光亮酸性镀铜的原因分析与处理办法

盟友20201001huY

2024-05-03 10:47

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光亮酸性镀铜是上世纪60年代由于塑料电镀的推广，重新开发了由主光亮剂、表面活性剂和整平剂三大成分组成的添加剂(如多种有机硫化物、染料及聚合高分子化合物等)，使镀铜层具有镜面光泽。从而迅速普及作为钢铁件的防护一装饰性镀层的中间层。同时也用于印制板上镀铜，无需抛光直接制板。近年来，随着电镀向高科技、高品位方向发展，对光亮酸性镀铜工艺提出了更高的要求。影响光亮酸性镀铜质量故障的原因很多，要防患于未然，就必须严格执行工艺规范，平时要注意镀液管理及设备的维护;出现故障时，仔细查找原因并加以处理。本文列举了光亮酸性镀铜常见故障，产生原因及处理方法，供同仁参考。
光亮酸性镀铜-镀层粗糙和毛刺。
1.1产生原因
(1)镀液中硫酸铜浓度过高或过低;
(2)阳极含磷量不足或过多;
(3)镀液中混进了固体微粒或硫酸铜原料中有不溶性物质;
(4)镀液中氯离子含量过高;
(5)在氰化物镀铜打底的镀层上出现粗糙或毛刺;
(6)微粒从压缩空气搅拌中混入。
1.2处理方法
(1)分析调整硫酸铜(150～220g/L)与硫酸(50～70g/L)质量浓度之比，一般为3：1。硫酸铜的质量浓度过高，尤其是冬季，电极上、槽壁上会析出硫酸铜结晶，镀层产生毛刺;过低，则镀层粗糙。
(2)检验阳极的含磷量。其磷的质量分数应在0.04%～0.07%范围内。若磷的质量分数低于0.02%时，形成的膜难以阻止一价铜离子的产生，而使镀液中铜粉增多;若磷的质量分数超过0.1%时，影响铜阳极的溶解，使镀液中二价铜离子的含量下降，并生成大量阳极泥。平时要使用聚丙烯阳极袋，最好经过拉毛处理的，防止阳极泥污染镀液而造成镀层粗糙和毛刺。
(3)过滤溶液，如倒缸后仍引起毛刺，应检查过滤机、阳极袋。检查硫酸铜中有无不溶性物质，可将硫酸铜原料溶解于水中，如呈混浊状，说明有不溶物质，应改用高纯度优质硫酸铜。平时镀液最好采用连续过滤，既能消除一价铜，又能将悬浮物滤掉。如在过滤机里加入少量大颗粒活性炭，还能把镀液中有机物一并除去，使镀液更清洁。
(4)去除多余氯离子的方法很多，如锌粉法、银盐沉淀及去氯剂处理。建议采用比较经济的稀释法，即根据分析氯离子的含量，先取出部分镀液，然后加水稀释，再补充硫酸铜、硫酸和光亮剂至工艺范围。平时要采取各种措施，防止镀液中氯离子的积累。一般氯离子控制在20～80mg/L，也有控制在50～120mg/L，视镀层质量而定。
(5)检查氰化物镀铜后的工件表面，如有毛刺，过滤氰化物镀铜液。
(6)检查，并清洗送风机、管道、空气过滤器。
2光亮酸性镀铜-镀层出现针孔
2.1产生原因
(I)清洗槽、酸洗槽、活化槽、氰化物镀铜槽和酸性镀铜槽被油污染;
(2)镀液搅拌太弱;
(3)镀液中氯离子含量过高。
2.2处理方法
(1)更换清洗水、酸浸蚀液。氰化物镀铜槽液面上浮油，可加热后用勺子撇去。酸性镀铜液有油污，应把镀液抽到预备槽内进行活性炭处理，同时清洗槽子和阳极袋。
(2)加大搅拌力度。如采用阴极移动搅拌，其速度应控制在25～30次/min，最好采用压缩空气搅拌，使镀铜过程中的氢气泡迅速离开阴极表面，避免气泡滞留而使镀层产生针孔。
(3)分析确认氯离子含量过多，就按上述1.2处理方法(4)加以调整。
(4)适当补加十二烷基硫酸钠。镀液中十二烷基硫酸钠的质量浓度一般控制在0.05～0.15g/L，可采用如下方法加以处理。首先用2inln铁丝分别做成j5为80mm、120mm、160him的圆环(每环留出一截成直角朝上，便于操作)，然后在镀液温度15。C(±2oC，下同)时,将#80mill的圆环浸入镀液中上下移动，轻轻拉出。如环上薄膜离开液面立即破裂，可适当补加十二烷基硫酸钠0.05g/L;如能维持30s，可补加0.03g/L;能维持1min，则补加0.01g/L。镀液温度在20。C时，用≯120mm的圆环重复试验，如环上薄膜离开液面后能维持30s，则含量适当;如立即破裂，则含量稍低，不必补加。镀液温度为25。C时，用≯160mm的圆环试验，如离开液面时，薄膜立即破裂，表明含量稍高，不必处理;如能维持30s以上，表明含量太高，应采取适当措施使之降低。实践证明，在光亮酸性镀铜中用好十二烷基硫酸钠，可有效防止镀层针孔的产生。
3.光亮酸性镀铜-镀层易烧焦
3.1产生原因
(1)镀液中硫酸铜含量偏低;
(2)镀液中铁杂质积累多;
(3)光亮剂不足;
(4)镀液温度过低;
(5)电流密度太大。
3.2处理方法
(1)经分析确认后，添加硫酸铜至正常工艺规范。
(2)除去铁杂质离子比较困难，可适当稀释溶液，也可增加硫酸铜和硫酸来提高镀液浓度，减少铁杂质离子对镀层的影响。
(3)适当添加光亮剂。平时最好采用连续滴加控制，将光亮剂按A•h消耗，连续滴加于镀液。这样可克服周期(班次)添加光亮剂时，存在加时多、用后不足等缺点。
(4)提高液温至30～35。C。
(5)降低电流密度，即1.5～2.0A/dm2电流密度为宜。
4.光亮酸性镀铜-整平能力差

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