为什么使用含磷铜阳极

电镀铜（二）3.4操作条件的影响3.4.1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。

(W0-W1) 电镀图形部分铜箔重量。

集成电路用磷铜阳极编制说明1 工作简况1.1 任务来源电镀铜层因其具有良好的导电性、导热性和机械延展性等优点而被广泛应用于电子信息产品领域，电镀铜技术也因此渗透到了整个电子材料制造领域，从印制电路板（PCB）制造到IC 封装，再到大规模集成线路（芯片）的铜互连技术等电子领域都起到了关键作用，因此电镀铜技术已成为现代微电子制造中必不可少的关键电镀技术之一。

大规模集成电路中广泛采用电镀铜工艺，制备铜互联线。

磷铜阳极的性能直接影响着金属薄膜电阻率、厚度均匀性、反射率等等性能。

因此铜的电镀工艺，以及电镀阳极的选择越来越成为集成电路行业关注的焦点。

随着集成电路磷铜阳极的消耗量逐渐增加。

目前国内集成电路磷铜阳极的生产处于初级阶段，还没有相应的国家标准，很大程度上制约了国内集成电路磷铜阳极的研发、制作及工业化生产。

因此，需要制定相关的标准，以促进现有产品质量的提高，确保集成电路磷铜阳极的检测规范统一，符合统一标准。

根据国标委《国家标准委关于下达2013年第二批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2013]90号）、工信部《工业和信息化部办公厅关于印发2013年第三批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2013]163号）、有色标委【[2013]32】号“关于转发2013年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知”（项目序列号：20132108-T-610）文下达本标准的制定任务，主管部门为中国有色金属工业协会，技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会，起草单位为有研亿金新材料股份有限公司。

1.2 起草单位有研亿金新材料有限公司，简称有研亿金，2014年1月由“有研亿金新材料股份有限公司”更名为“有研亿金新材料有限公司”，隶属于北京有色金属研究总院。

有研亿金属于中关村科技园高新技术企业、“十百千工程”重点培育企业，拥有北京市企业技术中心, 2012年公司被评定为“国家级科技创新型示范企业”。

再谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极硫酸盐光亮镀铜具有许多优良的品质：出光快、整平性好、效率高、成本低。

这一镀种被广泛应用于装饰性五金塑料电镀、电铸、制版和印制线路板(PCB)电镀中。

一种镀种被广泛应用，就值得我们倾心研究。

目前的研究多在于光亮剂上。

国外的“210”、“MHT”、“PCM”光亮剂，国内的“M、N、SP、P”体系和广州“320”等光亮剂都是应用颇为广泛并卓有成效的。

然而研究阴极过程的多，研究阳极状态的少，阳极常常被人们忽视。

笔者曾在1987年中国电镀协会第二届电镀学术年会上发表过论文《硫酸盐光亮镀铜的阳极行为》。

现将对该论题作进一步的阐述，阐述的主要内容就是硫酸盐光亮镀铜所用的铜阳极为什么要含磷?其含量以多少为好?不同的含磷铜阳极会带来哪些后果?影响磷铜质量及其正常溶解的因素有哪些?一硫酸盐光亮镀铜所用的铜阳极为什么要含磷?在1954年以前，硫酸盐镀铜采用的是电解铜或无氧铜做阳极，但存在一系列问题：铜粉和阳极泥多，阳极利用率低、镀层容易产生毛刺和粗糙，二价铜离子浓度逐渐升高镀液不稳定，添加剂消耗快。

1954年美国NEVERS等人[1][2][3]对铜阳极的研究发现在铜阳极中渗入少量的磷，经过一定时间的电解处理后，(电解产生阳极黑膜对电镀相当重要，因此，建议用假阴极板或波浪板在2~3ASD内电解处理4~8小时)铜阳极的表面生成一层黑色的“磷膜”，它的主要成份是磷化铜(Cu3P)。

这层“黑色磷膜”具有金属导电性，它改变了铜的阳极过程某些反应步骤的速度，克服了上述一系列的问题。

这一研究成果即在同年申请了硫酸铜镀液所用的磷铜阳极专利U．S．P 2689216，它为硫酸盐光亮镀铜工艺的发展作出了重大的贡献。

铜阳极的溶解主要是溶解成两价铜离子，但是也会溶解成很少量的一价铜离子。

这种现象不仅在实践中得以认识，而且RASHKOV等[4—8]用旋转环盘电极和恒电流法研究证实：铜在硫酸中的阳极溶解是按下述反应分步进行的：Cu—e→Cu+ (1) 快Cu+—e→Cu2+ (2) 慢(控制步骤)金属铜首先失去一个电子生成一价铜离子，这是一个快反应，然后继续失去一个电子生成二价铜离子，这是一个慢步骤。

