化学镀铜的添加剂简介

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镀铜添加剂

镀铜添加剂

镀铜添加剂引言镀铜添加剂是一种用于电镀工艺中的化学添加剂,它能够提高镀铜的质量和效率。

镀铜是一种常见的表面处理工艺,广泛应用于电子、通信、汽车等行业。

本文将介绍镀铜添加剂的作用、组成以及应用。

作用镀铜添加剂主要有以下几个作用:1.促进均匀镀铜:镀铜液中的添加剂能够提高铜的沉积速率,并且能够使铜沉积更加均匀。

这样可以避免镀铜层出现不均匀厚度或者孔洞等问题。

2.提高附着力:通过添加适量的添加剂,可以改善镀铜层与基材的附着力,减少剥落风险。

3.抑制杂质沉积:镀铜液中常常存在一些有害杂质,例如氧、胺和有机污染物等。

添加剂能够与这些杂质反应并形成不溶性物质,从而抑制其沉积。

4.控制晶粒尺寸:添加剂可以控制铜的晶粒尺寸,使其更加细小,从而提高镀铜层的力学性能和表面光洁度。

组成镀铜添加剂的组成可以根据具体应用和工艺要求进行调整,但一般包括以下几种成分:1.硫代硫酸盐类化合物:如硫代硫酸钠、硫代硫酸钾等。

这些化合物可以起到促进均匀镀铜的作用。

2.有机胺类化合物:如乙二胺四乙酸二钠盐、三乙醇胺等。

有机胺可以与氧和有机污染物形成络合物,从而抑制其沉积。

3.防泡剂:用于控制镀液中的气泡产生,避免气泡附着在镀铜层上造成缺陷。

4.缓冲剂:用于调节镀液的pH值,保持其稳定性。

应用镀铜添加剂广泛应用于各种电镀工艺中,包括但不限于以下几个方面:1.电子行业:在印刷电路板(PCB)制造过程中,镀铜是一个重要的工艺环节。

添加适量的镀铜添加剂可以提高PCB的导电性和耐腐蚀性。

2.通信行业:光纤通信的制造过程中,镀铜技术被广泛应用于制作光纤连接器和光纤跳线等。

3.汽车行业:镀铜添加剂也常常用于汽车配件的制造,如传感器、导线等。

4.其他行业:镀铜技术还被应用于电镀装饰品、金属工艺品等领域。

使用注意事项在使用镀铜添加剂时,需要注意以下几个事项:1.按照镀铜液的配方和使用说明来选择和使用适合的添加剂。

2.控制镀液的pH值和温度,以及镀铜时间和电流密度等参数,以保证镀铜质量和效率。

氰化物镀铜添加剂与工艺

氰化物镀铜添加剂与工艺

氰化物镀铜的光亮剂主要由四类添加剂组成。

第一类是无机易还原的化合物,如无机硫、硒、碲、砷、锑、铋、钼的化合物。

第二类是易还原的有机化合物,它包括含不饱和键的炔类,亚胺,醛类,硝基化合物以及各种易被还原的有机硫化物、硒化物。

第三类是强吸附型的高分子化合物,如聚亚乙基亚胺,:,丙烯醛—硝基化合物—黄原酸—乙二醇醚的缩合产物,三乙醇胺—硫化物—邻氨基苯印酸的反应产物,六亚甲基四胺—酒石酸—水杨酸的反应产物,硫代三嗪与胺类的反应产物以及聚酰亚胺和二苯基偶氮羰肼的反应产物等。

第四类是一些表面活,性剂,如各种润湿剂用作防针孔剂,所用的表面活性~8i/ij有铵盐型阳离子表面活性剂以及十六烷—甜菜碱类两性表面活性剂;另一类表面活性剂:作为光亮剂的分散剂,如亚甲基萘二磺酸、聚氧丙烯、聚氧丙烯季铵盐等。

氰{氰化牧物镀铜可使用阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂,如添加脂肪醇聚氧乙烯醚、壬聚氧乙烯醚磷酸酯、、聚氧乙烯季铵盐或聚氧丙烯季铵盐、磺化甜菜碱与胺类环的复合活性剂,均可提高镀层的平整腹、光亮度和结合牢度。

