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酸性镀铜工艺及添加剂使用刘强高级工程师1. 前言全光亮酸性镀铜工艺参数即基础成分和操作参数严格按照电镀产品要求确定：要求最高光亮度和最高填平速度的铜酸比（五水硫酸铜与硫酸之比）最高可达到4.6，硫酸铜最高可达到230g/l，硫酸最低可达50g/l；随着对均镀能力和走位深度要求的提高，必须通过调低对最高光亮度和最高填平速度的要求，装饰性电镀铜酸比最低可降至1.8，硫酸铜最低可降至150g/l，硫酸最高可达到85g/l。
对于均镀能力和走位深度要求极高的线路板行业电镀铜，铜酸比最低可降至0.33，硫酸铜最低可降至50g/l，硫酸最高可达到150g/l。
因此全光亮酸性镀铜工艺的逻辑是：①硫酸铜与硫酸的维护方向因同离子效应限制，填平光亮和均匀走深要求重点的限制而完全相反；②要提高填平速度和出光光亮度，就要提高铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分均镀能力和走位深度；要提高均镀能力和走位深度，就要降低铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分填平速度和出光光亮度。
通过对铜酸比和硫酸铜含量的检测，就能知道在0.33-4.6铜酸比所处的位置，以及当前位置是填平光亮度不能满足要求还是均匀走深度不能满足要求。
当铜酸比、硫酸铜策略确定后，添加剂的抑制比策略应与铜酸比策略大方向一致以保持重点要求最佳化，局部相对抗，以防一边倒产生均匀走深或填平出光性能恶化。
镀液高低区沉积速度相对均衡。
例如对于填平出光型镀液，硫酸铜很高，硫酸很低，填平剂、开缸剂要低，光亮剂要高，当低位走深和均匀度不能满足要求时适当提高提高填平剂、开缸剂比例；对于均匀走深型镀液，硫酸铜很低，硫酸很高，填平剂、开缸剂要高，光亮剂要低，当填平出光速度不能满足要求时适当提高提高光亮剂比例；要达到良好的效果，不仅高低铜酸比充分发挥其长,更关键在于添加剂杨其长，避其短，力量均衡。
对填平出光要求低对均匀走深要求高的产品，大比例使用光亮剂，不仅浪费，而且导致低位达不到要求；对填平出光要求高对均匀走深要求低的产品，大比例使用填平剂、开缸剂导致出光填平速度慢，低位孔隙难填平，发黑发暗，高位电流范围被压缩，易起雾朦，甚至烧焦。
电镀介绍电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量有关。
挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。
滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。
连续镀适用于成批生产的线材和带材。
刷镀适用于局部镀或修复。
电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。
镀层分类镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。
装饰保护性镀层主要是在铁金属、非铁金属及塑料上的镀铬层,特别是钢的铜-镍-铬层，锌及钢上的镍-铬层。
为了节约镍，人们已能在钢上镀铜-镍／铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。
与镀铬层相似的锡／镍镀层，可用于分析天平、化学泵、阀和流量测量仪表上。
功能性镀层这种镀层种类很多，如：①提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀层，铅-锡,铅-铜-锡,铅-铟等复合镀层；②用于耐磨的中、高速柴油机活塞环上的硬铬镀层，这种镀层也可用在塑料模具上，具有不粘模具和使用寿命长的特点；③在大型人字齿轮的滑动面上镀铜，可防止滑动面早期拉毛；④用于防止钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌;⑤防止渗氮的铜锡镀层;⑥用于收音机、电视机制造中钎焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。
