焦磷酸盐镀铜生产工艺(Ⅲ)

焦磷酸盐镀铜

毕业论文题目：焦磷酸盐镀铜工艺研究学院：化学化工学院专业：应用化学班级: 0701学号： 200706180117 学生姓名：陈小威导师姓名：肖鑫完成日期： 2011年6月10日目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)0前言 (3)1焦磷酸盐镀铜的机理探讨 (4)2实验材料与仪器 (5)2.1药品及材料 (5)2.2仪器 (5)3实验研究部分 (5)3.1工艺流程 (5)3.1.1碱性脱脂 (5)3.1.2酸洗除锈 (5)3.1.3阴极电解脱脂 (6)3.1.4 超声波脱脂 (6)3.1.5化学镀镍 (6)3.2镀液性能检测 (7)3.2.1沉积速度的测定 (7)3.2.2结合力的测定 (7)3.2.3深度能力的测定 (7)3.2.4分散能力的测定 (7)3.2.5阴极电流效率的测定 (8)4实验结果与讨论 (8)4.1 基础配方的确定 (8)4.2 主要功能成分的作用与影响 (9)4.2.1焦磷酸铜 (9)4.2.2焦磷酸钾 (9)4.2.3 PL光亮剂 (10)4.2.4 PL开缸剂 (11)4.2.5 氨水 (11)4.3工艺参数的影响 (12)4.3.1 P比的影响 (12)4.3.2 pH的影响 (13)4.3.3 温度的影响 (13)4.3.4 电流密度的影响 (13)4.4杂质离子的影响 (14)4.4.1 Cr6+对镀液的影响 (15)4.4.2 Pb2+的影响 (15)4.4.3 Fe3+的影响 (15)4.4.4 CN-的影响 (16)4.5 性能检测 (17)4.5.1 沉积速度 (17)4.5.2 深镀能力 (17)4.5.3 分散能力 (18)4.5.4 阴极电流效率 (18)4.6 镀液维护 (18)5结论 (20)参考文献 (20)致谢 (21)0前言铜是玫瑰红色富有延展性的金属。

原子量为63.54，比重8.9、熔点1083℃。

焦磷酸盐直接镀铜的改进

焦磷酸盐直接镀铜的改进陈天玉(浙江端安机电工业总公司研究所325200)摘要：一般焦磷酸盐镀铜在镀层结合力上还存在差的问题，“电位活化”概念从理论上给予了解释[1]，即在基体上存在氧化膜，在镀层过程中没有克服氧化膜，而镀层与基体界面之间存在氧化膜是结合不良的主要原因，在起始过程中，电镀液中金属离子的还原电位负于基体金属表面氧化层的活化电位，才能保证金属基体表面与镀层有良好的结合强度。

与金属离子的还原电位相关的起始电流密度受电镀液中金属和络合剂含量和工艺条件的影响。

通过控制好镀液的组成和起始电流密度，即可得到良好的结合强度。

关键词：电位活化；焦磷酸盐镀铜；结合强度引言无氰电镀的历史回顾，早在60年代，由于氰化物剧毒，政府号召革除氰化物电镀，由于当时电镀厂都是公有和集体所有，纷纷开展过无氰电镀，种类繁多，并取得不少成绩。

