下载文档原格式
电镀技术学习资料镀铜目录一、镀铜概述二、氰化镀铜配方三、镀铜（底）工艺流程四、氰化镀铜溶液成分和工艺规范的影响五、铜阳极状态与溶液组成关系六、氰化镀铜常见故障及纠正方法七、铜镀层退镀配方八、镀酸铜配方一、镀铜概述1995《铜镀层的性质和用途》铜镀层呈美丽的玫瑰色,性质柔软、富有延展性、易于抛光, 密度为8.92g/cm3、原子量为63.55、标准电极电位：Cu/Cu+2=＋0.521伏、溶点为1083度、沸点为2595度、电化当量：氰化镀铜Cu+=2.372，酸性镀铜Cu+2=1.186。
它还具有良好的导热性及导电性,但是它在空气中易于氧化,从而迅速失去光泽,铜的表面受潮湿空气中二氧化碳或氯化物作用后,将生成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜,当受到硫化物作用时,将生成棕色或黑色硫化物薄膜,铜的标准电极电位比较正。
因此,锌、铁等金属上的铜镀层都属于阴极镀层,这种镀层对基体金属只具有机械保护作用。
所以,镀层应完整无孔隙,当铜镀层有孔或损伤时,裸露出来的基体金属将比末镀铜时腐蚀得还要迅速,铜镀层常用于钢铁件多层镀覆时的底层,也常作为镀锡、金、银时的底层,其目的是为了提高基体金属和表面(或中间)镀层的结合力,同时也往往有利于表面镀层的顺利沉积,当铜镀层无孔时,对提高表面镀层的抗蚀性是有利的,在防护—装饰性多层电镀中采用厚铜镍的工艺的优点就在于此,因时还节省了贵重的金属镍。
《简单原理》:氰化物镀铜电解液的主要成分是铜氰络盐和游离氰化钠,当溶液中氰化钠含量不同时,可能形成配位数不同的络合物:CuCN+NaCN===Na[Cu(CN)2]CuCN+2NaCN===Na2[Cu(CN)3](三氰合亚铜酸钠)当游离氰化钠高的时候,甚至会形成四配位的络合物:Na[Cu(CN)4]这此络合物都是强电解,而且它们在水中的溶解度比较大。
铜氰络离子的放电电位较负,所以氰化镀铜的阴极电流效率不高,在铜析出的同时,伴随着氢气的析出,这个副反应如下:2H2O+2e-=H2↑+2OH-当溶液中游离氰化物少时,可能反生如下反应:Cu十CN-一e-=CuCN↓阳极表面上生成的CuCN是难溶盐,它妨碍阳极的正常溶解,当阳极表面附近严重缺乏CN-时,阳极反应就可能为:Cu一2e-==Cu2+二价铜的产生的情况是有的,生产时,有时会在阳极表面上观察到淡蓝色的液膜,即是该反应所造成的Cu2+的产生.进一步促使CN-的消耗:2Cu+2＋6CN-===2[Cu(CN)2]-＋(CN)2当阳极由于电密过高, 也可能是由于表面被CuCN所覆盖而造成钝化, 则反生如下反应:4OH-－4e-==2H2O＋O2二、氰化镀铜配方:1995加到氰化钠溶液中使其溶解, 此时, 溶液温度升高, 当温度升高到大约60度时, 需冷却再添加氰化亚铜, 当氰化亚铜全部溶解后, 再加入其它材料使其溶解, 然后加水稀释至所需体积, 经过滤分析调整后, 试镀合格即可生产。
1.2简述印制电路在电子设备中的地位和功能。
地位：1.是电子工业重要的电子部件之一；2.印制电路的设计和制造直接影响到整个电子产品的质量和成本，甚至导致一家公司的成败；3.印制电路板的投入系数在不断增长。
功能：1.提供集成电路等各种电子元器件固定、组装和机械支撑的载体；2. 实现集成电路等各种电子元器件之间的电器连接或电绝缘。
提供所要求的电气特性，如特性阻抗等；3. 为自动锡焊提供阻焊图形。
为元器件安装（包括插装及表面贴装）、检查、维修提供识别字符和图形。
1.4印制电路制造工艺有哪些？各有何优缺点？早期制造方法：涂料法（适用于陶瓷基片）、喷涂法、模压法、粉压法、真空镀膜法和化学沉积法（加成法的基础）减层法（通过有选择性地出去不需要的铜箔来获得导电图形的方法）：工艺成熟、稳定、可靠。