再谈磷铜阳极
蒋雄
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】1989(000)002
【摘要】光亮酸性镀铜工艺的发展,主要取决于两个问题的成功解决:阳极和光亮剂.与人们的预料相反,高纯铜并不是酸性镀铜的好阳极,它产生铜粉,使镀液混浊,镀层粗糙.1954年Nevers等对铜阳极的研究为酸铜工艺的发展作出了重大贡献.他们发现,如果用含有杂质的火法铜做阳极,铜在阳极溶解时几乎不产生铜粉,实际上没有阳极泥,阳极上生成一层结合相当牢固的黑色胶状膜.研究表明,砷是产生所需阳极特性的主要元素,银、碲、硒等微量杂质也有一定作用.此后,由于市场上火法铜的短缺,人们想到在高纯铜中添加磷,结果相当理想.美国黄铜公司通过广泛的研究表明,如果在纯铜上加进0.005%以上的磷或砷,
【总页数】3页(P1-3)
【作者】蒋雄
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM910.3
【相关文献】
1.电感耦合等离子体质谱法测定阳极磷铜中磷含量的方法 [J], 陈嬿娉;章新亮;姚文俐;
2.电感耦合等离子体质谱法测定阳极磷铜中磷含量的方法 [J], 陈嬿娉;章新亮;姚文俐
3.再谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极 [J], 周腾芳;程良;等
4.再谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极 [J], 程良;邝少林;周腾芳
5.“铜冠”牌阳极磷铜产品通过鉴定 [J],
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阳极磷铜球原理一、引言阳极磷铜球是一种新型的防腐材料，其原理是通过电化学反应将金属表面形成一层致密的氧化膜，从而达到防腐的效果。

