2- 乐思化学电镀铜工艺介绍
求电镀铜介绍以及原理技术？
求电镀铜介绍以及原理技术？1 电镀铜介绍以及原理电镀是历史最长、使用最多的湿法沉积金属涂层的工艺，是指通过电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。
在进行电镀时，将被镀件与直流电源的负极相连。
预镀筱的金属板与直流电源的正极相联，随后，将它们放在电镀槽中。
镀槽中含有预镀覆金属离子的溶液。
当接通直流电源时，就有电流通过，预镀的金属便在阴极上沉积下来。
电镀原理：简单地说，电镀是指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积上一层金属或合金层的过程。
比如镀铜，可以用CuSO4作电解质溶液，要镀的金属接电源负极，电源正极接纯铜，通电后，阴极发生反应：金属铜以离子状态进入镀液，并不断向阴极迁移，最后在阴极上得到电子还原为金属铜，逐渐形成金属铜镀层，其反应式为：铜离子(Cu2 ) 2电子(e-)=铜(Cu) 阳极发生反应：铜(Cu)-2电子(e-)=铜离子(Cu2 )。
电镀实质是在外加电流作用下镀中的金属离子在阴极(工件)上还原沉积为金属，是得到电子的过程。
阳极反应是金属溶解，给出电子的氧化过程(不溶性惰性阳极除外)。
这种金属沉积的特点是从外电源得到电子的工艺。
电沉积铜开始于1801年的硫酸盐酸性镀铜，用于工业生产已有160多年的历史。
利用镀铜技术可以使其他基材表面具备铜所具有的种种优点，同时还节约了大量金属铜。
镀铜膜的主要特点如下:a、镀层与基体金属结合力好，强度高;b、镀层韧性好，延展性好:c、深镀性能好，整平性好;d、易抛光，导电性能良，可以用于增加导电性的功能性镀层;e、易焊接;f、在装饰性电镀中可选用特定添加剂得到光亮效果，或镀出凹凸黑体字;g、镀层上容易继续镀铜或镀其他金属，是重要的预镀层和中间镀层，可用于多层装饰镀铬、镀镍、镀锡、镀银、镀金等镀层的中间镀层。
由于镀铜膜具有上述优点，所以它可以应用在装饰性电镀、中间过渡镀层、印刷电路板PCB、电子电镀等几个方面。
同时，利用铜的高触点及炭与铜不能形成固溶体和化合物的特性，可用作局部防渗碳。
电镀工艺：详解化学镀铜原理
电镀工艺：详解化学镀铜原理慧聪表面处理网：我们先看一个典型的化学镀铜液的配方：硫酸铜5g/L 甲醛10mL/L酒石酸钾钠25g/L 稳定剂0.1mg/L氢氧化钠7g/L这个配方中硫酸铜是主盐，是提供我们需要镀出来的金属的主要原料。
酒石酸钾钠称为络合剂，是保持铜离子稳定和使反应速度受到控制的重要成分。
氢氧化钠是维持镀液的pH值并使甲醛能充分发挥还原作用。
而甲醛则是使二价铜离子还原为金属铜的还原剂，是化学镀铜的重要成分。
稳定剂则是为了防止当镀液被催化而发生铜的还原后，能对还原的速度进行适当控制，防止镀液剧烈分解而导致镀液失效。
化学镀铜当以甲醛为还原剂时，是在碱性条件下进行的。
铜离子则需要有络合剂与之形成络离子，以增加其稳定性。
常用的络合剂有酒石酸盐、EDTA以及多元醇、胺类化合物、乳酸、柠檬酸盐等。
我们可以用如下通式表示铜络离子：，则化学镀铜还原反应的表达式如下。
这个反应需要催化剂催化才能发生，因此正适合于经活化处理的非金属表面。
但是，在反应开始后，当有金属铜在表面开始沉积出来，铜层就作为进一步反应的催化剂而起催化作用，使化学镀铜得以继续进行。
这与化学镀镍的自催化原理是一样的。
当化学镀铜反应开始以后，还有一些副反应也会发生。
这个反应也叫坎尼扎罗反应，这个反应也是在碱性条件下进行的，它将消耗掉一些甲醛。
这个是不完全还原反应，所产生的氧化亚铜会进一步反应。
也就是说，—部分还原成金属铜，还有一部分生成一价铜离子。