1.光化学蚀刻工艺，特点是图形精度高、生产周期短，适于小批量、多品种生产；2.丝网漏印蚀刻工艺，可以进行大规模机械化生产，产量大，成本低，但精度不如光化学蚀刻工艺；3.图形电镀蚀刻工艺，是双面印制电路板或多面印制电路板的典型工艺；4.全板电镀掩蔽法；5．超薄铜箔快速蚀刻工艺，制造高精度、高密度的印制电路板。
加层法（在未覆铜箔的层压板基材上。
有选择性淀积导电金属而形成导电图形的方法）：1.7什么叫做裸铜覆阻焊膜工艺法（SMOBC），简述该方法的原理。
SMOBC板的主要优点是解决了细线条之间的焊料桥接短路现象，同时由于铅锡比例恒定，比热熔板有更好的可焊性和储藏性。
SMOBC法是指先制成有镀覆孔的裸铜板，然后选择性涂覆阻焊剂后进行焊料热风整平，使裸铜的铜焊盘和孔壁上都涂覆上锡铅焊料。
原理：1.8什么叫挠性印制电路？什么叫齐平电路？简述其制造工艺流程。
挠性印制电路：具有柔软、可折叠的有机材料制成的薄膜作为绝缘基材制造印制电路。
齐平电路：电路图形与绝缘基材的表面都处于一个平面上（即电路图形与基材表面是齐平）的电路。
齐平电路制造工艺流程：2.1什么叫覆铜箔层压板？覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。
浅谈电镀铜工艺及其添加剂的研究进展
吴群英;刘智敏;张翼飞;范围东;陈四兵;陈东琛
【期刊名称】《信息记录材料》
【年(卷),期】2022(23)4
【摘要】当前铜镀层已经应用在诸多领域,特别是应用在电子领域。
随着时代的进步,人们对电子产品精细化程度的要求越来越高,也促使电镀铜工艺需要进一步优化。
而电镀铜工艺的铜镀层质量与工艺过程、电镀液添加剂等密切相关,因此电镀铜工
艺优化势在必行。
基于电镀铜工艺研究现状,简要介绍了电镀铜工艺原理及应用,深
入分析了电镀铜工艺的研究进展,并结合实际应用,重点论述了酸性硫酸盐镀铜添加
剂的作用及研究进展,最后对电镀铜添加剂的研究进行了展望,以期为电镀铜工艺技
术人员提供可借鉴的理论和未来研究方向。
【总页数】3页(P62-64)
【作者】吴群英;刘智敏;张翼飞;范围东;陈四兵;陈东琛
【作者单位】航空工业洪都集团;空军装备部驻南昌地区军事代表室
【正文语种】中文
【中图分类】TF05
【相关文献】
1.羟基乙叉二膦酸电解液镀铜的研究和生产应用(Ⅰ)(待续)——镀铜工艺和电沉积
机理2.电子电镀铜新体系中添加剂对铜电沉积及镀层结构的影响机制3.聚乙烯亚
胺添加剂对碱性镀铜电沉积行为的影响4.酸性镀铜添加剂对电沉积循环伏安曲线成核环的影响5.芯片电镀铜添加剂的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电镀铜工艺流程
《电镀铜工艺流程》
电镀铜是一种表面处理工艺，通过将金属铜沉积在基材表面，以提高其耐腐蚀性、导电性和美观性。
电镀铜工艺流程主要包括表面处理、电镀、清洗和干燥等环节。
首先，进行表面处理。
要对基材进行清洁处理，去除表面的油污和杂质，以保证电镀层的附着力。
常见的表面处理方法包括碱洗、酸洗和磷化等。
接下来是电镀过程。
在电镀槽中加入电镀溶液，通过向基材施加电流，使铜离子在基材表面还原沉积，形成均匀的铜电镀层。
电镀参数的选择对电镀层的质量有着重要的影响，包括溶液的成分、温度、PH值、电流密度和镀层厚度等。
随后进行清洗环节。
电镀后的基材上可能残留有电镀液和其他杂质，需要经过清洗来去除。
常用的清洗方法包括水洗、酸洗和碱洗等。
最后是干燥。
将清洗后的基材进行干燥处理，以保证电镀层的质量和外观。
通常使用空气干燥或者烘干的方法。
总的来说，电镀铜工艺流程包括表面处理、电镀、清洗和干燥等环节，每个环节都非常关键，影响着最终电镀层的质量。
通过严格控制工艺流程和参数，可以获得均匀、致密、光亮的铜电镀层。
电镀铜工艺原理
电镀铜是一种常见的金属表面处理工艺，其主要原理是通过电解作用，在金属表面镀上一层均匀的铜膜，提高金属的质量和美观度。