适用于修复和制造的工程镀层,有铬、银、铜等，它们的厚度都比较大，硬铬层可以厚达300微米。
电镀的过程基本如下1 把镀层金属接在阳极2 要镀件接在阴极3 阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连4 通以直流电的电源后，阳极的金属会进行氧化(失去电子)，溶液中的正离子则在阴极还原(得到电子)成原子并积聚在负极表层。
电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系，电流越小，被电镀的物件便会越美观；反之则会出现一些不平整的形状。
电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀) 以及进行装饰。
不少硬币的外层亦为电镀。
电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。
酸性电镀铜基本资料(doc 12页)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．镀液中硫酪铜含量太低1．加强前处理2．加厚预镀层3．检查并纠正4．分析补充到配方规定范围内镀层光亮度不足1．光亮剂剂不足2．CI-偏高或不足3．镀液温度高4．硫酸含量偏高或硫酸铜偏低5．镀液有杂质污染6．阳极面积不够1．用霍尔槽试样，适当补加2．化验调整，偏高可用硫酸银或氧化亚铜处理3．降温4．分析调整5．对症处理6．补加阳极低DK处光亮度不足1．光亮剂不足2．镀液温度偏高3．DK不够大4．镀液中有铜粉或一价铜5．镀液有杂质污染1．适当补加2．降温3．加大DK4．检查阳极，加双氧水5．对症处理1．光亮剂过量1．分析处理镀层粗糙有针孔1．前处理不良2．镀液中有铜粉或一价铜3．CI-不足4．镕液内有杂质乐势1．加强前处理2．加双氧水3．加计算量盐酸4．对症处理条纹镀层1．CI-偏低2．光亮剂过量1．加计算量盐酸2．调整之镀层边缘有毛刺或烧焦1．镀液温度偏低2．硫酸铜浓度偏低3．DK过大1．适当升温2．适量补充3．适当降低DK 1．润湿剂过量或不足2．310B不足1．霍尔槽小试调整2．补充前处理不良加强前处理整平性不良1．CI-偏低2．硫酸含量偏高3．镀液有杂质污染1．加入计算量盐酸2．调整3．对症处理1．铁杂质过量，此时阳极上往往有蓝色结晶析出1．更换部分或全部镀液酸性亮铜上镀不上牢固镍层有的酸性光亮镀铜溶液中含有CB型混合添加剂，有的还含有聚乙二醇，这些物质会在镀层表面形成憎水膜，憎水膜面上是难以沉上牢固镍层的。
故镀铜后尚需经过稀硫酸除膜处理，这一工序很重要，有时因被忽略而常难以获得牢固的镍层。
光亮酸性镀铜层作仿金底层的故障仿金镀与装饰性镀铬一样，本身无光泽，靠光亮的镀层为底层来映照。
某厂仿金镀采取酸性光亮镀铜为底层，酸性光亮镀铜虽然光亮性方面能满足这方面要求，但由于仿金属厚度相当薄，而且存有孔隙，在大气中极有可能通过孔隙促使底层铜加速氧化，当底层铜开始；氧化时，又会从仿金镀层的孔隙中泛出来，致使仿金层变色，这一故障频频出现。
第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺第一节酸性镀铜1.概述铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性.铜镀层在空气中极易被氧化而失去光泽.铜镀层容易活化,实践表明,在铜镀层上电沉积其它金\属能够获得良好的结构合力,因此铜可以作为很多金属电沉积的底层.镀铜在印制线路板生产中占有很重要的位置.1.1铜镀层的作用在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面:作为化学沉铜的加厚镀层和作为图形电镀的底镀层.化学沉铜层一般0。
5~2微米，必须经过电镀铜后才可进行下一步加工，加厚铜是全板电镀，厚度5~8微米。
图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底层，其厚度20~25微米。
