新技术实务手册 详细目录： 第一篇电镀添加剂作用机理 第一章配位离子电解沉淀的基本过程 第一节水合金属配位离子的电解沉淀过程 第二节获得良好镀层的条件 第三节配位体对金属离子电解沉积速度的影响 第二章有机添加剂的阳极还原 第三章光亮电镀理论 第四章整平作用和整平剂 第五章表面活性剂及其在电镀中的应用 第六章添加剂对镀层性能的影响 第二篇电镀添加剂配方设计与应用技术 第一章电镀前处理用添加剂配方设计与应用技术 第一节脱脂的方法与原理 第二节碱脱脂剂的主要成分及作用 第三节硬水软化剂 第四节表面活性剂 第五节酸洗添加剂 第二章镀锌添加剂配方设计与应用技术 第一节镀锌的发展史 第二节镀锌电解液的基本类型 第三节光亮氰化物镀锌添加剂 第四节光亮锌酸盐镀锌添加剂 第五节光亮酸性镀锌添加剂 第三章镀铬添加剂配方设计与应用技术 第一节镀铬的发展史 第二节铬电解沉积的机理 第三节镀铬添加剂 第四节镀铬电解液的基本类型 第五节三价铬镀铬液 第四章镀镍添加剂配方设计与应用技术 第一节镀镍电解液的基本类型 第二节镀镍添加剂的类型
第三节两类光亮剂的特征及功能 第四节镀镍光亮剂的分子结构及其性能的关系 第五节多层镀镍添加剂 第五章镀铜添加剂配方设计与应用技术 第一节镀铜电解液的基本类型 第二节光亮氰化物镀铜添加剂 第三节光亮酸性镀铜添加剂 第四节焦磷酸盐镀铜添加剂 第六章酸性光亮镀锡和铅锡合金添加剂配方设计与应用技术第一节光亮锡和铅锡镀层的产生 第二节酸性光亮镀锡添加剂的发展 第三节酸性半光亮镀锡及锡合金工艺 第四节酸性光亮镀锡工艺 第五节酸性光亮镀铅锡合金工艺 第七章电镀贵金属添加剂配方设计与应用技术 第一节镀金添加剂 第二节镀银添加剂 第八章化学镀铜添加剂配方设计与应用技术 第一节化学镀铜的原理与应用 第二节化学镀铜的配位剂与还原剂 第三节化学镀铜的稳定剂、促进剂和改性剂 第九章化学镀镍添加剂配方设计与应用技术 第一节化学镀镍的原理与应用 第二节化学镀镍的配位剂、缓中剂和还原剂 第三节化学镀镍的稳定剂、促进剂和改良剂 第三篇电镀液故障分析处理方法 第一章分析电镀液故障的一般方法 第二章净化处理镀液的方法 第三章镀铜液故障的分析处理方法 第四章镀镍液故障的分析处理方法 第五章镀铬液故障的分析处理方法 第六章镀锌液故障的分析处理方法 第七章镀锡液故障的分析处理方法 第八章镀银液故障的分析处理方法 第九章装饰镀金液故障的处理方法 第十章电镀铜锡合金液故障的处理方法 第十一章电镀镍铁合金液故障的处理方法 第十二章塑料电镀故障的处理方法 第十三章防止和减少电镀故障的措施
第八章酸性镀铜及表面镀(涂)覆工艺.
