电镀添加剂的整平机理

电镀添加剂的整平机理
电镀添加剂的整平机理

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 (2012-05-21 09:46:29) 转载▼ 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 1. 化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。 2. 化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。 3. 化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应,化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极。 4. 化学镀过以对任何形状工件施镀,但电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀。 5. 电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。 6. 高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀层。 7. 化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。 8. 化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化

物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。关于化学镀镍层的工艺特点 1. 厚度均匀性 厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。 2. 不存在氢脆的问题 电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基 体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。3. 很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来,在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代 用其他方法制备的整体实心材料,也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件,因此,化学镀镍

电镀添加剂之电镀液分析

电镀添加剂之电镀液分析 电镀添加剂在使用过程中经常需要分析镀液,一般的电镀厂没有自己的化验室,我们公司可以为客户分析化验电镀添加剂镀液,电镀厂就能随时掌控电镀槽镀液的情况。 常见电镀液的分析方法 一、酸性镀锌(硫酸盐镀锌) 1、锌测定: 取镀液10ml于100容量瓶中,加水至刻度,取此稀释液5ml,加水30ml,逐滴滴加1:1 NH3·H2O调至微浑浊,加入1:4三乙醇胺10ml,pH=10缓冲溶液5ml,EBT指示剂少许,用0.05mol/lEDTA标准液滴定至兰色。 CZnSO4·7H2O=M×V×288/n (g/l) M——EDTA标准液浓度,mol/l V——消耗EDTA标准液体积,ml n——吸取镀液毫升数。 2、铝的测定 取镀液1ml于250ml锥形瓶中,加水50mL,加入0.05mol/lEDTA标准液40ml,pH=5的缓冲溶液15ml,煮沸2min,冷却,加XO2滴,用0.05mol/l标准锌溶液滴定至紫红色,体积不记。加NH4F1.5g,加热近沸腾,冷却,补加XO1~2滴,用0.05mol/l标准锌溶液滴定至紫红色为终点。 CAl2(SO4)3·18H2O=MV×666.4/2 (g/l) M——锌标准溶液浓度,mol/l V——EDTA标准溶液体积,ml 666.4——Al2(SO4)3·18H2O分子量 3、氯化物测定 取镀液10ml于100容量瓶中,加水至刻度,取此稀释液5ml于250ml锥形瓶中,加水100mL,1ml5%K2CrO4指示剂,以0.1mol/lAgNO3标液滴定至白色沉淀中有红色沉淀为终点。 CnaCl=MV×58.5/0.5 (g/l) M——AgNO3标液浓度mol/l V——AgNO3消耗标准液体积,ml 试剂:5%K2CrO4指示剂:5gK2CrO4溶于95ml水中;0.1mol/lAgNO3标准溶液 二、钾盐镀锌(氯化钾镀锌添加剂) 1、锌测定:同“一中1” 2、NaCl测定:同“一中2” 3、H3BO3测定 取500ml镀液,预先调pH=5左右。 取调整后的镀液1ml加0.05mol/lEDTA标准液15ml,加水20ml,加酚酞2~3滴,甘油10ml,摇匀,以0.1mol/lNaOH标准溶液滴定至粉红色,半分钟不消失。 CH3BO3=MV×61.8/1 (g/l) M——NaOH标准溶液浓度;mol/l V——消耗NaOH标准溶液体积;ml 三、碱性锌酸盐镀锌 1、锌测定 方法:取镀液1~2ml于250ml锥形瓶中,加水30mL。1:4三乙醇胺5ml,pH=10缓冲溶液10ml,

电镀常用的添加剂有哪些

电镀常用的添加剂有哪些 1、根据添加剂本身的性质 按照添加剂木身的性质,可分为有机和无机两大类。 ①无机添加剂主要是一些金属的盐,或氧化物交IZn、Cu、Hg、Ti、Pb、A从B主、Co、Ni、se、Te、S等,其添加量在0.5一29/l左右。 ②有机添加剂,现在使用的添加剂绝大部分属于这一类。芳香族化合物到杂环化合物,各种基木有机物的衍生物,聚合物,缩合物,以及联合使用的混合物等。 2、根据添加剂的作用 ①光亮剂:光亮剂是以获得光亮性镀层为目的的添力卜}剂。有无机光亮剂和有机光亮剂之分,但主要是有机光亮剂。如镀镍中的糖精,丁炔二醇等。 ②微观分散能力改善荆(平滑剂):主要是以改善镀层分散能力,使镀层结晶细致的添加剂如无氰镀锌中所使用的一些添加剂。 ③宏观分散能力改善剂(整平剂):是以获得平滑镀层为目的的添加剂,对镀层的结晶过程起整平作用,往往与光亮剂配合使用。有些整平剂有光亮作用,有些仅有整平作用。 ④润湿别:为减少镀液表面张力,使氢气容易逸出而减少针孔的添加剂,也叫抗针孔剂,多属表面活性剂。如十二烷基硫酸钠。也有灼使用润湿剂作为其它功能性电镀添加剂的助剂。 ⑤改性剂(功能添加剂),为了改善镀层的内应力,硬度,韧性,或其它功能的添加剂。 (6)掩蔽荆:为了排除微量难以处理的杂质的影响加人的掩蔽这种杂质的添加剂。 (7)栩助剂:与其它添加剂一起使用以增加其它添加剂的作用效果或只有与其它添加剂联合使用才能起作用的添加剂。 在实际运用中,某一种作用的添加剂,可以是单一的化工产品,也可是复合的产品,往往几类联合使用。 3、根据电性能 ①阳离子型添加剂:带有正电荷的添加剂,在阴极有放电行为。 ②阴离子型添加剂:带有负电荷的添加剂,不是靠电性能,而是靠特性吸附(如CI、CN一)在咀极起作用。 ③非离子型添加荆:不带电荷的添加剂,靠吸附作用发挥效能。

