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镀铜添加剂为什么必须配合使用,才能起到协同作用?

来源:admin     时间::2017-08-30 10:41:50       光亮镀铜、半光亮镀铜均使用含磷0.035%~0.07%的磷铜板,不能使用电解纯铜板。因为电解铜板很容易溶解,阳极电流效率大于理论值,使镀液中铜含量逐渐增加;另一方面,纯铜阳极溶解时产生少量Cu+,Cu+在镀液中很不稳定,通过歧化反应分解Cu2+和铜粉,后者附在阴极上部分脱落,成为泥渣,电镀过程中共沉积在镀层上,成为毛刺;此外,Cu+哈影响镀层的光亮度和整平性。在纯铜中加入少量磷作为阳极,在硫酸盐光亮镀铜中,通过短时间电解,阳极表面生成一层具有导电性能的Cu3P黑色胶状膜。该膜的孔隙可允许铜离子自由通过,降低了阳极极化。加快Cu+的氧化,阻止了Cu+的积累,又可使阳极的导电率稍有下降。电镀时,阳极的铜有98%转化为镀层(纯铜只有85%),使阴阳两级电流效率趋于接近。同时,还阻止了歧化反应,几乎不产生铜粉和泥渣,这样铜镀层不产生毛刺。但含磷量不宜过高,否则黑色胶膜增厚不易溶解,导致镀铜液铜离子浓度降低,低电流密度区光亮度差。严重时,黑色胶膜从阳极上脱落,污染镀液,还会堵塞阳极袋组成槽电压升高,镀铜层出现细麻沙状。
      由于镀液中产生少量Cu+,用空气搅拌,通过氧气氧化可使Cu+转化为Cu2+,但采用阴极移动时,必须每个班次在镀液中添加15%左右双氧水0.2~0.4mL/L,将Cu+氧化为Cu2+。但此时镀液中硫酸会降低,应通过分析,及时调整。
      为了防止阳极中的杂质掉入镀液影响镀层质量,必须用747或731号条轮布将阳极包住。
      温度对镀层光泽性有明显影响,一般随着温度升高,光亮电流密度也相应升高,即低电流区半光亮扩大,光亮区向高电流区扩展,并且光亮剂的消耗也相应增加。当上升到40~50℃以上时,添加剂部分被破坏,光亮作用消失。温度过低时,硫酸铜易结晶析出,阳极也易钝化,所以一般控制温度在10~40℃。
      硫酸盐镀铜电流密度范围较宽,而且与镀液温度、浓度、搅拌密切相关。光亮电流密度范围随着镀液中硫酸铜含量的降低、硫酸含量的增加而缩小,随着温度的增加、搅拌的加强,光亮电流密度范围增大。
      阳极电流密度对于镀液的稳定性和镀层质量也有明显影响。当阴极电流密度过高时,镀层光亮度差,添加剂的消耗也快,且易钝化,因此当使用大电流电镀时阳极面积必须充足。
      光亮镀铜工艺都要使用阴极移动或空气搅拌,以消除浓差极化,以便采用较高的阴极电流密度,加快速度。搅拌的同时,最好采用连续过滤。
      镀液长时间超负荷工作,镀层易出现光亮度差、不均匀、添加剂消耗太快、阳极易钝化、槽液电阻较大等问题,因此,每升槽液的电流最好不要超过0.5A。
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