第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺 第一节酸性镀铜 1.概述 铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性.铜镀层在空气中极易被氧化而失去光泽.铜镀层容易活化,实践表明,在铜镀层上电沉积其它金\属能够获得良好的结构合力,因此铜可以作为很多金属电沉积的底层.镀铜在印制线路板生产中占有很重要的位置. 1.1铜镀层的作用 在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面:作为化学沉铜的加厚镀层和作为图形电镀的底镀层. 化学沉铜层一般0。5~2微米，必须经过电镀铜后才可进行下一步加工，加厚铜是全板电镀，厚度5~8微米。 图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底层，其厚度20~25微米。 1．2对铜镀层的基本要求 1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好外观的光亮或半光亮镀层。 2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度Ts与孔壁镀层厚度之比接近1：1。这需要镀液有良好的分散能力和深镀能力。 3）镀层与铜基体结合牢固，在镀后和后续工序的加工过程中，不会出现起泡、起皮等现象。 4）镀层导电性好，这就要求镀层纯度要高。 5）镀层柔软性好，延伸率不低于10%，抗张强度20~50Kg/mm2,以保证在后工序波峰焊（260~2700C）和热风整平（通常2320C）时，不至于因环氧 树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致铜镀层产生纵向断裂（环氧树脂膨 胀系数12。8X10-5/0C，铜的膨胀系数0。68X10-5/0C）。 1．3对镀铜液的基体要求 1）有良好的分散能力和深镀能力，即使在很低的电流密度下，也能得到均匀细致的镀层，经保证印制板的板厚孔径比比较大时，仍能达到Ts:Th接近1：1。 2）电流密度范围宽，如在赫尔槽2A下，全板镀层均匀一致。 3）镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍性高，对温度的容忍性高。 4）镀液对覆铜箔板无伤害，这就要求镀液只能是酸性镀液。 1．4镀铜液的选择 镀铜液有多种类型，如氰化物型、焦磷酸盐型、氟硼酸盐型、柠檬酸盐型和硫酸盐型。 随着印制板电镀的发展，人们选择了硫酸盐型镀液，目前印制板生产厂家几乎全部采用硫酸盐镀液。因为它能基本上达到印制板对镀铜液的要求。 硫酸盐镀铜液分为两种：一种是用于电镀零件的镀液，它硫酸铜浓度高；一种是用于电镀印制板的镀液，它硫酸铜浓度低，硫酸浓度高。它们所用的添加剂也不同。两种硫酸盐镀液的基本成分比较列于表8-1。这两种镀液也分别称为普通镀液和高分散能力镀液，笔者认为这种划分不够确切，其实两种镀液都需要有很高的分散力。 表8-1 硫酸盐型镀铜液基本成分比较
硫酸盐光亮镀铜工艺样本
全光亮酸性镀铜 全光亮酸性镀铜镀液, 是在硫酸盐镀铜镀液的基础成分中加入有机组合的光亮剂和添加剂。所镀得的镀层光亮、柔软、孔隙率低、镀液的整平性好, 但还存在着操作温度不能高于40℃、形状复杂的零件在低电流密度区光亮较差, 槽液维护比较复杂等不足之处, 因此, 近几年来国内许多研究单位和工厂针对这些不足作进一步研究, 以期开发出更高水平的新型组合光亮剂(具有全光亮酸性镀铜工艺的操作温度在40℃以上时稳定性能优越、光亮电流密度范围宽、光亮剂用量少、维护操作方便、镀后不需除膜等优良性能)。 (一)全光亮酸性镀铜光亮剂 酸铜光亮剂有二大系列: 一类是非染料体系(如传统非染料体系由M、N、SP、P组成), 另一类是染料体系(如日本进口的210), 现就非染料体系的组成、性能作简要的介绍。 1．含巯基的杂环化合物或硫脲衍生物 通式为: R—SH 这一类化合物, 既是光亮剂又是整平剂。市售有代表性的有: 乙撑硫脲(N), 乙基硫脲, 甲基咪唑啉硫酮, 2-四氢噻唑硫酮, 2-巯基苯骈噻唑, 2-巯基苯骈咪唑(M)…… 2．聚二硫化合物 通式为: R1—S—S—R2 式中R1为芳香烃(苯基)、烷烃、烷基磺酸盐或杂环化合物; R2为烷基磺酸盐或杂环化合物。 这一类化合物是良好的光亮剂。市售有代表性的有: 聚二硫二丙烷磺酸钠(SP), 苯基聚二硫丙烷磺酸钠…… 2．聚醚化合物