在电镀铜的过程中，常用的电解液是含有铜离子的溶液。
在电极槽中，放置有被镀件作为阴极，以及被称为“铜源”的铜板或铜丝作为阳极。
在通电的情况下，铜离子从铜源中溶解出来，由电解液向阴极移动，并在阴极表面沉积下来，形成一层均匀的铜镀层。
电镀铜的质量和均匀性与电流密度、电解液浓度、温度、PH值等多个因素相关。
因此，在进行电镀铜之前，需要对电镀工艺参数进行仔细地调节和控制，以确保铜镀层的厚度和均匀性符合要求。
除了提高金属表面的美观度，电镀铜还具有很好的耐腐蚀性和导电性。
这使得电镀铜广泛应用于电子、电器、机械等行业中，尤其是在制造电子电路板、连接器、导电线路等方面发挥着重要作用。
然而电镀铜也存在一定的安全问题，如电镀液中含有有毒物质，通电时也需注意安全。
另外，电镀铜工艺也需要严格遵守环保法规，否则会对环境造成严重的污染。
综上所述，电镀铜是一种重要的金属表面处理工艺，其工艺参数调节、安全措施以及环保要求都是需要重视的。
只有加强对电镀铜工艺的研究和掌握，才能更好地发挥其作用，并在实践中不断完善和创新。
镀铜工艺技术镀铜工艺技术是一种将铜镀层附着在物体表面的技术，常用于电子、金属加工和装饰等领域。
镀铜工艺技术具有良好的耐腐蚀性、导电性和热传导性，保护基材不受氧化和腐蚀的影响，同时能给产品表面增添一种美观的金属光泽。
镀铜工艺技术主要包含以下几个步骤：1. 表面处理：首先要对待镀的物体表面进行清洁和处理，以去除表面的污垢、氧化物和油脂。
一般采用酸洗、电解清洗、喷砂和机械抛光等方法。
2. 阴阳极选择：镀铜过程需要使用铜阳极和铜阴极，阴极是待镀物体，阳极是纯铜板。
选用合适的阴极和阳极对镀铜层的质量和均匀性至关重要。
3. 镀液准备：镀液是镀铜工艺技术中最关键的因素之一。
镀液的成分包括金属盐、酸性调节剂和添加剂等。
不同的工艺和要求需要使用不同配方的镀液，以确保镀铜层的质量和稳定性。
4. 镀铜过程：在镀液中通入电流，使阳极溶解产生铜离子。
铜离子通过电解作用，被还原成为金属铜沉积在阴极上的工件表面。
控制电流密度、镀液温度和镀铜时间等参数，可以调整镀铜层的厚度和光泽。
5. 镀后处理：镀铜完成后，需要对镀层进行表面处理，以提高光泽和耐腐蚀性。
常见的处理方法包括抛光、酸洗和喷漆等。
同时，对于特殊需求的产品，还可以进行其他附加处理，如防氧化处理等。
镀铜工艺技术具有以下优点：1. 耐腐蚀性：镀铜层能有效保护基材不受腐蚀和氧化的侵蚀，可延长产品的使用寿命。
2. 导电性能：铜是良好的导电材料，镀铜能提高产品的导电性能，广泛应用于电子、通信和电器等领域。
3. 美观性：铜具有独特的金属光泽，镀铜后的产品表面更加光滑和美观，可增加产品的附加值和装饰效果。
4. 热导性：铜具有优良的热导性能，镀铜后的产品能更好地传导热量，提高散热效果。
然而，镀铜工艺技术也存在一些问题和挑战。
例如，镀液中的金属离子浓度、温度和电流密度等参数需要精确控制，以确保镀铜层的均匀性和质量。
此外，镀铜工艺技术对设备和环境的要求较高，要求工厂具备良好的防护措施和废水处理设施，以确保工作环境的安全和环保。
电镀铜工艺n 铜的特性–铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度克/立方厘米,Cu2+的电化当量克/安时.–铜具有良好的导电性和良好的机械性能.–铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合, 从而获得镀层间的良好结合力.电镀铜工艺的功能n 电镀铜工艺–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呈现热和机械缺陷.电镀铜工艺的功能n 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.硫酸鹽酸性鍍銅的機理酸性鍍銅液各成分及特性簡介g 酸性鍍銅液成分—硫酸銅〔CuSO4.5H2O)—硫酸(H2SO4)—氯離子〔Cl-)—添加劑酸性鍍銅液各成分功能— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力— H2SO4 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。