其中以焦磷酸盐镀铜为多。

现在，环保形势刻不容缓，在清洁生产中的限期整改下，有必要回顾过去已经做出的无氰电镀的成果。

推广使用焦磷酸盐镀铜作为代替氰化镀铜的预镀，主要问题是结合力不合格的问题。

为什么焦磷酸盐镀铜的结合力不好，以为这是它的本性，没有进行理论的推敲。

氰化镀铜也有结合力不好，出现起泡的现象。

众所周知，这是由于游离氰化钠含量过低所致。

人们知道加入适量的游离氰化钠，提高其含量后，电流密度可以提高，随之电流效率下降，大量的氢气泡产生，此时铜层析出的结合力立即恢复正常。

这是为人们无数次的实践所证明，那么焦磷酸盐镀铜的铜层结合力不好，是否也有其同样的规律，值得探讨。

1电位活化理论电位活化现象最初由郑州轻工业学院冯绍彬等教授提出[1]，对我们很具有指导意义，对镀层结合强度方面存在的问题，电位活化概念给出了理论解释。

电镀层结合强度差的原因足电沉积初始过程中，镀层基体界面氧化层的存在。

保证电镀层与金属基体良好结合，其前提是实现电位活化的条件，即电镀液中金属离子的还原电位必须负于基体金属表面氧化的溶解电位。

电镀铜工艺——陈善铃讲解

4．操作条件的影响
(1)温度
操作温度一般控制在40℃~50 ℃ 。温度过低会降低阴极电流密度和阴极电流效率。过高会使铜镀层粗糙和焦磷酸盐分解成正磷酸盐。
(2)pH值
以9.0~9.4为佳。pH值过低时，铜镀层产生毛刺并有黑色条纹，深凹处发暗，镀液中的焦磷酸盐容易水解成正磷酸盐和阳极溶解不良；过高时，会降低允许阴极电流密度上限、镀液的分散能力和阴极电流效率，铜镀层光亮度差并呈暗红色，甚至粗糙有针孔。
(2)焦磷酸钾
是镀铜溶液中的主络合剂。它和焦磷酸铜络合成焦磷酸铜钾。
为了使镀液稳定且有较高的分散能力，以及使铜镀层结晶细致和阳极溶解正常，镀液中的焦磷酸钾的含量必须大于它与铜离子生成络盐的量。由于焦磷酸盐镀铜溶液中加入了其他辅助络合剂(如柠檬酸铵)，游离焦磷酸钾含量不易分析准确，为了掌握镀液的变化，一般仅分析镀液中的焦磷酸钾总量，并同时控制P2O74－与Cu2＋之比。通常在pH值为9.0~9.4时，这个比例最好是 P2O74－:Cu2＋ =(7 ～12.5):1。如果低于7:1时，将使铜镀层粗糙或产生条纹和阳极溶解差；高于12.5时，则镀液会产生正磷酸盐，严重时将缩小铜镀层的光亮范围和降低阴极电流效率。
(6) 钛篮
球状磷铜球装在钛篮里最好，一是重量相同时它的表面积最大，二是通过添加磷铜球可维持阳极面积的稳定性，不会在使用中出现阳极上大下小的现象。
酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法
故障现象
可能原因
纠正办法
结合力不好
1．前处理不良 2．预镀层太薄 3．导电接触不良
4．镀液中硫酸铜含量太低
1．加强前处理 2．加厚预镀层 3．检查并纠正
(3)搅拌
空气搅拌或阴极移动均可以提高阴极电流密度和铜镀层的光亮度。采用空气搅拌时应注意空气净化，搅拌的同时需采用连续过滤，清除镀液中的机械杂质以免影响铜镀层质量。阴极移动速度一般为 25 次 /min~30次／min，移动幅度为100mm~150mm。

一种焦磷酸盐体系镀黄铜锡合金镀液及电镀工艺[发明专利]

专利名称：一种焦磷酸盐体系镀黄铜锡合金镀液及电镀工艺专利类型：发明专利
发明人：谢金平,黄灵飞,吴耀程,曾振欧,刘松,宗高亮
申请号：CN201410715313.5
申请日：20141128
公开号：CN104480503A
公开日：
20150401
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种焦磷酸盐电镀黄铜锡合金电镀液及电镀工艺，其特征在于，它的配方组分包括焦磷酸盐240g/L-300g/L、铜盐20-26g/L、锡盐1.4-2.0g/L、添加剂0.8-1.2mL/L。

本发明的镀液稳定性高，工作电流密度线性范围宽，镀层结晶细致紧密，结合力良好。

申请人：广东致卓精密金属科技有限公司
地址：528200 广东省佛山市南海区大沥镇长虹岭工业区
国籍：CN
代理机构：佛山东平知识产权事务所(普通合伙)
代理人：詹仲国
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金刚石焦磷酸盐镀铜工艺优化

ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｒｅａｓｏｎ，ｗｈｉｃｈｗａｓａｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＣｕａｎｄＮｉ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，
关键词金刚石；电镀铜；漏镀
中图分类号ＴＱ１６４文献标志码Ａ文章编号１００６ — ８５２Ｘ（２０１５）０２ — ００６６ — ０３
ＤｏＩ码１０．１３３９４／ｉ．ｃｎｋｉ．ｊｇｓｚｚ．２０１５．２．００１４
ｔｏｔａｌｌｙｃｏｖｅｒｅｄｂｙＮｉ，ｗｈｉｃｈｊｕｓｔｍｅｌｔｅｄｄｕｒｉｎｇｆｏｌｌｏｗｉｎｇｐｌａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｄｉａｍｏｎｄ；ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｃｏｐｐｅｒ；ｌｅａｋａｇｅ
在金刚石表面镀覆一层金属，可赋予金刚石许多
新的特性，并改善其原有物理化学性能。由于金刚石
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇＣｕ＆Ｎｉｏｎｔｏｄｉａｍｏｎｄ
ＣＡＯＨｅｚｈｏｕ，ＧＵＯＳｏｎｇ
பைடு நூலகம்

镍锡铜三元合金焦磷酸盐镀黑色镀层：镍锡铜三元合金工艺说明

镍锡铜三元合金焦磷酸盐镀黑色镀层：镍锡铜三元合金工艺说明(1)添加剂焦磷酸溶液中所含镍、铜、锡等金属的析出电位相差很大，不能实现合金共沉积，至少添加一种含硫氨基酸，就能使上述三元素共沉积，获得光亮、耐磨性和耐蚀性良好的合金镀层。

(2)络合剂采用焦磷酸钾作为各金属盐的络合剂，含量为l00～500g／L，当焦磷酸钾含量小于100g／L时，与金属盐络合不完全，产生铜的沉淀现象，不能配得良好的镀液；当焦磷酸钾添加量大于500g／L时，不仅会抑制镀液中的金属，尤其是抑制锡的析出，而且镀层还带有针孔，镀液黏质增大，使镀液浑浊。

(3)镍盐可用焦磷酸镍、氯化镍、硫酸镍等作为镍盐。

金属镍的添加量为3～40g／L最佳范围为5～15g／L。

镍盐添加量不到3g／L时，镀层中含镍量极少，几乎只析出锡。

当镍盐添加量超过40g／L，镀层中含镍量就增加，镀层呈黑色带状条纹，耐蚀性变差。

(4)铜盐可采用焦磷酸铜、硫酸铜、氧化铜等作为铜盐，金属铜的添加量为0.5～3．2g／L，最佳量为0.9～2.4g／L。

如添加量不到0.5g／L，镀层中含铜量就减少，镀层外观较差，耐蚀性也不好。

如含铜超过3.2g／L，则镀液中金属铜易于沉淀，而且镀层中含铜量增加，使获得良好镀层的电流密度变窄。

(5)锡盐可用焦磷酸亚锡、氯化亚锡、硫酸亚锡等作为锡盐，金属锡的添加量为l0～60g／L，最佳浓度为l0～30g／L。

锡的添加量不到10g／L，阴极上会有较多氢气，镀层表面会有针孔，镀层中含镍量会增加而导致耐蚀性变差，如添加量超过60g／L时，镀层中含锡量增加，镀层显示出近似锡镀层外观，光亮性变差。

(6)镀液中金属浓度和镀层组成的关系。

根据研究，镍：锡：铜的物质的量之比以(0.5～1.5)；(0.5～2)：(0.01～0.1)为好。

一般地说镀液中某金属添加量多，镀层中某金属含量就多，镀液金属浓度决定镀层成分，又会影响镀层特性。

(7)电位调整剂含硫氨基酸及其盐类作为镍、锡、铜金属共沉积的析出电位调整剂，还可作为减少镀层内应力的柔软剂，电位调整剂的加入量与金属铜的摩尔比为(1．5～2．5)：1，最佳范围为(1.8～2.O)：1。

镀铜工艺流程,化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别

镀铜工艺流程|化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别镀铜工艺流程镀铜工艺种类不止一种，也不是三言两语就能说清楚的，镀铜工艺特点包括了优点和缺点。

