硫酸盐镀铜工艺规范，影响镀层质量的因素

    一、硫酸盐镀铜工艺规范

 

    镀液成分及工艺条件酸性镀铜工艺主要由硫酸、硫酸铜、少量CIˉ和添加剂组成。基础配方大致相同，硫酸铜含量为150～220g/L，一般控制在180～190g/L位宜；硫酸含量可在大范围变化，生产中通常控制在50～70g/L，CIˉ含量适宜为0.02～0.08g/L。

 

    二、影响镀层质量的因素

 

    1.硫酸铜镀液的主盐，根据其浓度不同，常用的酸性镀铜液分为两类；即用于零件电镀的“高铜低酸”镀液（CuSO4?5H2O180～250g/L,H2SO440～70g/L)和用于印刷线路板电镀的“高铜低酸”镀液（CuSO4?5H2O80～120g/L,H2SO4180～220g/L)。前者允许的阴极电流密度较大，镀层整平性高、镜面光亮、韧性好，但硫酸少，镀液的电导率低，分散能力差，适于装饰性电镀；后者镀液具有极好的分散能力和覆盖能力，很适合穿孔电镀，镀层均匀细致、韧性好。

 

    2.硫酸导电盐，可增加镀液的电导率，利于阳极的正常溶解，防止铜盐水解，改善镀液结晶组织。在新配液时，250mL赫尔槽2A搅拌电镀3min，记下试验电压。取生产槽液与铜条件下试验，若电压上升0.3～0.5V，则应补加硫酸至原电压值。

 

    3.氯离子它是阳极活化剂，可促进阳极正常溶解，抑制Cu+的产生，提高镀层光亮、整平能力、降低镀层内应力。含量过低，产生光亮树枝条纹镀层，内应的整平性能和镀层的光亮度下降，高电流密度区易烧焦，镀层易出现沙点或针孔。过高时，无论添加多少添加剂，镀层不光亮，阳极表面出现白色胶状薄膜；阳极磷铜上生成的黑膜过厚，溶解不量，阳极钝化。氯离子在电镀生产中的允许范围根据条件的不同有所差异。如与不同光亮剂的组合，其值不同，可能是组合间与氯离子的协同效果不一样，因此最好以纯水配制镀液，以分析纯的氯化钠配制成含氯离子5mg/mL的溶液，通过赫尔槽试验调整得到其最佳值；不同也温条件下，最佳氯离子含量不一样，一般液温高时，氯离子过厚应偏低，否则镀层易发雾。生产中的原则是“就低不就高”。

 

    镀液中过多的氯离子除去比较困难，因此，无论配制或补充镀液必须用离子水，同时镀铜前的活化不能用盐酸，而应用硫酸。氯离子过多时，先将镀槽内阳极及阴极袋取出，可采用以下方法之一除去。

 

    （1）.银盐除氯法用硫酸银或碳酸银与过多氯离子反应生成氯化银沉淀，过滤除去。每10mg氯离子需硫酸银45mg或碳酸银31mg。此法效果好，费用高。

 

    (2).锌粉出氯法锌粉可将Cu2+还原Cu+和铜粉，Cu+与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀而除去。每10mg氯离子需含锌粉27mg。处理时，将锌粉调成糊状，边搅拌加入镀液内，静止30min，再加入1.5g/L粉末活性炭，搅拌30min，静止数小时过滤。此法费用低，但锌离子在镀液中易积累，当达到20g/L时，使阴极电流密度变窄。

 

    4.镀铜添加剂它可使镀层达到全光亮，使镀液稳定、产品合格率和生产效率提高。但在选择或配制添加时，必须搞清楚镀层对添加剂的要求，如装饰性镀层，更重视镀层的起光速度和高整平性；防护性镀层更重视镀层的整平性、柔韧性；线路板镀层需要极好的低电流区效果，镀层分布均匀和延展锌性好等。