电镀铜

电镀铜 工程培训材料- 电镀铜 铜具有良好的导电性和良好的机械性能,能与其它金属形成良好的金属键,获得镀层间良好的结合力。因此,印制析制作过程中采用镀铜工艺。 1 电镀铜的机理 镀液的主要成分是硫酸铜和硫酸。在直流电的作用下,阴阳极发生电解反应,阳极铜失去子变成Cu2+溶于溶液中,阴极Cu2+获得电子还原成Cu原子。具体反应如下: 1.1 阴极反应 Cu2++ 2e-? Cu 副反应Cu+ + e-? Cu Cu2+ + e-? Cu+ 由于铜的还原电位比H+高得多,所以一般不会有H2析出。 1.2 阳极反应 Cu ? 2e-? Cu2+ 副反应Cu ? e-? Cu+ 在足够硫酸环境下,亦有如下反应 2 Cu+ + 1/2O2 + 2H+? 2 Cu2+ + H2O 当硫酸含量较低时,有如下反应 2 Cu+ + 2H2O ? 2 Cu(OH)2 + 2H+ 2 Cu(OH)2 ? Cu2O + H2O Cu2O即成“铜粉”,有Cu2O出现时镀层会变得疏松粗糙。 2 电镀锡机理 电镀锡与电镀铜机理一样利用电解作用获得金属镀层。 阴极反应Sn2+ + 2e- ? Sn 阳极反应Sn - 2e- ? Sn2+ 镀锡溶液主要成分是硫酸亚锡与硫酸。 3 电镀线各药水缸成份及作用 3.1 除油缸 主要成份为酸性除油剂,它可以清除板面污渍,指纹及菲林碎等杂质,获得清洁的基铜表面。 3.2 微蚀缸 主要成份硫酸钠和硫酸溶液,如本公司所用的也有硫酸和双氧水型。 微蚀作用可以除待镀线路与孔内镀层的氧化层,增加其表面的粗糙度,从而提高与镀层有结合力。 3.3 浸酸缸 主要成份H2SO4 浸酸缸可以去除铜表面轻微的氧化层,同时防止污物污染铜缸。

电镀添加剂的种类及功能概述

电镀添加剂的种类及功能概述 发布时间:2012-10-30 点击率:158 摘要:本文阐述了电镀添加剂的种类及其对镀层的影响。总结了电镀添加剂在电镀行业中的作用。 关键词:电镀;添加剂 1、前言 电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等)两大类。早期所用的电镀添加剂大多数为无机盐类,随后有机物才逐渐在电镀添加剂的行列中取得了主导地位。添加剂在电镀工业,也有其特殊作用。其效果表现在以下若干方面: (1)扩宽电镀液的pH、温度和电流密度的使用范围 (2)对电镀中析出的金属粒子具有良好的分散性,有利于提高镀件表面的平滑和光亮度。 (3)降低表(界)面张力有利于对镀件的润湿。 (4)促进在阴极表面产生的氢气尽快离脱可防止镀件产生凹痕和针孔。 (5)经过表面活性剂清洗的镀件,其电镀效果明显改善。 2、电镀添加剂的种类及其功能 按功能分类,电镀添加剂可分为络合剂、光亮剂、表面活性剂、整平剂、应力消除剂、除杂剂和润湿剂等,其中最重要的是光亮剂和表面活性剂。不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理,但多功能的添加剂也较常见,例如糖精既可作为镀镍光亮剂,又是常用的应力消除剂;并且不同 功能的添加剂也有可能遵循同一作用机理[1]。 2.1 光亮剂 电镀过程中,加入添加剂后可得到细致光亮的镀层。这种添加剂称光亮剂。光亮剂可分为以下三类:(1)有明显表面活性的光亮剂:如十二醇硫酸醋钠(K-12),十六烷基三甲基甜菜碱(Am);聚氧乙烯(n)十二醇醚(n=15~20);聚氧乙烯(n)壬基酚醚(n=10或21);聚氧乙烯((n)蓖麻油;聚氧乙烯(n)二癸撑三胺(N)有表面活性的光亮剂:它有表面活性但不明显,其溶液不能形成胶团,不能称为表面活性剂,可称表面活性物质。如丙烯磺酸钠、低级胶与环氧氯丙烷缩合物、二甲氨基丙胺与环氧氮丙烷的缩合物、苯基聚二硫丙撑磺酸钠、炔醇、炔二醇及其环氧乙烷(环氧丙烷)加成物。无表面活性光亮剂:这类光亮剂,没有表面活性。但却是非常重要的光亮剂。其代表品种为苄叉丙酮。缪娟[2]等人,以OP-10为载体光亮剂,苄叉丙酮为主光亮剂,并加入适量辅助光亮剂,得到一种Zn-Mn合金电镀的添加剂ZM。 2.2 表面活性剂 据国外资料介绍:在电镀行业中常用表面活性剂[3-7]有:琥珀酸二辛酷磺酸钠系(Aerosol);脂肪醇硫酸醋盐系列(Duponol);支链脂肪醇硫酸酯盐系列(Tergitol);烷基芳基磺酸盐系列(Nacconol);烷基萘磺酸盐系列(Alkanol);烷基芳基酚醚硫酸酯盐系列(Triton720);脂肪醇聚氧乙烯醚系列(Tri-tonNE);壬基酚聚氧乙烯醚系列(TritonN)。表面活性剂按电镀液种类所用表面活性剂有:

化学镀镍与电镀镍工艺相互之间的区别

化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别 1 电镀镍 电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。电镀镍是将零件浸入镍盐的溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后,在零件上就会沉积出金属镍镀层。电镀镍的配方及工艺条件见表1。 电镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②稀盐酸浸泡;③冲净;④浸入镀液; ⑤调节电流进行电镀; ⑥自镀液中取出;⑦冲净;⑧煮;⑨烘干。 表1 电镀镍的配方及工艺条件 成分含量/g/L 温度 /0C PH值电流密度 /A/dm2 硫酸镍硫酸镁硼酸氯化钠 100-170 21-30 14-30 4-12 室温5-6 0.5 电镀镍的优点是镀层结晶细致,平滑光亮,内应力较小,与陶瓷金属化层结合力强。电镀镍的缺点是:①受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大,造成电镀后金属化瓷件的缺陷较多,例如起皮,起泡,麻点,黑点等;②极易受电镀挂具和在镀缸中位置不同的影响,造成均镀能力差,此外金属化瓷件之间的相互遮挡也会造成瓷件表面有阴阳面的现象;③对于形状复杂或有细小的深孔或盲孔的瓷件不能获得较好的电镀表面;④需要用镍丝捆绑金属化瓷件,对于形状复杂、尺寸较小、数量多的生产情况下,需耗费大量的人力。 2 化学镀镍 化学镀镍又称无电镀或自催化镀,它是一种不加外在电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层,当镍层沉积到活化的零件表面后由于镍具有自催化能力,所以该过程将自动进行下去。一般化学镀镍得到的为合金镀层,常见的是Ni-P合金和Ni-B合金。相较Ni-P合金而言,Ni—B合金的熔焊能力更好,共晶温度高,内应力较小,是一种更为理想的化学镀镍方式。但本文着重讨论的是Ni-P合金镀层。 化学镀镍的配方及工艺条件见表2。 表2化学镀镍的配方及工艺条件 成分含量/g/L 温度 /0C PH值 硫酸镍次磷酸钠柠檬酸钠氯化铵 45-50 45-60 20-30 5-8 85 9.5 化学镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②冲洗;③活化液浸泡;④冲净; ⑤还原液浸泡;⑥浸入镀液并不时调节pH值;⑦自镀液中取出;⑧冲净;⑨煮;

浅析电镀锌及其添加剂

转自:技术论坛时间:2004年8月31日21:43 浙大专家楼·美伦得电镀技术中央研究室(310028)丰志文博士 一、前言 锌镀层一直是众多行业钢铁制件防护的主要防护层,它具有优良的防蚀性能,良好的涂装性和焊接加工性能,且成本较低。同时,电镀锌技术经过上百年的改进完善,目前已有多种成熟的工艺技术,笔者通过对各类工艺的对比试验,现在系统地作一分析,供广大电镀界同仁参考。 二、电镀锌溶液概述 通常,我们按酸度将镀液分为碱性和酸性两大类,具体见表一: 综观各类型镀液,氰化物镀锌工艺成熟,镀层结晶细致,镀液分散能力好,但因其毒性较大,含氰废水的处理也较困难。国内所占比例正在逐渐缩小,取而代之的是无氰工艺,碱性锌酸盐镀锌体系是从70年代初迅速发展起来的,其成份简单,易于维护,镀液对设备无腐蚀,镀层结晶与氰化物型相似,需选用良好的添加剂,如果没有良好的添加剂,只有得到海绵状镀层,并且其镀层脆性也不及氰化镀锌层。酸性类型镀液又以氯化钾/氯化钠型为主流,这种工艺基本上克服了铵盐镀锌和碱性锌酸盐镀锌的工艺缺点,具有深镀能力强,分散能力好,镀层质量相当于氰化物镀锌工艺,并且对环境污染程度小,电镀废水易处理。下面将重点介绍。而硫酸盐型镀锌液因成本低,镀液稳定,电流效率高,沉积速度快,在线材及带材镀锌方面仍为主要应用工艺。 三、国内无氰工艺的研究 无氰工艺现以碱性锌酸盐型和氯化物型两类为主。首先我们来讨论一下碱性锌酸盐镀锌的电镀作用机理: 镀锌液中锌离子与氢氧化钠生成络合物锌酸钠,其反应式为: ZnO + 2Na OH + H2O→Na2〔Zn(OH)4〕