一价铜离子的产生对化学镀铜是不利的，因为它会进一步发生歧化反应，还原为金属铜和二价铜离子。
这种由一价铜还原的金属铜是以铜粉的形式出现在镀液中的，这些铜粉成为进一步催化化学镀的非有效中心，当分布在非金属表面时，会使镀层变得粗糙，而当分散在镀液中时，会使镀液很快分解而失效。
#hc360分页符#(1)镀液各组分的影响二价铜离子(主盐)的浓度变化对化学镀铜沉积速度有较大影响。
而甲醛浓度在达到一定的量后，影响不是很大，并且与镀液的pH值有密切关系。
电镀铜工艺-专业介绍
02 电镀铜工艺流程
前处理
01
02
03
表面清洁
去除工件表面的油污、锈 迹和杂质，确保工件表面 干净。
表面粗化
通过物理或化学方法对工 件表面进行粗化处理，增 加表面能，提高镀层附着 力。
敏化处理
在工件表面形成一层敏化 膜，提高工件与镀层的结 合力。
电镀铜
电解铜沉积
在电场作用下，铜离子在 工件表面还原成金属铜， 形成电镀层。
研究电镀铜层的微观结构和性能，以优化电镀铜工艺，提高镀层质量。
环保型电镀铜技术的推广与应用
推广无氰、低氰、低毒的电镀铜工艺，减少对环 境的污染和危害。
研发可回收再利用的电镀铜技术，降低资源消耗 和生产成本。
探索生物可降解的电镀铜添加剂，实现绿色环保 的生产方式。
电镀铜与其他表面处理技术的结合与创新
氰化电镀铜溶液含有剧毒的氰化物，需要严格的安全措施和废水处理。
焦磷酸盐电镀铜
焦磷酸盐电镀铜具有镀层均匀、 整平性好、结晶细致等特点，适
用于装饰性和功能性电镀。
适用于钢铁、锌合金、铝合金等 基材的电镀，具有良好的结合力
和耐腐蚀性。
焦磷酸盐电镀铜溶液稳定性较好， 但溶液成分复杂，维护成本较高。
预镀镍-铜-镍三层电镀
电镀铜工艺-专业介绍
目 录
• 电镀铜工艺简介 • 电镀铜工艺流程 • 电镀铜的种类与特性 • 电镀铜的环保问题与对策 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜工艺简介
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金 属表面沉积一层铜的工艺过程。
电镀铜工艺利用电解池原理，通 过铜离子在阴极上还原成铜，形
成致密的铜镀层。
电镀铜层具有良好的导电性、耐 腐蚀性和装饰性，广泛应用于电 子、通讯、航空航天电子产品制造
乐思镀三元合金(BRONZEX WJ-SP_SC)
pH 值
●
过低：镀层起白雾。部分的锡可能会在工作液中沉淀；可用 40% KOH 溶液或固体
KOH 将 pH 值调高至 13.3(20 ℃)。
●
过高：如游离氰化钾浓度不够，高电流密度区镀层更黄。可用 30%磷酸或醋酸将
pH 值调至 13.3(20 ℃)。加酸时必须小量添加，同时必须强烈搅拌并使用优良的排
但不含ATC SOLUTION N°10 或 BRIGHTENER SW。
100 L BRONZEX WJ-SP的开缸
注意：必须选用质量最好的(电镀级)CuCN、Zn(CN)2、KCN及KOH。若对原料的品质有疑 问，请在开缸前进行以下测试：
以1 L溶液为例： 35℃下溶解75g KCN，19.7g CuCN和7.2g Zn(CN)2于400mL的去离子水中。 完全溶解后，50℃下用1 g/lt Darco G-60活性碳搅拌，进行碳处理10分钟。 过 滤 到 1 L 的 烧 杯 ， 加 进 400 mL BRONZEX WJ-SP MAKE UP 、 1.5 mL/lt ATC SOLUTION N°10和1 mL/lt BRIGHTENER SW。 用 去 离 子 水 调 整 最 终 体 积 到 1 L ， 加 热 到 62 ℃ ， 控 制 free KOH 到 19 g/L( 用 KOH 或 20%H3PO4 调整)并控制free KCN到52g/L。 使用Ti/Pt阳极。把溶液移到加热板上用磁性搅拌器搅拌。 使用30 cm²的光亮黄铜板在中速搅拌下，用1.5 A/dm²电镀10分钟 结果：效率 = 21 – 26 mg/Amin. 镀层光亮、呈白色 HULL槽测试：62℃，1 A测试5分钟，并中速搅拌。 镀板呈白色、均匀、光亮，电流密度范围为0 - 3 ASD。HCD如电流密度范围为> 3 ASD， 镀层呈淡黄色、起雾。