1．2对铜镀层的基本要求1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好外观的光亮或半光亮镀层。
2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度Ts与孔壁镀层厚度之比接近1：1。
这需要镀液有良好的分散能力和深镀能力。
3）镀层与铜基体结合牢固，在镀后和后续工序的加工过程中，不会出现起泡、起皮等现象。
4）镀层导电性好，这就要求镀层纯度要高。
5）镀层柔软性好，延伸率不低于10%，抗张强度20~50Kg/mm2,以保证在后工序波峰焊（260~2700C）和热风整平（通常2320C）时，不至于因环氧树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致铜镀层产生纵向断裂（环氧树脂膨胀系数12。
8X10-5/0C，铜的膨胀系数0。
68X10-5/0C）。
1．3对镀铜液的基体要求1）有良好的分散能力和深镀能力，即使在很低的电流密度下，也能得到均匀细致的镀层，经保证印制板的板厚孔径比比较大时，仍能达到Ts:Th接近1：1。
2）电流密度范围宽，如在赫尔槽2A下，全板镀层均匀一致。
3）镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍性高，对温度的容忍性高。
4）镀液对覆铜箔板无伤害，这就要求镀液只能是酸性镀液。
1．4镀铜液的选择镀铜液有多种类型，如氰化物型、焦磷酸盐型、氟硼酸盐型、柠檬酸盐型和硫酸盐型。
电镀铜（二）3.4操作条件的影响温度温度对镀液性能影响很大，温度提高，会导致允许的电流密度提高，加快电极反应速度，但温度过高，会加快添加剂的分解，使添加剂的消耗增加，同时镀层光亮度降低，镀层结晶粗糙。
温度太低，虽然添加剂的消耗降低，但允许电流密度降低，高电流区容易烧焦。
一般以20-300C为佳。
3.4.2电流密度当镀液组成，添加剂，温度，搅拌等因素一定时，镀液所允许的电流密度范围也就一定了，为了提高生产效率，在保证镀层质量的前提下，应尽量使用高的电流密度。
电流密度不同，沉积速度也不同。
表8-5给出了不同电流密度下的沉积速度(以阴极电流效率100％计）。
表8-5 电流密度与沉积速度时间( 分) 镀层厚度(μm)6 9 12 24 36 电流密度（A/dm2）1 28 41 54 1082 14 21 28 56 823 9 14 19 37 55 镀液的最佳电流密度一定，但由于印制电板的图形多种多样，难以估计出准确的施镀面积，也就难以得出一个最佳的电流值。
问题的症结在于正确测算图形电镀的施镀面积。
下面介绍三种测算施镀面积的方法。
1）膜面积积分仪：此仪器利用待镀印制板图形的生产底版，对光通过与阻挡不同，亦即底版黑色部分不透光，而透明部分光通过，将测得光通量自动转换成面积，再加上孔的面积，即可算出整个板面图形待镀面积。
需指出的是，由于底片上焊盘是实心的，多测了钻孔时钻掉部分的面积，而孔壁面积只能计算，孔壁面积S=πDH,D一孔径，H一板厚，每种孔径的孔壁面积只要算出一个；再乘以孔数即可。
此法准确，但价格较贵，在国外已推广使用，国内很多大厂家也在使用。
2）称重计量法：剪取一小块覆铜箔单面板，测量出一面的总面积，将板子在800C烘干1小时，干燥冷至室温，用天平称取总重量（Wo）.在此板上作阴纹保护图形，蚀掉电镀图形部分的铜箔，清洗后按上法烘干称重，得除去电镀图形铜箔后的重量（W1）,最后全部蚀刻掉剩余铜箔，清洗后按上法干燥称重，得无铜箔基体的净重（W2）,按下式可算出待电镀图形的面积S:S=S0X(W0-W1)/(W0-W2)式中：S0 覆铜箔板的面积。
电镀工艺的分类工艺流程及其说明目前电镀工艺广泛应用在国民生产的各个领域，只有认真操作才能有效节约能源、保护环境。
在以下简单介绍一下有关电镀工艺的一些基本知识。
电镀工艺的分类：酸性光亮铜电镀电镀镍/金电镀锡。
工艺流程：浸酸→全板电镀铜→酸性除油→微蚀→浸酸→镀锡→浸酸→图形电镀铜→镀镍→浸柠檬酸→镀金。
流程说明：(1)浸酸。