阴极反应过程: Na2[Zn(OH)4] →2 Na+ + [Zn(0H)4]2+ [Zn(OH)4] 2- +2e → Zn + 4OH-碱同时也伴有氢析出 2H++ 2e → H 2 ↑ 阳极反应过程: Zn + 4OH-→ Zn(OH)4 2- + 2e 4OH--2e → O2 ↑+2 H2O 为使镀液能使结晶细致光亮,改善镀液分散能力和均镀能力,需添加光亮剂,现应用的添加剂大多是有机胺与环氧丙烷的合成产物,如:DE、DPE--Ⅰ、DPE--Ⅱ、DPE--Ⅲ、KR—7等,同时还需要添加适量有机与无机添加剂组合,使镀层平滑细致。表二中配方三采用改进型碱性无氰镀锌光亮剂,它的电流密度范围宽,可达0﹒5~6A / dm2,出光速度快,镀层外观光亮平整,装饰效果及防蚀效果比传统的DE型和DPE型优点更为突出,已被众多生产厂家所认可。碱性锌酸盐镀液的典型配方见表二: 镀液组成及工作条件, (g / l ) DE 型 D P E 型 改进型 氧化锌,ZnO 10~15 8~13

电镀铜配方工艺、盲孔电镀配方工艺及电镀处理技术开发

电镀系列之二:电镀铜工艺及配方技术开发 线路板在制作过程中,通孔经过孔金属化后往往要经过电镀铜来加厚孔铜,增强电路的耐候性能。通常涉及到的镀铜过程包括普通电镀铜以及盲孔填孔。线路板中使用的电镀铜技术主要还是酸铜,其镀液组成为硫酸、硫酸铜、氯离子、光亮剂(B)、整平剂(L)以及载运剂(C)。B L C B B C B C B C B B B B L B L C B B C B C B C B B B B L B C L B C L B C L B C L 图1、添加剂B、C、L 的作用机理 光亮剂(B):吸附于低电流密度区并提高沉积速率; 整平剂(L):快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积; 载运剂(C):携带光剂进入低电流密度区,提高低电流密度区的沉积速率;三剂一起作用,达到铜面、孔铜一起电镀,产生光亮镀层。 (1)PCB 普通电镀铜 禾川化学经过研究,开发出一款适用于PCB 孔电镀铜药水,具有以下特点: (1)镀液容易控制,镀层平整度高; (2)镀层致密性好,不易产生针孔; (3)可快速获得镜面光亮及整平特性; (4)添加剂消耗量稳定,消耗量少; (5)通孔电镀效果好,TP 值大于80%,延展性,热应力等参数符合PCB

标准。 图2、PCB电镀铜效果图 (2)FPC普通电镀铜 禾川化学经过研究,开发出一款适用于FPC孔铜电镀的药水,具有以下特点:(1)镀液容易控制,镀层平整度高; (2)镀层延展性好,耐折度好; (3)可快速获得镜面光亮及整平特性; (4)添加剂消耗量稳定,消耗量少; (5)通孔电镀效果好,TP值大于120%,延展性,热应力等参数符合PCB 标准。 图3、FPC电镀铜效果图 (3)盲孔填空电镀 填孔电镀添加剂的组成:光亮剂(B又称加速剂),其作用减小极化,促进铜

电镀镍与化学镀镍

电镀镍的特点、性能、用途: 1、电镀镍层在空气中的稳定性很高,由于金属镍具有很强的钝化能力,在表面能迅速生成一层极薄的钝化 膜,能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。 2 、电镀镍结晶极其细小,并且具有优良的抛光性能。经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表,同时在大 气中可长期保持其光泽。所以,电镀层常用于装饰。 3、镍镀层的硬度比较高,可以提高制品表面的耐磨性,在印刷工业中常用镀镍层来提高铅表面的硬度。 由于金属镍具有较高的化学稳定性,有些化工设备也常用较厚的镇镀层,以防止被介质腐蚀。镀镍层 还广泛的应用在功能性方面,如修复被磨损、被腐蚀的零件,采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸 工艺,用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性,可作为耐 磨镀层。尤其是近几年来发展了复合电镀,可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层,其硬度和耐磨性比镀 镍层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒,则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的 自润滑性,可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。 4、镀镍的应用面很广,可作为防护装饰性镀层,在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上,保护基体材 料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其他镀层的中间镀层,在其上再镀一薄层铬,或镀一层仿金层, 其抗蚀性更好,外观更美。在功能性应用方面,在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚,可达到修复目

的。特别是在连续铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机 部件和微型电子元件的制造等方应用越来越广泛。 5、在电镀中,由于电镀镍具有很多优异性能,其加工量仅次于电镀锌而居第二位,其消耗量占到镍总产量 的10%左右。 化学镀镍的特点、性能、用途: 1、厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避 免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀。化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消 耗的成份能及时得到补充,镀件部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。 2、镀件不会渗氢,没有氢脆,化学镀镍后不需要除氢。 3、很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等比电镀镍好。 4、可沉积在各种材料的表面上,例如:钢镍基合金、锌基合金、铝合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材 料的表面上,从而为提高这些材料的性能创造了条件。 5、不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。 6、热处理温度低,只要在400℃以下经不同保温时间后,可得到不同的耐蚀性和耐磨性,因此,特别适用 于形状复杂,表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等