铜镀金电镀工艺与制作技术分享
铜镀金电镀工艺与制作技术分享1. 简介铜镀金是一种常用的表面处理工艺，用于美化和保护物体的表面。
它涉及在物体表面覆盖一层薄薄的金属镀层，通常是铜与金属相结合。
铜镀金既能提供金属的高光泽度和金色外观，又能增加物体的耐腐蚀性和耐磨性。
本文将分享铜镀金的工艺流程、常见的制作技术以及其在不同领域的应用。
2. 铜镀金工艺流程铜镀金的工艺流程包括以下几个步骤：2.1 清洗和预处理在进行铜镀金之前，物体的表面必须经过彻底的清洗和预处理，以去除污垢、氧化物和其他杂质。
常用的清洗方法包括碱性清洗、酸洗和电解清洗。
清洗后，物体表面将变得清洁，有利于金属镀层的附着性和均匀性。
2.2 铜镀层的制备在制备铜镀层前，物体的表面需要涂覆一层铜基底层，通常使用静电沉积或化学沉积的方法进行。
铜基底层有助于提高铜镀层的附着力和平滑度，并提供一个良好的导电层。
2.3 电镀铜电镀铜是铜镀金的关键步骤。
在铜镀液中，通过电解的方式，在待镀物体表面上沉积一层均匀的铜层。
电镀铜可以使用钝化法、电解沉积法或包覆法等不同的方法进行。
其中，阳极氧化法是最常用的技术之一。
在电镀过程中，要控制镀液的温度、电压和电流密度等参数，以确保铜层的质量和厚度符合要求。
2.4 镀金层的制备铜层完成后，需要在其表面上镀覆一层薄薄的金属层，通常选择金或金合金。
金层的厚度可以根据需求进行调节，一般在几微米至数十微米之间。
镀金层不仅赋予物体金色的外观，还提供了更高的耐腐蚀和耐磨性。
3. 铜镀金的制作技术3.1 真空金属化技术真空金属化技术是一种常用的制作镀金层的技术。
它通过在真空环境中蒸发金属，使其在待镀物体表面沉积形成金层。
这种技术具有制备金属层均匀、致密和光滑的优点。
真空金属化技术可以实现高质量的铜镀金，适用于精密仪器、珠宝和装饰品等领域。
3.2 浸镀技术浸镀技术是一种实现金属镀层的简单方法。
它通过将含有金属离子的溶液浸泡在待镀物体中，使金属离子还原并沉积在物体表面形成金层。
电镀铜工艺流程及原理
电镀铜工艺流程及原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电镀铜工艺-专业介绍
硫酸鹽酸性鍍銅的機理
電極反應
標准電極電位
陰極： Cu2+ +2e Cu 副反應 Cu2+ + e Cu＋
Cu+ + e Cu 陽極： Cu -2e Cu2+
。 Cu2+ / Cu = +0.34V 。 Cu2+ / Cu ＋ = +0.15V 。 Cu+ / Cu = +0.51V
Cu - e Cu+
以保證在後工序波峰焊和熱風整平時，不至于固環氧樹脂 基材上銅鍍層的膨脹系數不同導致鍍銅層産生縱向斷裂 （環氧樹脂膨脹系數12.810-5 /℃ ,銅的膨脹系數0.68 10-5 /℃)
对镀铜液的基本要求
（1）有良好的分散能力和深鍍能力，即使在很低的電流 密度下，也能得到均勻細致的鍍層，以保證在印制 板的板厚孔徑比較大時，仍能達Ts:Th接近1：1。
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电
性/厚度及防止导电电路出现发热和机械缺陷.