本文将详细介绍阳极磷铜球的原理及其工作过程。

二、阳极磷铜球的结构阳极磷铜球由两部分组成：一个是外壳，另一个是内部填充物。

外壳通常采用PVC或PE材料制成，具有良好的耐腐蚀性能。

内部填充物通常采用铜球或钢球等金属材料。

三、阳极磷铜球的工作原理阳极磷铜球利用了金属在电解质中的电化学反应原理。

当阳极磷铜球与金属结构接触时，在电解液中形成一个微小的电池系统。

此时，钢管等金属结构就充当了阴极，而阳极磷铜球则充当了阳极。

在这个微小的电池系统中，钢管等金属结构释放出电子，并与电解质中的离子发生反应，形成一定量的金属离子。

而阳极磷铜球则接受这些电子，并在其表面形成一层氧化膜，从而达到防腐的效果。

四、阳极磷铜球的特点1. 防腐性能好：阳极磷铜球具有良好的防腐性能，能够有效地延长金属结构的使用寿命。

2. 维护成本低：阳极磷铜球的安装和维护成本相对较低，可以降低企业的运营成本。

3. 适用范围广：阳极磷铜球适用于各种金属结构，如钢管、桥梁、油罐等。

4. 环保节能：阳极磷铜球通过电化学反应实现防腐效果，不需要使用任何化学药品，具有环保节能的优点。

五、阳极磷铜球的应用阳极磷铜球广泛应用于各种金属结构中，如钢管、桥梁、油罐等。

在海洋工程中也有很多应用，如海上风电塔等。

此外，在城市建设中也有很多应用，如地下管道、地下停车场等。

六、阳极磷铜球的安装阳极磷铜球的安装需要注意以下几点：1. 安装位置应选择在金属结构的容易腐蚀的部位，如焊缝、接头等。

2. 安装密度应根据金属结构的具体情况进行合理配置，一般为每平方米4-6个。

3. 安装时应注意保护阳极磷铜球外壳不受损伤。

4. 安装后应定期检查，如发现阳极磷铜球外壳有损坏或者内部填充物有漏出现象，应及时更换或维修。

七、总结阳极磷铜球是一种新型的防腐材料，通过电化学反应实现防腐效果。

PCB电镀铜为什么要使用含磷的铜球首先，含磷的铜球可以提高电镀液的导电性。

电镀液是指在电解过程中使用的溶液，其中含有金属离子和其他添加剂。

铜球的加入可以增加金属离子的溶解度，使电镀液更容易传导电流，提高电镀效果。

此外，含磷的铜球还可以增加电镀液的粘度，提高电镀液的润湿性，使其更容易在基材表面均匀分布。

其次，含磷的铜球能够提高铜沉积层的结晶性和结构均匀性。

电镀铜的质量与结晶性息息相关，好的结晶性能可以提高电导率和机械强度。

而含磷的铜球中的磷元素能够作为结晶的晶核，促使铜沉积层得到更细小的晶粒和更均匀的结构，提高电镀铜的结晶性和均匀性。

此外，含磷的铜球还可以起到抑制氧化反应的作用。

在电镀过程中，由于电解液接触到空气，铜离子很容易氧化，产生氧化铜。

氧化铜会影响电镀的均匀性和质量，甚至导致电镀层脱落。

而含磷的铜球中的磷元素与氧化铜发生反应，生成稳定的磷氧化铜（Cu3PO4），抑制后续的氧化反应，提高电镀铜的质量和稳定性。

最后，含磷的铜球还可以减少电镀液中的杂质。

电镀液中常常含有各种杂质，如铁离子、杂质离子等。

这些杂质会影响电镀液的稳定性和导电性。

含磷的铜球中的磷元素可以与这些杂质离子发生反应，形成不溶性的沉淀物，并且可以通过过滤等处理方法从电镀液中去除，从而提高电镀液的纯净度和稳定性。

综上所述，含磷的铜球在PCB电镀铜过程中起到多种重要作用。

通过提高电镀液的导电性、改善铜沉积层的结晶性和结构均匀性、抑制氧化反应和减少电镀液中的杂质，可以提高电镀铜的质量和稳定性，满足PCB制造的要求。

优耐电镀磷铜阳极的产品优势与客户使用价值分析1.产品磷含量及金属杂质的比较分析成份优耐产品日本产品台湾产品国产产品美国产品规格检测值规格检测值规格检测值规格检测值规格检测值S 硫0.003%maximum ND0.001%maximumND0.010%maximum0.0008%0.003%maximum0.0010%0.003%maximum0.0001%P 磷0.040 -0.065%0.0519%0.040 -0.065%0.0360%0.040 -0.065%0.0470%0.040 -0.065%0.0400%0.040 -0.065%0.0410%Ni 镍0.002%maximum 0.0001%NA0.0010%0.003%maximum0.0005%0.003%maximum0.0019%0.002%maximum0.0002%Sn锡0.001%maximum ND NA ND0.003%maximumND0.003%maximumND0.002%maximumNDZn锌0.001%maximum ND NA ND0.003%maximum ND0.003%maximum ND0.01%maximum0.0003%Pb 铅0.003%maximum ND NA ND0.005%maximumND0.003%maximumND0.002%maximumNDFe 铁0.003%maximum ND0.003%maximum0.0005%0.010%maximum0.0008%0.003%maximum0.0017%0.003%maximum0.0002%As 砷0.003%maximum 0.0001%NA0.0004%0.003%maximum0.0004%0.003%maximum0.0004%0.001%maximum0.0005%Cu 铜99.920%minimum 99.937%99.93%minimum99.934%99.900%minimum99.931%99.900%minimum99.930%99.895%minimum99.9250%客户价值:铜阳极中磷含量过低或过高将直接影响阳极的正常溶解,并会导致红色的阳极泥及电镀粗糙的产生.金属杂质含量偏高会影响镀层的外观,增加阳极泥并导致电镀粗糙和增加更换阳极袋的频率, 降低镀层的延展性并导致孔中或表面开裂.杂质多也会影响光剂的用量.注:NA-None Available ND-None Detective,<1ppm数据来源:安哥拉美国总部2.磷铜阳极内部金属晶粒结构的比较 优耐产品 国内产品客户价值:阳极内部精细的铜精粒结构确保了磷的均匀分布,而粗大不规则的铜精粒结构则会造成镀件表面的粗糙和镀件表面的镀层厚度不均匀等质量问题.资料来源:苏州优耐铜材实验室3.黑膜生成状况与阳极表面1）阳极膜的生成及阳极泥的产率检测项目优耐产品日本产品美国产品台湾产品国内产品弱电镀时间３０分钟３０分钟３０分钟３０分钟３０分钟阳极膜的表面分布均匀分布于球表面两头有两头有中间有零星点没有黑膜阳极泥产率0.12%0.25%0.20%0.32%0.35%优耐产品日本产品美国产品台湾产品国内产品客户价值:磷膜生成的厚度将直接影响阳极泥的产生和阳极溶解速度，磷膜在铜阳极表面的不均匀分布也会对电镀表面均匀性和电镀粗糙产生影响．另外，磷膜的附着力差将会造成阳极泥产生过多影响电镀效率，并会增加阳极袋更换频率．资料来源:优耐铜材实验室２）电镀中的阳极表面 优耐产品国内产品客户价值:阳极表面均匀的溶解表明均匀的磷含量,不均匀的溶解会导致电镀粗糙和镀层不均匀.资料来源:苏州美宏塑料电镀有限公司4．电镀表面均匀性测试No.　Point 1Point 2Point 3Point 4Point 5标准偏差优耐产品0.002750.003350.00330.00310.003050.000238日本产品0.003050.003650.00360.0030.00340.000303美国产品0.00280.00370.003650.002850.003350.000428台湾产品0.00350.003950.003050.00330.003550.000333国内产品0.003850.003650.002950.00280.00350.000454客户价值:实验结果显示优耐的阳极具有更好的电镀表面均匀性.电镀的均匀性将直接影响线路特性阻抗及阻焊层的涂覆.5. 电镀镀层延展性及拉伸强度测试检测项目优耐产品日本产品台湾产品国内产品延展性14.55%7.90%7.90%9.05%拉伸强度53229455055365048442 (lbf/in2)客户价值:使用优耐铜球,镀层具有良好的延展性和拉伸强度,这将更好的满足目前柔性板，刚柔结合板，HDI板和BGA等封装载板的要求．成为影响产品质量的关键性指标．4.与5.数据来源：苏州日东电工（Nitto Denko)与高德电子（苏州）有限公司6. 电镀挠曲强度试验检测项目优耐产品国内产品电镀挠曲16767次10228次强度试验客户价值:使用优耐铜球,镀层具有更好的挠曲强度,这将更好的满足柔性板，刚柔结合板和其他高质量线路板的要求．成为影响产品质量的关键性指标．数据来源：上海伯乐（Parlex)7.磷铜球表面清洁及油份检测比较检测项目优耐产品日本产品单位mg/cm2mg/cm3球表面油0.000810.00095含量客户价值:优耐专业的生产过程包括对磷铜阳极严格的化学清洗程序，确保客户可以不需专门的处理可以直接使用．简化了客户的工作流程提高了效率．数据来源：北京揖斐电（IBIDEN)随着ＰＣＢ行业向柔性板，刚柔结合板，ＨＤＩ板，ＢＧＡ等封装载板方向发展，使用优耐的高品质的电镀磷铜阳极将为客户在改善镀层物理性能,提高产品成品率，降低消耗和提高生产效率等方面产生显著的经济价值．作为电镀阳极和化学品的-全球品质的标杆优耐铜材衷心希望为客户的成功作出贡献！。