确定电镀添加剂的消耗量的方法

确定电镀添加剂的消耗量的方法 现代电镀网讯: 电镀光亮剂是在阴极区影响阴极过程并参与阴极反应来达到镀层光亮效果的,因此会在电镀过程中有所消耗。同时,无论是阴极过程还是阳极过程,由于是电解过程,也就存在光亮剂电解消耗的可能。另外,镀件带出镀也会影响到消耗量,尽管量可能不是很大,但也是客观存在的。而不同的光亮剂,其消耗量也有所不同,有的很高,有的较低,这就需要对光亮剂的消耗作一个测试,以确定其消耗量的多少。 测试的方法是按工艺规范配制标准的镀液,按光亮剂的添加量加入光亮剂,然后取一定规格的试片若干片,一片一片地进行正常电镀,电流密度保持一致,每片的电镀时间都是一定的,比如设定为5min,并观察镀片的光亮度,直到光亮度明显下降时,记下电镀的总时间,继续电镀,再到光亮度明显下降时,记下通过的总电量和时间,如果两次镀的试片一样多或接近,则可以将通电时间换算成以小时为单位,与通电时间相乘得出安培每小时数,除以2以后,将所得的值乘以某一个系数,使所用电量和时间成为1KA.H。然后将所添加的光亮剂的量也乘以这个系数,所得的量则为千安培小时消耗多少光亮剂的量[ml/KA.H]。 如果第一次出现不光亮后,经过补加后获得光亮电镀层的时间比第一次还短,那这种光亮剂的消耗量明显会比较多,且说明光亮剂的配比不是很平衡,补加后不能回到初始状态。这种情况可以多做几组,取其平均值后,再来计算消耗量。 如果经补加后电镀时间还有所延长,则说明第一次的剩余光亮剂仍然是均衡的,补加后有叠加作用,使光亮效果有所增强,这种光亮剂的消耗量较少,且说明其配比合理。 采用试片法的缺点是对光亮剂的判断不是很准确,每次用光亮度计去测量又不是很实际,因此,常用的方法是以霍尔槽试验来代替试片电镀,对光亮效果的评判较为准确。

电镀添加剂的研究和应用

电镀添加剂的研究和应用(I) 在含有被镀金属离子的电解质溶液(electrolyte,bath)中,以工件作为阴极(cathode),通常以被镀金属作为阳极(anode),通以直流电,使作为阳极的金属溶解进入镀液,镀液中的金属离子在阴极上沉积形成有具有一定装饰性(decorative)或功能性(functional)的金属或合金的工艺叫做电镀(electroplating,electrodeposition,plating)。镀液中仅仅含有被镀金属的盐不能得到具有装饰性或功能性的镀层,必须在其中加入添加剂。 电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。它属于精细化学品(fine chemicals),在一些大型化工公司中,把它列入特殊化学品(specialty chemicals)。 1、电镀添加剂的分类和作用 应用广泛的电镀工艺有镀锌,镀铜,镀镍,镀铬,镀银,镀锡,镀铜锌合金,(仿金电镀),铜锡合金,锌镍合金,镍铁合金等。镀液有酸性,弱酸,碱性之分。不同类型的电镀工艺只能加入不同种类的添加剂,因此电镀添加剂的种类十分复杂,给电镀添加剂的分类带出困难。以下是本人根据电镀添加剂的对镀液和镀层和作用的不同所作的分类,不一定准确和全面。(同时,本分类仅包括电镀液中的添加剂,不包括电镀的前处理,后处理,也不包括化学镀,阳极氧化等其他表面处理工艺。) 1.1 络合剂(complexing agent or chelating agant) 电化学理论根据金属离子的交换电流密度I。的大小(I。表示电极存在的氧化反应和还原反应达到平衡时,即净反应速度为零时的氧化或还原反应速度或电流)将金属分为三类: 第一类:I。很大,10-10-3 A/dm2,过电位很小,为Pb2+、Cd2+、Sn2+、In3+等。 第二类:I。中等,为10-3-10-8 A/dm2,过电位中等。为:Cu2+、Zn2+、An3+、Bi3+等。 第三类:I。很小,为10-8-10-15,过电位高,为:Co2+,Ni2+、Pt2+等。 只有第三类金属才能从其简单盐中电镀出致密的金属镀层。第一、二类金属由于交换电流过大,过电位低,得到的是疏松镀层。为了提高过电位,必须加入适当络合剂。 加入络合剂的作用是使金属离子形成稳定络合物,从而使金属离子还原的活化能较高,过电位增加,交换电流密度变小,从而形成致密的镀层。 影响络合效果的因素有络合剂种类,配位体和金属离子浓度,pH值等。 电镀中常见金属的络合剂有: Zn2+:OH-,P2O74+,CN-,HEPP(羟基乙叉二磷酸) Cu2+:CN-,P2O74+,HEDP,Cit3-,乙二胺等 SN2+:BF-,H2NSO3OH,Cit3- Au:CN-,SO32-,Cit3- Ag:CN-,S2O32-