通式为: (-CH2-CH20-)。 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能够消除镀铜层产生针孔和麻砂现象外, 还能够提高阴极极化作用, 使镀铜层的晶粒更为均匀、细致和紧密, 而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, 因此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。市售有代表性的有: 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, 大多是染料型的, 选用几个厂商的产品, 如表3—3—7、表3—3—8和表3—3—9所列。 (二)工艺规范(见表3—3—7、表3—3—8和表3—3—9) 表3—3—7全光亮酸性镀铜工艺规范(挂镀)(一)
氰化镀铜故障及其处理方法：镀层粗糙且色泽暗红
氰化镀铜故障及其处理方法：镀层粗糙且色泽暗红 可能原因原因分析及处理方法(1)镀液温度太低处理方法：用玻璃温度计测量槽液温度，并调整温度到标准值(2)阴极电流密度太大处理方法：a．检查并校核电流表的准确度；b．准确测量工件的受镀面积，并按工艺规范设定电流值，详见故障现象l4(1)的相关论述(3)阳极面积太小处理方法：a．调整阳极与阴极的面积比为2：1左右。计算阳极面积时，阳极正反面的面积均应计算在内。阳极背面，可按实际面积的1／2计。这样计算的都是表观面积。在实际生产中，应根据电解液成分的分析结果，调整阳极数量b．使用部分不溶性阳极(约为总阳极面积的5％～l0％)，借以调节铜离子含量和保持阴阳极面积比。目前不溶性阳极有不锈钢板、铁板、石墨板等，以不带入有害杂质和成本适中为准则(4)镀液中游离氰化钠含量太低处理方法：①化学分析方法准确分析，并调整到标准值，同时控制铜和游离氰化钠的比值如下a．在预镀铜溶液中Cu：游离NaCN=1：(0.6～O．8)b．在一般镀铜液中Cu：游离NaCN一1：(0.5～0．7)C．在含有酒石酸盐和／或硫氰酸盐的镀铜液中挂镀：Cu：游离NaCN=1：(0.4～0．6)滚镀：Cu：游离NaCN=1： (0.6～0.7) 氰化钾镀铜液Cu：游离KCN=1：(0.2～O.3) ②从生产中发生的现象进行判断(由于阳极钝化)a．阳极区溶
液出现浅蓝色。由于游离氰化钠过低，阳极表面上会有不溶性的氰化亚铜薄膜黏附，使阳极的活化表面减小，从而使阳极电流密度增大，阳极电势变正，导致阳极有二价铜离子溶解进入溶液，使阳极区溶液显浅蓝色b．阳极板上有浅青色(绿色)的薄膜。由于上列原因，二价铜离子进入阳极区溶液，并在阳极表面产生难溶的氢氧化铜，形成浅青色(绿色)的薄膜C．阳极上析出的气泡较多，并能嗅到氨味。由于阳极钝化后发生析氧反应40H-—4e- ——2H2O O2↑析出的氧又 促使NaCN分解2NaCN 2NaOH 2H2O 02——2Na2C03 2NH3↑NaCN分解引起其含量进一步降低，从而使阳极钝化更加严重，这将造成恶性循环d．工作时槽电压升高。由于阳极钝化，电势变正，导致槽电压升高出现以上现象，对有分析设备的厂家，根据分析结果进行分析调整；无分析设备的厂家，可少量多次补加氰化钠，随时观察电镀层质量，直至出现淡粉红色、有光泽的铜镀层为止③钝化后的铜阳极处理。a．将阳极取出刷洗，除去表面的钝化膜，然后在氰化物镀铜液中(不通电)浸几分钟；b．增大阳极面积，以降低阳极电流密度；C．提高镀液氰化钠的含量；d．加入适量的酒石酸盐，并适当提高操作温度(5)镀液中锌杂质的影响处理方法一：硫化钠处理a．调整游离氰化钠的含量，有分析条件的工厂，将游离氰化钠的含量调到上限值，以保证镀液中的铜离子充分络合，无分析条件的工厂，观察镀液颜色，由青灰色变成
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