— Cl- ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。
—添加劑：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影響— CuSO4.5H2O ：濃度太低，高電流區鍍層易燒焦；濃度太高，鍍液分散能力會降低。
— H2SO4 ：濃度太低，溶液導電性差，鍍液分散能力差。
濃度太高，降低Cu2+的遷移率，電流效率反而降低，並對銅鍍層的延伸率不利。
— Cl- ：濃度太低，鍍層出現台階狀的粗拙鍍層，易出現針孔和燒焦；濃度太高，導致陽極鈍化，鍍層掉去光澤。
—添加劑：〔後面專題介紹〕操作條件對酸性鍍銅效果的影響g溫度—溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結晶粗拙，亮度降低。
—溫度降低，允許電流密度降低。
高電流區容易燒焦。
防止鍍液升溫過高方法：鍍液負荷不大于，選擇導電性能優良的挂具，減少電能損耗。
不同镀层的作用镀层是一种将金属或非金属材料覆盖在物体表面的技术，通过这种方式可以为物体赋予特定的性能和功能。
不同的镀层具有不同的作用，下面将介绍几种常见的镀层及其作用。
1. 防腐镀层防腐镀层是一种常见的镀层类型，其主要作用是保护金属材料不被腐蚀。
在大气中，金属材料容易受到氧气、水蒸气、酸雨等腐蚀物质的侵蚀，导致材料表面产生氧化、锈蚀等问题。
防腐镀层可以在材料表面形成一层防护膜，阻隔腐蚀物质的接触，延长材料的使用寿命。
常见的防腐镀层包括镀锌、镀铬、镀镍等。
2. 装饰镀层装饰镀层是一种用于增加物体外观美观度的镀层。
这种镀层可以使物体表面呈现出亮丽的颜色、光泽和纹理，提高物体的观赏性和装饰性。
常见的装饰镀层包括镀金、镀银、镀铜等。
这些镀层不仅可以增加物体的美观度，还可以提高物体的价值。
3. 导电镀层导电镀层是一种具有良好导电性能的镀层，其主要作用是提供电流的传导通路。
在电子器件、电路板等应用中，导电镀层可以为电流的传输提供良好的导电性能，确保电子设备的正常工作。
常见的导电镀层主要包括镀铜、镀金等。
4. 硬质镀层硬质镀层是一种具有较高硬度和耐磨性的镀层，其主要作用是提高物体的抗磨损性能。
在一些摩擦、磨损严重的场合，硬质镀层可以形成一层坚硬的保护膜，减少物体表面的磨损和损伤，延长物体的使用寿命。
常见的硬质镀层包括镀铬、镀钨、镀钛等。
5. 隔热镀层隔热镀层是一种具有良好隔热性能的镀层，其主要作用是减少热量的传导和辐射。
在高温环境下，隔热镀层可以形成一层隔热膜，阻止热量的流失，提高物体的保温性能。
常见的隔热镀层包括陶瓷涂层、热障涂层等。
6. 抗蚀镀层抗蚀镀层是一种具有良好抗腐蚀性能的镀层，其主要作用是防止金属材料受到腐蚀和化学侵蚀。
在一些酸碱腐蚀环境中，抗蚀镀层可以形成一层抗蚀保护膜，隔离金属材料和腐蚀介质的接触，延长金属材料的使用寿命。
常见的抗蚀镀层包括镀锌、镀镍、镀铬等。
不同的镀层具有不同的作用，可以为物体赋予特定的性能和功能。
铜电镀液密度铜电镀液密度一、简介铜电镀液是一种用于在金属表面镀上一层铜的化学液体。
铜电镀液密度是指单位体积铜电镀液中所含有的铜离子的量。
在铜电镀工艺中，密度的控制是非常重要的，它直接影响着镀层的质量和性能。
二、密度与铜电镀质量的关系1. 密度与镀层均匀性铜电镀液的密度高低决定了铜离子在镀液中的浓度。
当镀液密度较高时，铜离子的浓度也较高，有利于均匀地镀上一层厚度均匀的铜层。