在高速氰化镀铜液中硬脂酸聚氧乙烯酯等非离子型表面活性剂,具有良好的增光作用。

油酸聚氧Z醚、壬基酚聚氧乙烯醚等非离子型表面活性剂作为电镀设备厂润湿剂,可防止针孔,但无增光作用。

更多电镀设备,详见。

化学镀铜原理

化学镀铜原理

发布日期:2012-01-06 浏览次数:6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。

氢氧化钠能维持镀液的pH值并使甲醛充分发挥还原作用。

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,防止镀液自己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、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:Cu2+·络合物,则化学镀铜还原反应的表达式如下:Cu2+·络合物+2HCH0+40H一一Cu+2HC00一+H2+2H20+络合物这个反应需要催化剂催化才能发生,因此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:2HCHO+OH一→CH30H+HCOO-这个反应也叫“坎尼扎罗反应”,它也是在碱性条件下进行的,将消耗掉一些甲醛。

2Cu2++HCHO+50H→Cu20+HC00一+3H2这是不完全还原反应,所产生的氧化亚铜会进一步反应:Cu20+2HCHO+20H一→2Cu+H2+H20+2HC00—Cu20+H20→2Cu++20H一也就是说,一部分还原成金属铜外,还有一部分还原成为一价铜离子。

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:2Cu+→Cu+Cu2+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,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。

化学镀铜溶液中常用的添加剂简介

化学镀铜溶液中常用的添加剂简介

化学镀铜溶液中常用的添加剂简介2011年10月09日09:13中国电镀网慧聪表面处理网:(1)稳定剂稳定剂主要选用与Cu+络合能力强的络合剂和螯合剂,使Cu+形成稳定的可溶络合物。