电镀溶液中各成分的作用

电镀溶液中主要成分的作用 不同的电镀溶液含有不同的组成,但不管何种电镀溶液,都含有主盐。根据主盐性质的不同可将电镀溶液分为单盐电镀溶液及络合物电镀溶液两大类。 单盐电镀液都是酸性溶液。络合物电镀溶液有碱性,也有酸性,但其中都含有络合剂。电镀溶液中除主盐及络合剂以外,有些电镀溶液中还有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等,它们各有不同的作用。 1.主盐是指能在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。主盐浓度要有一个适宜的范围并与电镀溶液中其它成分维持恰当的浓度比值。主盐浓度高,一般可采用较高的阴极电流密度,溶液的导电性和阴极电流效率都较高;在光亮性电镀时可使镀层的光亮度和整平性较好。但溶液的带出损失较大、成本较高,同时增大了废水处理的负担。 2.导电盐是指能提高溶液的电导率,对放电金属离子不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类(包括铵盐)。如镀镍溶液中的Na2SO4和焦磷酸盐镀铜中的KNO3和NH4NO3等。 导电盐除了能提高溶液的电导率外,还能略为提高阴极极化,使镀层细致。但也有一些导电盐会降低阴极极化,不过导电盐的加入可扩大阴极电流密度范围,促使阴极极化增大,所以总的来说,导电盐的加入,可使槽电压降低,对改善电镀质量有利。 3.缓冲剂一般是由弱酸和弱酸的酸式盐组成的。这类缓冲剂加入溶

液中,能使溶液在遇到酸或碱时,溶液的pH值变化幅度缩小。在 电镀生产中,有的镀液为了防止其pH值上升太快,单独加入一种 弱酸或弱酸的酸式盐,如镀镍液中的H3BO3和焦磷酸盐镀液中的 Na2HPO4等,它们的作用是在电镀时抑制阴极膜中溶液pH值升高。任何缓冲剂都只能在一定的pH值范围内有较好的缓冲作用,超过 了pH值范围,它的缓冲作用较差或完全没有缓冲作用。H3BO3在pH4.3~6.0之间的缓冲作用较好,在强酸性或强碱性溶液中就没有 缓冲作用。 4.阳极去极化剂是指在电解时能使阳极电位变负、促进阳极活化的 物质。如镀镍液中的氯化物,氰化物镀铜液中的酒石酸盐和硫氰酸盐等。它们的加入,可以降低阳极极化,促进阳极溶解。 5.络合剂在电镀生产中,一般将能络合主盐中金属离子的物质称为 络合剂。如氰化物镀液中的NaCN或KCN,焦磷酸盐镀液中的 K4P2O7或Na4P2O7等。 络合剂都能增大阴极极化,使镀层结晶细致,同时能促进阳极溶解,但是络合剂的加入,常会降低阴极电流效率,而且会给废水治理带来困难。 在电镀溶液中,络合剂的含量常高于络合金属离子所需的含量,这些除络合金属离子以外多余的络合剂称游离络合剂。在某些镀液中,络合剂的含量,常以它的游离量表示,如氰化物镀铜液中以游离NaCN表示等。游离络合剂含量高,阳极溶解好,阴极极化作用大,镀层结晶细致,镀液的分散能力和覆盖能力较好,但是阴极电流效率降低,沉积速度减慢,过高时,还会使镀件的低电流密度处镀不上镀层;络合剂含量低,镀层的结晶粗,镀液的分散能力和覆盖能力较差。

填孔电镀品质可靠性的研究和探讨.

2011秋季国际PcB技术/信息论坛孔化与电镀Hole Processing and Plating 填孔电镀品质可靠性的研究和探讨 Paper Code:S-021 彭涛田维丰刘晨姜雪飞彭卫红刘东 深圳崇达多层线路板有限公司 摘要填孔电镀是满足PCB高密度化、更小化、更便宜的一种重要途径。随着电子行业和PCB 行业的高速发展,填孔电镀的需求量增长迅速,填孔电镀的应用也日广泛,填孔电镀 的生产难度也相应增加。填孔电镀是一种新工艺流程,相对普通电镀铜而言,其反应 机理复杂,过程控制更难监控,品质可靠性低。本文主要讲述填孔电镀反应机理,并 通过DOE试验来探讨如何提升填孔电镀工艺能力和品质可靠性。 关键词填孔电镀i填充率 中图分类号:TN41文献标识码:A 文章编号:1009—0096(2011增刊-0153-06 The research and investigation of filling plating quality and reliability PENG Tao TIAN Wei-feng L1UChert JIANGXue-fei PENG Wei-hong L1UDong

Abstract In the process of PCB jointing brigade,the via air ladder Call bring on the jointing solder air and it will debase the jointing intension and quailty dependability,because of above.more and more customers require the via ofHDl circuitry board should be done by filling?in plating.In the relafiv9ly ofnormal plating,the reaction mechanism offilling—in plating is more complex,the process control is moFe difficult to be watched,and the quailty dependability is worse.The letterpress tell of the reaction mechanism of filling—in plating,discuss the way how to step up the technical ability offilling—in plating by DOE experiment and quailty dependability. Key words filling plating;filling ratio 1为什么需要填孔 1.1PCB高密度化、高精细化的发展趋势 随着电子产业的高密度、高精细化,HDI板焊盘直径和间距的逐渐减小,使盲孔孑L径也逐渐减小,盲孔厚径 比随之加大,普通的电镀药水和传统的电镀工艺不能达到盲孔镀铜的效果,为保证盲孔d6质的可靠性,更多生 产厂家选择专用盲孔电镀药水或增加填孔流程。 .】53. 孔化与电镀HoIeProcessing and Plaling 2011秋季国际PcB技术,信息论坛 圉1盲孔高厚径比使品质可靠性降低