相反，密度较低的镀液在铜离子浓度不足时容易出现镀层不均匀的问题。
2. 密度与镀层结构镀层的结构对其性能有重要影响，而密度是控制镀层结构的一个关键因素。
较高密度的铜电镀液可形成结构致密的镀层，具有更强的抗氧化性能；而较低密度的镀液往往会导致孔隙较多的镀层，容易受到氧化的侵蚀。
三、密度的控制方法1. 控制镀液成分首先，通过调整镀液的配方来控制密度。
铜电镀液通常包含铜盐、酸、添加剂等成分。
通过改变这些成分的浓度，可以改变铜离子的浓度，从而影响密度。
2. 控制镀液工艺参数其次，合理控制镀液的工艺参数也是控制密度的关键。
镀液的温度、电流密度、搅拌速度等因素都会影响铜离子的释放速率，进而影响密度。
3. 密度检测与调整密度的检测是保证电镀质量的重要环节。
一般可以使用密度计进行测量，通过与设定值进行比较，来判断是否需要进行调整。
如果发现密度偏高，则可以适量添加稀释剂；如果发现密度偏低，则可以适当添加铜盐。
四、结语铜电镀液密度的控制直接关系着铜镀层的质量。
通过合理调整镀液成分和控制工艺参数，以及定期进行密度检测与调整，我们可以获得均匀、致密的铜镀层。
只有不断提高密度控制的精确度和稳定性，才能满足不同工业领域对镀层质量的要求，保持铜电镀工艺的可靠性和可持续性发展。
镀铜添加剂简介镀铜添加剂是一种用于电镀铜过程中的化学添加剂。
它通常以溶液的形式存在，可以在电镀过程中提供所需的化学反应和表面处理，以获得高质量的镀铜层。
本文将介绍镀铜添加剂的类型、作用原理、应用领域以及使用注意事项。
类型目前市场上常见的镀铜添加剂主要分为以下几种类型：1.镀铜促进剂：它们通过提供可用的离子源，促进金属铜的电荷转移，从而实现良好的电镀效果。
2.网络调节剂：这些添加剂可以改变电镀溶液的结构，使之更适合形成均匀、致密的铜层。
3.电流分布调节剂：它们可以改变电流在被镀物表面的分布，减少不均匀镀铜现象的发生。
4.降低镀剂：它们可以调节电镀溶液的粘度和表面张力，提高涂层的附着力和平整度。
作用原理镀铜添加剂的作用原理主要涉及以下几个方面：1.阻控机制：添加剂可以在金属表面形成吸附层，阻止杂质的进一步沉积，从而保证铜镀层的纯净性。
2.催化机制：添加剂可以催化铜离子的还原，加速电化学反应的进行，提高镀层的速率。
3.界面控制机制：添加剂可以调节电镀溶液和被镀物表面之间的界面反应，保证镀层的均匀性和致密性。
4.电流分布控制机制：添加剂可以改变电流在被镀物表面的分布，减少电流密度过高或不均匀镀层的问题。
应用领域镀铜添加剂广泛应用于各个领域的电子、电气和通信行业。
主要应用场景包括：1.PCB制造：在印制电路板（PCB）制造过程中，镀铜添加剂用于镀铜和调节电镀过程中的电流分布，确保板面的导电性和平整性。
2.电子元器件制造：镀铜添加剂在电子元器件制造中用于电镀导线、连接器和焊盘等金属零件，提供保护和增强导电性能。
3.通信行业：镀铜添加剂在通信设备的制造过程中用于镀铜导线和连接器，提高信号传输和电气性能。
4.高科技领域：镀铜添加剂在光伏电池、半导体器件和集成电路等高科技产品的制造中起到重要作用。
使用注意事项在使用镀铜添加剂时，需要注意以下事项：1.选择合适的添加剂：根据镀铜工艺要求和被镀物的特性选择合适的添加剂，以确保获得所需的镀铜效果。
电镀层的分类及选择原则一、电镀层的作用人们在同腐蚀作斗争中，采取了许多行之有效的措施，电镀就是其中的重要手段之一，电镀能提高金属零件在使用环境中的抗蚀性能；装饰零件的外表，使其光亮美观；提高零件的工作性能，如硬度，耐磨，导电性，电磁性、耐热性，钎焊性及其他特殊性能。
二、电镀层的要求不同的产品对镀层的要求不同，但就其共性来说，对镀层的主要要求有：1）镀层与基体，包括镀层与镀层之间，应有良好的结合力；2）镀层在零件的主要表面上，应有比较均匀的厚度和细致的结构；3）镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙；4）镀层应具有规定的各项指标。