电镀铜工艺的功能
电镀铜层的作用
– 作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米, 称为加厚铜.
– 作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀 铜.
对铜镀层的基本要求
（2）電流密度範圍寬，如在赫爾槽2A下，全板鍍層均勻 一致。
（3）鍍液穩定，便于維護，對雜質的容忍性高，對溫度 的容忍性高。
（4）鍍液對覆銅箔板無傷害
电镀铜的原理
直流
整流器
ne-
ne-
+
-
阳极
电镀上铜层
离子交换
阴极 (受镀物件)
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
电镀铜工艺流程(一)
电镀铜工艺流程(一)电镀铜工艺工艺流程•清洗：将待处理的金属表面清洗干净，去除油污和其他杂质。
•预处理：对金属表面进行处理，如脱脂、除锈、去污等，以便于下一步的处理。
•电镀：将金属置于电解槽内，通过电流使含有铜离子的溶液析出金属铜，从而在金属表面上形成一层铜膜。
电镀过程中需要控制电流密度、温度等参数，以保证铜膜的均匀性和质量。
•冲洗：将电镀后的金属表面进行冲洗，去除残留的电镀液和化学药品。
•烘干：将冲洗后的金属表面进行烘干处理，以去除表面上的水分。
•收尾处理：电镀完成后还需要进行表面处理，如打磨、抛光、喷漆等，以增强其美观性和耐腐蚀性。
工艺特点•电镀铜具有很高的导电性、耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造电器、机械和金属制品等工业品。
•电镀铜可实现对金属表面的精密加工，可在微米级别上控制镀层的厚度和均匀性。
•电镀铜工艺简单、成本低、加工效率高。
工艺应用•电子工业：用于制造印制电路板、电子元器件、电子设备外壳等。
•制造业：用于制造机械零件、汽车零配件、制冷设备等。
•建筑行业：用于制造门窗、天花板、护栏等装饰品。
总之，电镀铜工艺具有广泛的应用前景，对于提高工业品的外观、性能和质量起到了重要的作用。
工艺的优缺点优点1.铜镀层有良好的导电性和导热性。
2.镀层均匀性好，不会对原型造成形状的变化。
3.铜层具有良好的耐腐蚀性，可保护金属基材不受化学侵蚀。
4.镀铜工艺简单、操作方便、处理时间短。
缺点1.镀铜液对环境污染较为严重，做好废液处理工作非常重要。
2.镀铜液中含有若干有害物质，需要在处理时加以防护。
3.镀铜液的操作条件较为苛刻，对温度、电流密度等参数需严格控制。
工艺的发展趋势1.低污染工艺：开发低污染的镀铜工艺，降低对环境的危害。
2.高效工艺：提高镀铜效率，缩短处理时间，降低成本。
3.智能工艺：运用互联网、物联网、人工智能等技术，实现自动化生产和智能化管理。
4.多层复合工艺：研究多层复合的镀铜工艺，以满足产品特殊的性能要求。
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镀层不连续 镀层发暗， 镀层发暗，发脆 有暗点
- 光亮剂浓度高 - 有机物污染 –活性炭处理 - 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
焦磷酸盐镀铜－ 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－ 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 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 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
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: 镀液组成和操作条件:
挂镀 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
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: 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%
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－ 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
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－ 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
电镀铜－ 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－ 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 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
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
Questions?
Thank You!
表现卓越的专业化学品公司 表现卓越的专业化学品公司
变化
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( 温度(°C) 搅拌 电流效率 (%)源自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 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
酒石酸钾 氢氧化纳或氢氧化钾
氰化镀铜氰化镀铜-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
氰化镀铜－ 氰化镀铜－镀液污染
有机物 碳酸盐 铬 氰化铁 - 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 - 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
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
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
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) 温度 阳极 搅拌 阴极电流效率 200-220 75-80 80 有 2-8 15-40°C 磷铜 空气 98-100%
硫酸盐镀铜各成分的作用 硫酸盐镀铜各成分的作用
硫酸铜
提供铜离子