电镀添加剂概述

电镀添加剂概述 1、前言 电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等)两大类。早期所用的电镀添加剂大多数为无机盐类,随后有机物才逐渐在电镀添加剂的行列中取得了主导地位。添加剂在电镀工业,也有其特殊作用。其效果表现在以下若干方面: (1)扩宽电镀液的pH、温度和电流密度的使用范围 (2)对电镀中析出的金属粒子具有良好的分散性,有利于提高镀件表面的平滑和光亮度。 (3)降低表(界)面张力有利于对镀件的润湿。 (4)促进在阴极表面产生的氢气尽快离脱可防止镀件产生凹痕和针孔。 (5)经过表面活性剂清洗的镀件,其电镀效果明显改善。 2、电镀添加剂的种类及其功能 按功能分类,电镀添加剂可分为络合剂、光亮剂、表面活性剂、整平剂、应力消除剂、除杂剂和润湿剂等,其中最重要的是光亮剂和表面活性剂。不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理,但多功能的添加剂也较常见,例如糖精既可作为镀镍光亮剂,又是常用的应力消除剂;并且不同功能的添加剂也有可能遵循同一作用机理[1]。 2.1 光亮剂 电镀过程中,加入添加剂后可得到细致光亮的镀层。这种添加剂称光亮剂。光亮剂可分为以下三类:(1)有明显表面活性的光亮剂:如十二醇硫酸醋钠(K-12),十六烷基三甲基甜菜碱(Am);聚氧乙烯(n)十二醇醚(n=15~20);聚氧乙烯(n)壬基酚醚(n=10或21);聚氧乙烯((n)蓖麻油;聚氧乙烯(n)二癸撑三胺(N)有表面活性的光亮剂:它有表面活性但不明显,其溶液不能形成胶团,不能称为表面活性剂,可称表面活性物质。如丙烯磺酸钠、低级胶与环氧氯丙烷缩合物、二甲氨基丙胺与环氧氮丙烷的缩合物、苯基聚二硫丙撑磺酸钠、炔醇、炔二醇及其环氧乙烷(环氧丙烷)加成物。无表面活性光亮剂:这类光亮剂,没有表面活性。但却是非常重要的光亮剂。其代表品种为苄叉丙酮。缪娟[2]等人,以OP-10为载体光亮剂,苄叉丙酮为主光亮剂,并加入适量辅助光亮剂,得到一种Zn-Mn合金电镀的添加剂ZM。 2.2 表面活性剂 据国外资料介绍:在电镀行业中常用表面活性剂[3-7]有:琥珀酸二辛酷磺酸钠系(Aerosol);脂肪醇硫酸醋盐系列(Duponol);支链脂肪醇硫酸酯盐系列(Tergitol);烷基芳基磺酸盐系列(Nacconol);烷基萘磺酸盐系列(Alkanol);烷基芳基酚醚硫酸酯盐系列(Triton720);脂肪醇聚氧乙烯醚系列(Tri-tonNE);壬基酚聚氧乙烯醚系列(TritonN)。 表面活性剂按电镀液种类所用表面活性剂有: 镀锌用:镀锌占金属总镀量的50环左右。镀锌工艺分碱性锌酸盐、碱性氰化物、酸性氯化按、酸性氯化钾镀锌等。在酸性氯化铵镀液中,加入平平加SA-20,0-20等与苄叉丙酮复配可收到良好光亮效果。加入聚氧乙烯(20)壬基酚醚,锌析出的极化作用最大,电镀效果也最好。 黄拥理[8]等人研发了一种EA一2添加剂,这种添加剂是将OP和胺类化合物A分别采用醇类化合物和蒸馏水溶解,然后按比例投人反应釜,加热升温至60~70℃,并搅拌均匀然后滴加某化合物B,

化学镍和电镀镍区别

化学镀镍是通过自身的催化作用,也称为无电镀镍,电镀镍通过基体之间的电位差靠外界放电来进行,成本基本来说没有太大的差别! 电镀镍主要用作防护装饰性镀层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。借电化学作用,在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。 化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀,但化学镀过以对任何形状工件施镀。高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀,电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩 化学镀镍与电镀镍层性能比较 镀层性能电镀镍化学镀镍 组成含镍99%以上平均92%Ni+8%P 结构晶态非晶态 密度8.9 平均7.9 镀层均匀性变化±10% 熔点/℃1455 ~890 镀后硬度(VHN) 150~400 500~600 热处理后硬度(VHN) 不变900~1000 耐磨性良好优良 耐腐蚀性良好(镀层有孔隙) 优良(镀层几乎无孔隙) 相对磁化率36 4 电阻率/Ω?CM7 60~100 热导率/W?M-1?K-1?1040.67 0.04~0.08 线膨胀系数/K-1 13.5 14.0 弹性模量/MPa 207 69 延伸率 6.3% 2% 内应力/MPa ±69±69

关于编制电镀添加剂项目可行性研究报告编制说明

电镀添加剂项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.360docs.net/doc/e416532095.html, 高级工程师:高建

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目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国电镀添加剂产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5电镀添加剂项目发展概况 (12)