例如：表面粗糙度、硬度、色彩以及盐雾试验耐蚀性等。
三、电镀层的分类就目前应用于生产的情况来看，单金属镀层有铜、镍、铬、锌、金、银、铁、锡、钴等30多种。
合金镀层有铜锡、锌铜，锌铁，镍铁，锌镍铁，锡锌锑等100多种。
镀层的分类一般有以下几种：1）防护性镀层；2）防护-装饰性镀层；3）修复性镀层；4）特殊要求镀层：耐磨镀层、减摩镀层、反光镀层、防反光镀层、导电镀层、导磁镀层、热加工镀层、抗氧化镀层、耐酸镀层。
四、镀层的选择原则镀层的选择原则主要取决于以下因素：1）被覆盖金属的种类和性质；2）该金属零件的结构、形状和尺寸公差；3）该金属零件的用途和工作条件；4）镀层的性质和用途。
1、按基体材料选择1）贵金属、不锈钢、轧制的磁合金材料以及镍铜合金等，一般不需要保护层；2）碳钢、低合金钢和铸铁零件，在大气中容易被腐蚀，镀锌、镉后均需经过钝化处理；3）钢制弹簧零件在镀锌或镀镉后需要进行除氢处理；4）铜及其合金零件、湿热带使用的产品，应加以保护，一般产品可进行光泽性酸洗和钝化处理；5）铝及铝合金零件，进行阳极氧化后，再用重铬酸盐封闭；6）锌合金零件，采用磷化、钝化、电镀。
2、按镀层用途选择1）防护性镀层：主要作用是保护基体金属免受腐蚀，不规定对产品的装饰要求。
2）防护-装饰性镀层：除保护基体金属外，还使零件美观。
电镀铜培训讲义制作：工艺部/刘殿明珠海精毅电路有限公司概述一．电镀原理二．电镀分类三．电镀基本要求四．电镀铜反应机理五．镀液成分简介六．电镀添加剂介绍七．电镀相关要求和标准八．相关概念电镀原理：电镀实际上就是将直流电源的正、负极连接到电镀槽的阳极和阴极后，电镀溶液中的阴离子在阳极失去电镀进行氧化反应，阳离子在阴极获得电子进行还原反应的一个过程。
电镀本身是一个电沉积的过程，遵循法拉第定律：（1）法拉第一定律：在溶液中进行电解（电镀）时，阴极上所沉积出的重量（或阳极上所溶解掉的重量）与溶液中所通的电量成正比。
（2）法拉第第二定律：在不同的电解液中，因相同电量所沉积出不同的金属重量（或溶解的重量）与其化学当量成正比。
铜特性：✓元素符号：Cu,原子量：63.54，密度：8.93克/立方厘米，Cu2+的电化学当量为1.186克/安培小时。
✓铜具有良好的导电性和机械性能。
✓铜容易活化，能够与其它的金属镀层形成良好的金属—金属间键合，从而获得镀层间的良好的结合力。
电镀铜层的作用：✓作为孔的化学沉铜层的加厚层。
✓作为图形电镀锡或镍的底层。
电镀铜原理图：●电镀溶液：镀铜、镀（铅）锡、镀镍、镀金，镀银等●电镀方法：有外加电流（镀铜）、无外加电流（化学镀如：表面转化沉锡、沉镍、沉金、沉银等）●电镀电源：直流电镀、脉冲电镀●电镀方式：垂直电镀、水平电镀●电镀阳极：可溶性阳极（镀铜、镀镍等）不溶性阳极（镀金等）电镀层的基本要求：①镀层均匀、细致、平整、无麻点、无针孔，有良好的外观光亮或半光亮镀层②镀层厚度均匀，板面镀层厚度与孔壁镀层厚度接近1:1③镀层与铜基铜结合牢固，在电镀后或后工序的加工中不会出现气泡或起皮等现象④镀层导电性能好⑤镀层柔软性好，延展性不低于12%，抗张力强度20-50Kg/mm2，以保证在后工序波峰焊或热风整平时，不至于固环氧树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致镀铜层产生纵向断裂，（环氧树脂膨胀系数12.8⨯10-5 /℃ ,铜的膨胀系数0.68 ⨯10-5/℃)电镀液基本要求：①有良好的分散能力和覆盖能力（即均镀能力和深镀能力），即使在很低的电流密度下也能得到均匀的镀层，要在电镀板纵横比较大时，Ts:Th也能接近1:1②电流密度范围较宽，如在霍尔槽2A下，全板镀层均匀一致③镀液稳定便于维护，对杂质和温度的容忍性高④镀液对基铜无攻击伤害⑤镀液能够取得良好的镀层，延展性等均达到要求四、电镀铜反应机理电极反应标准电极电位阴极：Cu2++2e⌫Cu ϕ。