①作用与目的：除去板面氧化物，活化板面，一般浓度在5%～10%左右，主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定。
②使用C.P级硫酸，酸浸时间不宜太长，防止板面氧化；在使用一段时间后，酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换，防止污染电镀铜缸和板件表面。
(2)全板电镀铜。
①作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后到一定程度。
②全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔的深镀能力；硫酸含量多在180到240克/升；硫酸铜含量一般在75克/升左右，槽液中可有微量的氯离子，作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量在3～5ml/L，铜光剂的添加一般按照千安小时的方法或者根据实际生产板效果来补充；全板电镀的电流一般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积计算；铜缸温度一般控制在22～32度。
③工艺维护：每日根据千安小时来及时补充铜光剂；检查过滤泵是否工作正常；每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净；每周要定期分析并通过霍尔槽试验来调整光剂含量及时补充；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头，及时补充钛篮中的阳极铜球；每月应检查阳极的钛篮袋有无破损并及时更换；并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥；每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理；每两周要更换滤泵的滤芯。
④阳极铜球内含有少量的磷，目的是降低阳极溶解效率，减少铜粉产生。
⑤补充药品时，如添加量较大量硫酸铜或硫酸时，应分几次缓慢补加；否则会造成槽液温度过高，光剂分解加快，污染槽液。
硫酸铜电镀技术的优化探究一、硫酸铜电镀技术的介绍硫酸铜电镀技术是一种常见的电镀技术，其性能优越，广泛应用于电子、半导体、电镀加工等领域。
硫酸铜电镀层具有优异的导电性、耐磨性、耐腐蚀性、美观性等特点。
因此，在实际应用中，优化硫酸铜电镀技术具有重要的意义。
二、硫酸铜电镀技术的工艺流程硫酸铜电镀技术的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 预处理。
主要是通过清洗、去除脂肪和脱脂等过程准备好镀前基材。
2. 酸洗。
将基材放在酸性溶液中，去除表面的氧化物、污染物和锈蚀物等。
3. 电镀。
将处理好的基材放入含有硫酸铜的电镀槽中，在调节好电流密度、温度和镀液中添加硫酸、硫酸酐等添加剂后，进行电镀。
4. 淋洗。
将电镀后的基材放入清水中，去除表面的盐类和残留物。
5. 电镀后处理。
对电镀后的基材进行退火、冷却和光亮处理等过程，达到理想的表面状态。
三、优化硫酸铜电镀技术的方法优化硫酸铜电镀技术，可以从以下几个方面入手：1. 优化电镀槽的设计。
电镀槽的设计是影响电镀效果的重要因素。
合理设置电镀槽的形状、大小和位置等，有利于电镀流体的流动，提高电镀效率和质量。
2. 优化电流密度的控制。
电流密度是影响电镀速度和效果的关键因素。
通过优化电流密度的控制方式，可以实现更高效的电镀过程，并降低电镀层的残余应力。
3. 优化电解液组分。
电解液的组分是影响电镀质量的重要因素。
合理添加络合剂、缓冲液和促进剂等，能够增加电解液的稳定性和可控性，提高电镀层的密着力和致密性。
4. 优化电镀工艺参数。
电镀工艺参数的优化可以控制沉积层的厚度和平整度，提高电镀层的均匀性和密着度。
如优化电镀温度、pH值、气体喂入等工艺参数，可以得到更优异的电镀效果。
四、结论硫酸铜电镀技术是一种成熟的电镀技术，应用广泛，其优化探究具有重要意义。