电镀添加剂作用

电镀添加剂在吸附过程中在阴极表面形成一层阻化膜,从而增强极化。 (1)有机添加剂的加入为什么会使阴极极化作用增加? 答:有机添加剂通过物理吸附和化学吸附的方式吸附在阴极表面,抑制镀液中金属离子或金属配位离子在阴极表面还原析出,使阴极的超电位升高,以达到增加阴极极化的目的。 (2)阴极极化作用的增加,为什么有利于金属镍晶核的生成? 答:阴极极化作用的增加会抑制晶核的生长,而促使新的晶核的生成,细化晶粒,以得到光亮的镍镀层。 (3)有机添加剂是如何减少阴极氢气的析出? 答:增加阴极极化作用。 (4)有机添加剂加入,对阴极镀层的电阻有何影响? 答:(1)降低溶液的表面张力; (2)改善溶液对电极的润湿作用; (3)改变电极反应的过电压; (4)使镀层光亮及平滑; (5)使镀层晶粒细化及改变晶粒取向; (6)改变镀层的内应力、硬度、延展性等力学性能; (7)防止镀层产生针孔和凹洞; (8)促使光亮剂分散到镀液中; (9)消除溶液的泡沫及防止雾的产生。 镀件这东西是立体的就一定存在高电流区和低电流区,两者的电流大小不一样从而还原出来的物质的多少也不一样,高电流区还原的镀层多,低区就少,所以就不均匀。加入电镀添加剂就能加他们的电阻,从而使高区跟低区的电流大小接近相似,所以高区、低区的镀层就能均匀了,在微观上,要镀件光亮填平就要说道“平滑细晶原理”,电阻越大,通过的电流就越小,还原的东西也越小越慢,假如是镀镍的话,镍离子还原成镍,形成所谓的“晶核”,电阻越大,还原越慢,镍还原越慢,还原后生成的“晶核”就生长的越慢“其实就是镍在上面堆积”,所以晶核长的小,同时咬牙还原就生成新的“晶核”,同样晶核不长大,不断生成由有晶核间隙而生产的新的凹凸不平。这样填平好,肉眼看不出来就就平滑,同时晶核小,就是细晶这样就光亮,这两者是联合起来看的,不能单独的说。 电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等)两大类。早期所用的电镀添加剂大多数为无机盐类,随后有机物才逐渐在电镀添加剂的行列中取得了主导地位。按功能分类,电镀添加剂可分为光亮剂、整平剂、应力消除剂和润湿剂等。不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理,但多功能的添加剂也较常见,例如糖精既可作为镀镍光亮剂,又是常用的应力消除剂;并且不同功能的添加剂也有可能遵循同一作用机理。 电镀添加剂的作用机理 金属的电沉积过程是分步进行的:首先是电活性物质粒子迁移至阴极附近的外赫姆霍兹层,进行电吸附,然后,阴极电荷传递至电极上吸附的部分去溶剂化离子或简单离子,形成吸附原子,最后,吸附原子在电极表面上迁移,直到并入晶格。上述的第一个过程都产生一定的过电位(分别为迁移过电位、

填孔镀铜配方组成,工艺流程及技术研究进展

填孔镀铜配方组成,工艺流程及技术研究进展 摘要:文章简述了填孔电镀的概况、工艺以及填孔工艺中的镀铜添加剂 关键词:电镀;填孔;镀铜添加剂; 1前言 从20世纪60年代开始,PCB行业就采用孔金属化和电镀技术来解决层间连接或导通的问题。实际上过去、现在和将来,在PCB进行电镀铜的最核心问题是解决孔内镀铜连通、镀铜厚度均匀性和填孔镀铜方面等问题。随着PCB行业产品的高密度化和结构多样化的发展,PCB电镀技术有了飞快的进步,但是电镀铜的核心问题仍然没有得到有效的解决。到目前为止,PCB行业电镀经历了常规直流电镀—直接电镀—脉冲电镀—新型直流电镀等过程,核心仍然是围绕着PCB层间“孔”导通的问题。 在孔金属化过程中,采用填铜工艺可以提高电路板层间的导通性能,改善产品的导热性,减少孔内孔洞,降低传输信号的损失,这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。在填孔镀铜工艺中添加剂组分之间的相互作用直接影响着填铜工艺的顺利进行,因此,了解镀铜添加剂的作用原理对填孔电镀工艺非常重要。 禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师

解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2填孔电镀的工艺流程 2.1填孔镀铜的机理 填孔电镀添加剂由三类组份组成:光亮剂(又称加速剂),其作用减小极化,促进铜的沉积、细化晶粒;载运剂(又称抑制剂),增加阴极极化,降低表面张力,协助光亮剂作用;整平剂,抑制高电流密度区域铜的沉积。微盲孔孔底和孔内沉积速率的差异主要来源于添加剂在孔内不同位置吸附分布,其分布形成过程如下: 1、由于整平剂带正电,最易吸附在孔口电位最负的位置,并且其扩散速率较慢因此在孔底位置整平剂浓度较低; 2、加速剂最易在低电流密度区域富集,并且其扩散速率快,因此,孔底加速剂浓度较高; 3、在孔口电位最负,同时对流最强烈,整平剂将逐渐替代抑制剂加强对孔口的抑制,最终使得微孔底部的铜沉积速率大于表面沉积速率,从而达到填孔的效果。 2.2填孔镀铜的过程 填孔镀铜过程主要分为四个时期:起始期、爆发期、回复期、平衡期。 (1)起始期:在此阶段,分散于电镀液中的各添加剂,如抑制剂因分子

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