电镀镀铜原理
电镀是一种通过电化学方法将金属沉积在导电表面的工艺。
在电镀中，电流通
过电解液中的金属离子，使其在工件表面沉积形成金属覆盖层。
电镀镀铜是一种常见的电镀工艺，其原理和操作流程对于提高工件表面的导电性和美观性具有重要意义。
首先，电镀镀铜的原理是基于电化学反应的。
在电解槽中，含有铜离子的电解
液中，通过外加电流，使得铜离子在工件表面还原成固体金属铜。
这个过程中，正极（阳极）上的铜离子被还原成固体铜，而负极（阴极）上的金属工件则被镀上一层均匀的铜覆盖层。
其次，电镀镀铜的原理还涉及到电镀液的配方和操作条件。
一般来说，电镀液
中含有硫酸铜、硫酸、氯化铜等成分，通过适当的配比和操作条件，如温度、PH 值、电流密度等，来控制电镀过程中的反应速率、沉积速率和镀层的均匀性。
这些因素的合理控制对于获得良好的电镀效果至关重要。
此外，电镀镀铜的原理还与工件的预处理和后处理密切相关。
在进行电镀之前，工件表面需要经过清洗、去油、酸洗等预处理工艺，以确保工件表面的清洁度和粗糙度符合电镀要求。
而在电镀完成后，还需要进行镀层的抛光、清洗和防氧化处理，以提高镀层的光泽度和抗腐蚀性。
总的来说，电镀镀铜的原理是基于电化学反应，通过电解液中的金属离子在工
件表面沉积形成金属覆盖层。
合理控制电镀液的配方和操作条件，以及对工件的预处理和后处理，都是确保电镀效果的关键。
电镀镀铜工艺的应用范围广泛，涉及电子、电器、汽车、家具等领域，对于提高产品的外观质量和性能具有重要作用。
第1篇一、引言电镀作为一种表面处理技术，广泛应用于金属材料的表面处理领域。
铜电镀工艺作为电镀技术的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍铜电镀工艺的基本原理、工艺流程、影响因素及应用领域。
二、基本原理铜电镀工艺是利用电解原理，在金属工件表面沉积一层铜的过程。
在电镀过程中，阳极（铜棒）溶解，铜离子迁移至阴极（工件）表面，并在工件表面还原沉积，形成均匀、致密的铜层。
电镀原理可用以下公式表示：阳极：Cu → Cu2+ + 2e-阴极：Cu2+ + 2e- → Cu三、工艺流程1. 工件预处理工件预处理是电镀工艺的第一步，主要包括清洗、除油、除锈、活化等步骤。
（1）清洗：去除工件表面的灰尘、油污等杂质，保证电镀质量。
（2）除油：采用有机溶剂或碱性溶液去除工件表面的油脂。
（3）除锈：使用酸液去除工件表面的氧化皮、锈蚀等。
（4）活化：在酸性溶液中，使工件表面形成一层活性膜，有利于铜离子的吸附。
2. 电镀液配制根据工件材料和电镀要求，选择合适的电镀液。
常用的铜电镀液有硫酸铜-硫酸溶液、硫酸铜-硫酸-酒石酸钾钠溶液等。
3. 电镀过程将工件放入电镀槽中，接通电源，调整电流密度、温度、时间等参数，使工件表面沉积一层均匀、致密的铜层。
4. 镀层后处理（1）清洗：去除工件表面的电镀液残留物。
（2）钝化：在酸性溶液中，使镀层表面形成一层钝化膜，提高镀层的耐腐蚀性。
（3）干燥：将工件置于干燥箱中，去除镀层表面的水分。
四、影响因素1. 电流密度：电流密度过高，镀层粗糙、不均匀；电流密度过低，镀层薄，耐腐蚀性差。
2. 温度：温度过高，镀层易产生针孔、气泡；温度过低，镀层沉积速度慢，易产生灰暗色。
3. 搅拌：搅拌速度过快，镀层易产生针孔、气泡；搅拌速度过慢，镀层易产生灰暗色。
4. 电镀液成分：电镀液成分比例不合适，镀层质量差。
五、应用领域1. 电子产品：如电子元器件、接插件、印刷电路板等。
2. 汽车零部件：如汽车发动机、变速箱、制动系统等。
PCB全制程资料2009-01-05 23:08:41 阅读29 评论1 字号：大中小订阅铜，元素符号Cu,原子量63.5，密度8.89克/厘米3，Cu2+的电化当量1.186克/安时。
