化学电镀铜工艺介绍

电镀铜－应用领域
在装饰上的应用 镀镍的中间层 印刷线路板 电铸 阻止钢铁表面硬化 印刷滚轮和印刷板 拔丝润滑剂 减小电阻 修理和抢救
电镀铜－体系
酸性镀铜 硫酸盐镀铜 氟硼酸盐镀铜
碱性镀铜 氰化物镀铜 焦磷酸盐镀铜
硫酸盐镀铜体系
优点 杂质容忍能力 最简单的化学反应 较宽的操作范围 成本低 良好的微观分散能力
锌
焦磷酸盐镀铜
碱性镀液
对于钢材和ZBDC需要预镀铜 分散能力非常好
操作成本高
没有氰化物的环境污染问题 不需要特殊的阳极 空气搅拌要求严格
焦磷酸盐镀铜
镀液组成和操作条件:
焦磷酸铜 (Cu2P2O7) 焦磷酸钾 (K4P2O7) 氢氧化铵 添加剂 pH值 温度 阴极电流密度 (安培/分米2) 搅拌 阴极电流效率 75 g/L 250 g/L 3.5 ml/L 选择性 8.6-9.2 50-55°C 3.5-4 强力空气搅拌 100%
焦磷酸盐镀铜－各成分作用
焦磷酸铜
提供铜离子 42%的铜为金属形式
焦磷酸钾
提高镀液电导率 协助阳极腐蚀 辅助形成致密的镀层
氢氧化铵
调节镀液pH值 帮助添加剂起作用
焦磷酸盐镀铜－问题解决
光亮性差 - 氨水浓度低 - 氰化物污染 – 用H2O2除去 - 光亮剂少
低电流密度区域镀层发暗 - 温度过高 - 氨水过量 – 升高温度 高电流密度区域烧焦 搅拌不足 温度太低 电流密度太高 焦磷酸盐浓度低 铜离子浓度低
氰化镀铜－镀液污染
有机物 碳酸盐 铬 - 油, 油脂, 抛光物等 - 采用活性炭处理除去 - 能降低阴极电流效率并造成镀层粗糙 - 冷却除去 - 造成针孔、烧焦或部分镀不上 - 采用添加剂络合
氰化铁
- 和没有包覆的铁槽的铁反应得到 - 会导致阳极极化和镀层粗糙 - 冷却除去
- 从铸造模具脱落的锌 - 会导致镀层不连续 - 以0.5安培/分米2电镀除去
镀层不连续 镀层发暗，发脆
- 光亮剂浓度高 - 有机物污染 –活性炭处理
有暗点
- 有六价铬 – 以1安培/分米2电介镀出
CUPRALYTE 1545
氰化镀铜工艺 主要应用在铜锌铝合金(zamac)工件 含钾体系 可以负担更高的电流密度 镀层纹理细密 镀层光亮
CUPRALYTE 1545
预镀 10 10 0.5-1.0 50
50-70
普通 20 15 30 10 0.5-2.5 55
50-70
高效率 25-30 40 50 10 2-3 60
75-80
滚镀 40 25-30 0.1-0.4 55
变化
温和空气搅拌或移动阴极搅拌
氰化物镀铜
各组分作用
氰化铜 自由氰根 提供铜离子 可能是氰化钾或氰化纳 形成可溶的铜的络合物 防止铜的过分沉积 腐蚀阳极 提高镀液电导率
乐思化学电镀铜工艺介绍
铜
元素符号 原子量 化合价: Cu 63.54
+1, +2
较软，易延展的红色金属 良好的传导性 (导电和导热) 铜是最常用的电镀金属之一
电镀铜－特点
覆盖能力强，是极好的打底镀层 镀液电流效率高，且具有相当惰性 铜镀层导电性好，用在印刷线路板尤其合适 铜镀层可以吸收热应力，作为热胀阻挡层，对 塑料基材特别有效
缺点 温度要求严格 对于许多基础金属要求 预镀沉积底层 镀液有腐蚀性 需要使用含磷的阳极
电镀液组成和操作条件
范围
硫酸铜 (g/L) 硫酸 (g/L) 氯化物 (ppm) 添加剂 阳极电流密度 (A/dm2) 200-220 75-80 80 有 2-8
温度
阳极 搅拌
15-40°C
磷铜 空气
CUPROSTAR 1525
酸性镀铜 应用在塑料镀POP上 整平性好 光亮性好 走位能力好 延展性好
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阴极电流效率
98-100%
硫酸盐镀铜各成分的作用
硫酸铜
提供铜离子
硫酸
提高镀液电导率, 溶解阳极
氯离子
保证有机添加剂起作用
添加剂
装饰性的 轮转影印 印刷电路
得到光亮、平整、易延展、低内应力的镀层。 得到平整、硬度均一的低内应力镀层。 得到无内应力的镀层，提高分散能力以便在 孔内也能得到平整镀层，同时镀层必需耐热。
酸性硫酸盐镀铜－问题解决
烧焦 金属离子少 温度低 酸度低 有机污染 氯离子浓度 低(低于 60 ppm) 氯离子浓度高 (高于 130 ppm) 铁离子污染 温度低 阳极不合适 缺少光亮剂
针孔
条纹
阳极极化
镀层发暗
氰化物镀铜
镀液组成和操作条件:
挂镀
金属铜 (g/L) 自由氰化钠 自由氰化钾 酒石酸钾 氢氧化纳或氢氧化钾 阴极电流密度 (A/dm2) 温度(°C) 搅拌 电流效率 (%)
铜浓度低 ► 废水处理成本低 操作温度低 ► 能耗低 维护仅需两种添加剂 ► 控制简单
ຫໍສະໝຸດ Baidu
CUPROSTAR 1560
酸性镀铜 用在POP塑料镀，锌压铸件，铜基材 整平性高 光亮性好 走位能力佳
CUPROSTAR 1560
可以在较高温度操作 消耗率低 可以通过赫尔槽打片，来控制槽液 在镀镍前，该铜镀层可以很容易活化


酒石酸钾
氢氧化纳或氢氧化钾
辅助腐蚀阳极 辅助形成细密的镀层
提高分散能力 提高镀层光亮度 提高镀液电导率 减小阳极极化 氢氧化钾提高阴极电流效率
氰化镀铜-问题解决
蓝色或蓝绿色镀液
缺少自由氰根
一般琥珀色但有极化
缺少腐蚀性盐或酒石酸钾
产生气体过多
“自由”氰根浓度过高 铜离子浓度低 温度低