我们先来说下什么是镀铜工艺?镀铜工艺通常分为化学镀铜工艺和电镀铜工艺。

化学镀铜工艺是在有钯等催化活性物质的表面，通过甲醛等还原剂的作用，使铜离子还原析出。

化学镀铜工艺是相对于电镀铜工艺的优势主要有基体范围广泛,镀层厚度均匀,工艺设备简单,镀层性能良好等一系列优势。

电镀铜工艺，PCB制造业中，电镀铜已经应用许多年了，印制板电镀铜溶液属酸性溶液，具有高酸低铜特点，有极好的分散能力和深镀能力镀后的铜层有光泽性。

通俗的说，镀铜工艺其实是一种表面处理技术，在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金起保护、美观的作用。

只要你需要保护的，认为有价值的，都可以给它镀上。

镀铜工艺种类1、化学镀铜工艺：是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。

2、电镀铜工艺：用于铸模，镀镍，镀铬，镀银和镀金的打底，修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性。

电镀铜工艺分为碱性镀铜和酸性镀铜二法。

电镀铜工艺也可以分为以下几个（1）氰化镀铜工艺：氰化物镀铜是应用最早和最广泛的镀铜工艺方法。

镀液主要由铜氰络合物和一定量的游离氰化物组成，呈强碱性。

（2）硫酸盐镀铜工艺：氰化物镀铜，硫酸盐镀铜工艺早期应用于塑料电镀、电铸、精饰等方面，包括装饰层和功能镀层。

在电子工业中较早的应用是印刷电路、印刷板、电子接触元件。

（3）焦磷酸盐镀铜工艺。

（4）无氰镀铜工艺：无氰镀铜工艺完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺，适用于任何金属基材：纯铜、铜合金、铁、不锈钢、锌合金压铸件、铝、铝合金工件等基材上，挂镀或滚镀均可。

镀铜工艺流程1、化学镀铜工艺步骤：膨胀→去钻污→中和→除油→微蚀→预浸→活化→加速→化学镀铜。

2、电镀铜工艺步骤：(1)氰化镀铜工艺步骤：1、浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗。

焦磷酸盐镀铜

铵离子
• 铵离子的作用是改善外观，同时也有改善阳极溶解性能，我经常采用的是柠檬酸铵的形式加入，在生产过程中氨易挥发，所以每天都要进行添加。添加时以氨水的形式加入，按平方来加的。
光亮剂
• 如果是镀高档产品那么光亮剂的添加方法和工艺应该按，光亮剂的配方来配制，不过我从不使用光亮剂，因为我出光都是在酸铜池来完成的。一个好老师要学会降低成本。
• 作为一个技术员工程师要知道电镀就是电化学就像生病时吃药一样，不可马虎的。 • 我的QQ24982829960，不过我真不希望你们看了我的视频后还在犯错。
出故障
• 出了毛刺，如果出了毛刺那就说明，镀池中有的 PH低了，如果HP正常那么就只有你的镀液中不有过滤好。 • 镀层结晶不好，外观不好，说明你的成份失调，也就是没有做好维护 • 如果结合力不好，当成份没问题时那么就是你在电镀前没有活化好， • 你看看，所以我说维护好镀池就不会出现问题。在大堆理论没有去做好就基本的也就等于屁话。
阳极ห้องสมุดไป่ตู้比
• 阳极的比，说白一点也就是铜板，阳极的面积要比阴极的大两倍，也就是说比方，你每次要放3个平方米的产品（表面积）那么阳极就得有6个平方了，算法在第一讲我已经讲过了，在这里我就不多说了。
• 还是重复那名话，阳极一定要有阳极袋。
经常会出现的异常
• 注意由于前一个镀池是氰化镀铜，所以这里不排除也会有氰化物带到这个镀池来，如果来了怎么办呢？我们可以用 1毫升/每升的双氧水（过氧化氢）加温到50度搅拌 1-2小时就可以OK了。去除有机物，我们不管是哪个镀池都可以用活性炭3-5克每升来进行过滤清除，我一般都会用活性炭放在过滤机中然后进行过滤。
过滤
• 过虑机每天都要洗，每7天都要用活性炭处理，这是为什么？这是电镀中最致命的杂质，和有机物，这个清洁你控制不好你就做不好电镀。