最适用的是同时有N和S的环状结构化合物。

可能的稳定剂有:含氮杂硫化合物、含硫化合物、硒化合物与硫化合物、炔类化合物等。

含氮杂硫化合物能与Cu+形成四面体络合物。

如:邻菲咯啉(1,10-菲咯啉)、2,2-喹啉、2,9-二甲基菲咯啉等。

另外,联吡啶也有菲咯啉的类似作用,但比菲咯啉的效果好。

但是必须强调,上述含氮化合物只能少量使用,否则,不仅会大大降低沉铜速度,而且还会使镀层变暗。

含硫化合物包括无机含硫化合物如硫代硫酸盐,由于它的用量非常低,仅为0.5×10-6,就会使化学镀反应完全停止.因此,使用时要特别注意添加量的控制。

用于化学镀铜的稳定剂种类较多,它们的主要作用是使Cu+形成稳定的可溶性络合物,来防止Cu20的生成,从而减少镀层中Cu20的夹杂,提高镀层韧性。

(2)加速剂加速剂具有去极化效果,在化学镀铜过程中,促进反应速度加速进行。

常用的加速剂有:苯并二氮唑,2-巯基苯并噻唑、胞嘧啶、一元胺、镍盐、铵盐、钨酸盐、氯化物等。

某些稳定剂也具有加速剂的使用。

(3)pH值调节剂在化学镀铜过程中,因为有氢气的析出,会使溶液的pH值下降,因此必须经常定期调整溶液的pH值,这样才能使镀液的pH值控制在正常范围。

常用的pH值调节剂为:氢氧化钠,碳酸钠和硫酸。

(4)其他添加剂为了有利于氢气的析出,减少镀层的氢脆性需加入少量的润湿剂,为了阻滞甲醛歧化反应的发生需加入乙醇或甲醇等,作为辅助添加剂。

电镀添加剂概述

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。

化学镀铜配方分析_分析检

化学镀铜配方分析_分析检
乙醛酸在碱性溶液中发生Cannizzaro副反应,对于化学镀铜来说它属于副反应,此反应会产生大量的草酸盐,不但消耗镀液中的还原剂,而且还缩短了镀液的使用寿命。1)用碱性更强的KOH来替代传统的NaOH作为镀液pH的调节剂,因为在同一种溶液中,草酸钾的溶解度比草酸钠的溶解度要大。2)加入微量添加剂如甲醇、一级胺、二级胺、硅酸、硅酸盐、磷酸、磷酸盐、二氧化锗、钒酸、钒酸盐、锡酸及锡酸盐,用量为0. 0001 mol/ L或以上,从而抑制Cannizzaro副反应,减少由此反应所产生草酸根。
三.化学镀铜参考配方
3.1化学镀铜参考配方一
成分
质量份
成分说明
硫酸铜
25~30
酒石酸钾钠
140~150
氢氧化钠
40~50
甲醛
18~20
乙二胺四醋酸
0.5~1.5
三乙醇胺
0~1
碳酸钠
8~10
二乙基二硫代氨基甲酸钠
0~1
去离子水
加至1L
以上参考配方数据都经过技术修改,仅供参考
化学镀铜配方分析|分析检
背景
化学镀铜常见组成
常见配方
一.背景
化学镀(Chemiealplating)又称自催化镀(Autoeatalytieplating),是指在没有外加电流的条件下,利用溶液中的还原剂将金属离子沉积在具有催化活性的基体表面。从本质上讲,它发生的是一种自催化的氧化还原反应,又可译为不通电电镀或无电解电镀。是在基体表面上化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术.
加入乙醇酸、乙酸、氨基乙酸、草酸、丁二酸、苹果酸、丙二酸、柠檬酸等,可加速乙醛酸的氧化反应。
2.1.4促进剂
促进剂,通常是含有硫或其它官能团的有机物,包括硫脲及其衍生物。促进剂的作用这类添加剂的主要作用是提高阴极电流密度和使镀层晶粒细化;同时促进剂还可以优先吸附在活性较高、生长速率快的晶面上,使得金属的吸附原பைடு நூலகம்进入这些活性位置有困难,使这些晶面的生长速率下降,从而得到排列整齐的晶体,使镀层均匀。目前,通常使用SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠)和MPSA(3-巯基丙烷磺酸钠)。

化学镀铜溶液的配方组成

化学镀铜溶液的配方组成

化学镀铜溶液的配方组成 (2008-10-11 16:50:52)化学镀铜溶液的配方组成化学镀铜溶液的种类很多。

按镀铜层的厚度分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液;按络合剂种类可分为酒石酸盐型、EDTA二钠盐型和混合络合剂型等;按所用还原剂分为甲醛、肼、次磷酸盐、硼氢化物等溶液;而根据溶液的用途,又可分为塑料金属化、印制电路板孔金属化等溶液。

化学镀铜溶液主要是由铜盐、还原剂、络合剂、稳定剂、pH值调节剂和其他添加剂组成。

(1)主盐主盐的主要作用是提供铜离子,在化学镀铜液中可使用硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜、醋酸铜等。

从降低成本考虑,多数配方选用五水硫酸铜(CuS04•5H20)。

化学镀铜溶液中铜盐含量对沉积速度有一定的影响。

当溶液的pH值控制在工艺范围内时,提高溶液中的铜含量,沉积速度有所增加,但溶液自然分解的倾向也随之增大。

在不含稳定剂的溶液中,宜采用低浓度的镀液;在含有稳定剂的溶液中,铜离子浓度可适当高一些。

铜盐浓度对镀层性能的影响不大,但铜盐中的杂质可能对镀层产生很大影响,因此化学镀铜液对铜盐纯度的要求一般较高。

(2)络合剂以甲醛作还原剂的化学镀铜溶液是碱性的,为防止铜离子形成氢氧化物沉淀析出,镀液中必须加入络合剂,以使铜离子成为络离子状态。

可以选用的络合剂有酒石酸钾钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、EDTA等。

在实践中使用最多的是酒石酸钾钠和EDTA二钠。

EDTA二钠稳定镀液的能力比酒石酸钾钠强,但酒石酸钾钠镀液中所得到的镀层外观优于EDTA 型镀液。

络合剂对于化学镀铜溶液和镀层性能的影响很大。

近代化学镀铜溶液中通常添加两种或两种以上的络合剂例如合用酒石酸钾钠和EDTA二钠两种络合剂。

正确选用络合剂不仅有利于提高镀液的稳定性,而且可以提高镀速和镀层质量。

(3)还原剂化学镀铜溶液中的还原剂可选用甲醛、次磷酸钠、硼氢化钠、二甲氨基硼烷(DMAB)、肼等。

由于成本的原因,目前配制化学镀铜溶液时多采用甲醛为还原剂。

化学镀铜配方组成,化学镀铜成分分析及生产技术工艺

化学镀铜配方组成,化学镀铜成分分析及生产技术工艺

化学镀铜配方组成,生产工艺及技术应用1 背景化学镀(Chemiealplating)又称自催化镀;(Autoeatalytieplating),是指在没有外加电流的条件下,利用溶液中的还原剂将金属离子沉积在具有催化活性的基体表面。