磷铜球用途磷铜球用途：磷铜球用于PCB的一次铜和二次铜工艺，主要用于通过孔形成导电铜层。

对于一个两层以上的PCB产品，由于企业不同层之间的电路设计不是可以直接相连的，所以不同层之间的电路必须通过通孔的结构进行连接，以利于电的传输。

在PCB制造企业发展研究过程中，在内层电路进行设计公司生产，多层层压和机械系统工程钻孔工作时间之后，为了使钻孔技术已经成为我们一个导电状态，有必要严格要求执行有效去除浮渣，脱毛和化学铜的程序，生成薄的铜层。

之后，通过调查研究以及电解镀铜进行数据分析可以一次镀铜和二次镀铜，并增加铜层的厚度以增强通孔的导电作用影响效果。

磷铜球是用于发展中国初级铜和次级铜的关键技术信息进行材料。

磷铜球是PCB镀铜工艺设计过程的阳极之间进行研究材料。

在铜球中加入磷可以防止亚铜颗粒影响涂层工艺的质量。

磷铜球在PCB电镀浴中起阳极的作用，因此磷铜球也称为中国一个作为阳极铜球。

当电解氧化反应时间开始时，磷铜球中的铜原子将失去发展电子，形成铜离子。

带正电的铜离子将移动到中国不同阴极保护问题所在的PCB板上，然后在PCB板的表面上我们可以通过获得一个企业发展电子以生成铜。

磷铜球1.造纸行业:用纸量很大，看起来很简单，但是造纸过程很复杂，会用到很多机器，这些机器里面会有很多零件，比如出钢杆，半液体泵。

金属丝网等是由磷铜球合金制成的。

2.钟表公司行业：当前企业生产的钟表，计时器和带有一个时钟管理机制的设备，可以说我国大多数研究工作进行部件之间都是由“钟表黄铜”制成的。

该合金含铅1.5-2％，具有发展良好的加工技术性能，适合经济批量产品生产。

一些中国***的大钟是由钢和磷铜球合金可以制成的。

例如，英国“大笨钟”的时针使用实心的青铜杆，而分针则使用14英尺的铜管。

如果是作为一家现代化的手表厂，以磷铜球合金为主要通过材料并用模具设计加工，则每天可生产2万至3万只手表，效率也是非常高。

3.印刷行业：铜版纸也用于印刷中以实现照相雕刻。