通过对电镀工艺流程和优化方法的介绍，可以更好地掌握硫酸铜电镀技术的核心，为实际应用提供有力的支持。
电镀工艺培训知识电镀是一种常用的表面处理工艺，它可以给材料表面形成一层金属覆盖层，提高材料的耐腐蚀性、导电性以及美观度。
为了能够正确进行电镀工艺，需要掌握一些相关知识和技能。
首先，了解电镀的基本原理是非常重要的。
电镀是利用电化学的原理在材料表面形成一层金属覆盖层。
通过将工作件作为阳极，一个金属片作为阴极，通过电解质溶液进行电解，金属离子在阴极表面还原成金属，从而在工作件上形成金属覆盖层。
其次，要了解不同金属适用的电镀工艺。
不同金属对应不同的电镀工艺和电镀液。
例如，铜电镀常用硫酸铜为电镀液，而镀金则需要用到含有金盐的电镀液。
掌握不同金属的电镀工艺，可以根据工作需求选择合适的电镀液，以及调整电镀参数，实现更好的电镀效果。
第三，理解电镀的各个步骤。
电镀工艺包括预处理、电镀、后处理等步骤。
预处理包括清洗、除油、除锈等，目的是保证材料表面干净、无油污和氧化物。
电镀过程中，需要注意选择合适的电流密度、温度和时间等参数，以及保持电镀液的纯度。
后处理包括除蜡、抛光等工序，增加电镀层的光泽度。
另外，了解电镀工艺中可能遇到的问题和解决方法也是必要的。
比如，电镀层不均匀、气泡或结疤等。
遇到问题时，需要分析问题的原因，进行相应的调整和修复，确保电镀效果符合要求。
除了以上的基本知识，电镀工艺培训还应包括相关的安全知识。
电镀液通常含有各种有害物质，操作过程中需要佩戴防护手套、护眼镜等个人防护装备，同时要保持操作区域通风良好，避免对身体造成伤害。
总之，电镀工艺培训需要学习电镀的基本原理、不同金属的电镀工艺、各个步骤的操作方法以及常见问题的排除方法。
只有全面掌握了这些知识，才能够进行正确的电镀操作，保证电镀效果的质量和可靠性。
除了上述的基本知识，电镀工艺培训还有许多其他相关内容，包括设备和工具的使用、质量控制以及环境保护等。
首先，了解电镀所需的设备和工具是非常重要的。
这包括电镀槽、电源、导体、电解质溶液等设备，以及钳子、刷子、钻头等工具。
电镀工程必备知识点总结一、电镀工程概述1. 电镀工程的定义和作用电镀工程是指利用电化学原理，将金属或非金属的一层薄膜沉积到另一种金属或非金属的表面的工艺。
电镀工程的作用是改善金属或非金属的表面性能，如提高表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和美观性等。
2. 电镀工程的分类电镀工程根据镀液的性质和使用方法可以分为化学镀、电解镀和自催化镀等。
根据镀层的性质可以分为金属电镀和非金属电镀。
根据镀层的厚度和作用可以分为装饰性电镀和功能性电镀。
3. 电镀工程的基本工艺流程电镀工程的基本工艺流程包括准备表面、镀前处理、电镀、镀后处理和检测等几个环节。
二、电镀工程的原理和基本知识1. 电镀工程的原理电镀工程是利用电化学原理，通过电解液中的金属离子在电极上还原，从而沉积到被镀物表面形成金属薄膜的过程。
2. 电镀工程的基本知识电镀工程涉及到的基本知识包括电化学原理、电解液的组成和性质、电镀设备和电极的选择、电镀工艺的设计和操作等。
了解这些基本知识可以帮助掌握电镀工程的工艺要点和技术规范，提高电镀工程的质量和效率。
三、电镀工程的装备和设备1. 电镀设备电镀设备主要包括电镀槽、电源设备、搅拌设备、过滤设备、冷却设备、控制仪表和自动化系统等。
电镀设备的选择和配置应根据电镀工程的需求和工艺要求进行。
2. 电镀设备的维护和保养电镀设备的维护和保养是保证电镀工程正常运行和安全生产的重要环节。
定期检查电镀设备的各项参数和性能，并及时进行维修和更换零部件，可以延长设备的使用寿命，提高设备的稳定性和可靠性。
四、电镀工程的电解液和镀液1. 电镀工程的电解液电镀工程的电解液一般由主盐、辅助盐、缓冲剂和添加剂组成。
主盐是镀层的主要成分，辅助盐用于调节电解液的性质，缓冲剂和添加剂用于控制电镀过程中的PH值、温度、表面张力和镀层的性能等。
2. 电镀工程的镀液电镀工程的镀液是电镀工艺中的关键因素之一。
不同的镀液可制备出不同性能的金属镀层，如镍镀液、铬镀液、铜镀液、锌镀液等。