从本质上讲,它发生的是一种自催化的氧化还原反应,又可译为不通电电镀或无电解电镀。

是在基体表面上化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。

化学镀铜第一次工业应用开始于19世纪50年代中叶,此后化学镀铜技术被大量用于电子和涂装行业,其中印刷电路板的工业生产一度成为规模最大的应用领域。

化学镀铜技术继而被用于金属化工艺,在半导体电子行业等高技术领域扮演着越来越重要的角色,特别是近年来,超大规模集成电路由铝金属化发展为铜金属化工艺以来,化学镀铜技术更加受到关注。

禾川化学引进国外尖端配方解析技术,经过多年的技术积累,成功开发出新型化学镀铜配方技术;该化学镀铜镀层厚度均匀,无明显边缘效应,特别是对复杂形状的基体,在尖角或凹凸部位没有额外的沉积或沉积不足,在深孔、盲孔件、腔体件的内表面也能得到和外表面同样厚度的镀层,因而对尺寸精度要求高的零件进行化学镀铜特别有利;该镀层晶粒细、致密、空隙少,呈光亮或半光亮,比电镀层更加耐腐蚀;该镀铜技术无需电解设备及附件,工艺操作人员也无需带电操作,均可在所需部位镀出合乎要求的镀层。

该镀铜技术广泛应用于电子、汽车、航空等行业。

2化学镀铜常见组成典型的镀液成分主要由无机盐和有机添加剂组成。

无机盐包括CuCl2、CuSO4、氯离子,采用的主要有机添加剂包括促进剂(或称为光亮剂);抑制剂(表面活性剂,润湿剂,阻化剂)。

2.1铜盐铜盐是化学镀铜的主盐,提供镀铜所需要的铜离子,可以使用CuSO4、CuC12、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、(CH3COO)2Cu、酒石酸铜等二价铜盐;目前最常采用的铜盐为硫酸铜,化学镀铜溶液中铜盐的含量越高,镀速越快;但是当其含量继续增加达到某一定值后,镀速变化不再明显。

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化学镀铜的添加剂简介
化学镀铜的添加剂主要有稳定剂、促进剂和镀层性能改进剂。

其中稳定剂是化学镀铜的重要组成部分。

因为化学镀铜产生不稳定的因素较多,无论是工艺配方和操作条件的变化还是杂质的混入或装载量的变化,都会引起化学镀铜的不稳定反应导致镀液失效。

促进剂则是提高化学镀铜的沉积速率,而改进剂主要是用来完善沉铜层的物理性能。

分述如下:
(1)稳定剂
化学镀铜的有效沉积应该是在被镀覆的表面,而不希望在溶液本体内也发生铜离子的还原反应,否则镀液很快就会分解。

在化学镀铜过程中,引起二价铜离子还原的除了活化的被镀件表面,镀液中的金属杂质或灰尘等微粒也会作为活化核心引起还原反应,这些反应可以说是有害的副反应,会使化学镀液的稳定性下降,不仅消耗了镀液中的有效成分,而且产生的氧化铜和金属微粒还会进一步引起新的还原副反应,加速镀液的分解。

为了阻止或减轻这些副反应,需要在化学镀铜中用到稳定剂。

这些稳定剂可以吸附到活性核表面而阻止其获得电子还原。

化学镀铜的稳定剂有很多种,常用的有甲醇、氰化钾、2-巯基苯并噻唑、α,α′-联吡喧等。

(2)促进剂
传统化学镀铜的速度为1~5μm/H,而加入促进剂后,化学镀铜的沉积速率可以提高到7~23μm。

这对提高生产效率是很有意义的。

利用化学镀铜的促进剂是含有非定域π键的化合物,如含氮、硫的杂环化合物,如胺盐、硝酸盐、氯酸盐、钼酸盐等。

(3)改性剂
为了改善化学镀铜的物理性能而加入的添加剂。

比如在化学镀铜中,加入2,2′-联唑噻啶等,与其他添加剂组合起作用时,镀层的韧性明显改善。

有时也引入微量的其他金属盐作为改善镀层性能的改性剂,如引入镍离子等。

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