铜具有良好的导电性和良好的机械性能，铜镀层也是如此，并且铜容易活化，能够与其它金属镀层形成良好的金属一金属间键合，从而获得镀层间的良好的结合力。
因此，镀铜在印制板制作过程中占有重要位置。
1、铜镀层的作用及对镀层，镀液的基本要求1.1镀铜层的作用在双面或多层印制板制作过程中，铜镀层的作用其一是作为孔的化学镀铜层（一般0.5-2微米）的加厚层，通过全板镀铜达到厚度5-8微米，一般称为加厚铜；其二是作为图形电镀Sn-pd或低应力镍的底层，其厚度可达20-25微米，一般称为图形镀铜。
随着印制板向高密度，高精度发展，对铜镀层的要求也越来越高。
1.2对铜镀层的基本要求1.2.1良好的机械性能镀层的机械性能主要指韧性，它是金属学上的概念。
在金属学中，金属的韧性是由相对伸长率和抗张强度来决定的，Tou=ξ.ó,式中Tou一金属的韧性，ξ一相对伸长率，ó一抗张强度。
而相对伸长率ξ=(L-L0)/L0*100%, 是表示金属变形能力大小的物理量，而抗张强度是单位横截面上承受的位力，是表示表示金属抗变形能力的物理量。
从公式看出，韧性与金属的相对伸长率和抗张强度有关，是表示材料被拉断需要的总能量。
对铜镀层，一般要求相对伸长率不低于10％，抗张强度为20-50公斤/毫米2，以保证在波峰焊（通常260-2700C）和热风整平(通常2320C)时，不至于因环氧树脂基材与镀铜层膨胀系数的差异（环氧树脂膨胀系数12.8*10-5/0C，铜0.68*10-5/0C，相差约20倍），而使镀铜层产生纵向断裂。
1.2.2板面镀层厚度（Ts）和孔壁镀铜层厚度（Th）之比接近1：1.只有板面及孔内镀层厚度均匀，才能保证镀层有足够的强度和导电生。
这就需要镀液有良好的分散能力和深镀能力。
1.2.3镀层与基体结合牢固，如果结合力不好，镀层起泡，脱皮都会导致线路板的报废1.2.4镀层有良好的导电性，这就要求镀层纯度要高，镀层中的杂质主要来源于电镀添加剂了阳极中的杂质。
1.2.5镀层均匀，细致，有良好的外观。
1.3对镀铜液的基本要求1.3.1镀液具有良好的分散能力和深镀能力，以保证在印制板比较厚和孔径比较小时，仍能达到Ts:Th接近1：1.1.3.2镀液在很宽的电流密度范围内，都能得到均匀，细致，平整的镀层。
1.3.3镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍度高。
2、镀铜液的选择印制板镀铜在我国已有三十余年的历史，镀铜技术也在日益成熟和完善。
镀铜溶液有多种类型如：硫酸盐型，焦磷酸盐型，氟硼酸盐型以及氰化物型。
由于印制板基材是覆铜箔层压板，作为强碱性的氰化物型的镀液显然是不合适的。
氟硼酸盐型镀液虽比较稳定，允许电流密度较高，但镀液分散能力差，对板材有一定腐蚀作用，氟硼酸根对环境带来污染且难于治理；焦磷酸盐镀液所得镀层细致，镀液分散能力好，但镀液稳定性差，维护麻烦，成本高，且磷酸根对环境带来污染又给污水排放带来难题。
硫酸盐型镀液获得均匀，细致，柔软的镀层，并且镀液成分简单，分散能力和深镀能力好，电流效率高，沉积速度快，污水治理简单，所以，印制板镀铜主要使用硫酸盐镀铜。
硫酸盐型镀铜液分为两种，一种是用于零件电镀的普通硫酸盐镀铜液；一种是用于印制板电镀的高分散能力的镀铜液，这种镀液具有"高酸低铜"的特点，因而有很高的导电性和很好的分散能力与深镀能力。
当然它们所用的添加剂也有区别。
没有添加剂的硫酸盐镀铜液，不可能达到使用的要求。
早在本世纪初就已发现明胶，甘氨酸，胱氨酸和硫脲等物质能使硫酸铜镀液得到光亮的镀层。
五十年代后曾经有以硫脲或硫脲分别同糊精，巯基苯并噻唑等多种物质配合作为酸性硫酸盐镀铜光亮剂的专利，这些添加剂虽然能使镀层光亮，晶粒细化，但镀层的机械性能却不能满足要求，如：明胶等添加剂导致镀层夹杂，镀层脆性和孔隙率增加；而硫脲组成的添加剂会大大降低镀层的柔软性，且容易分层而使镀层机械性能降低。
到七十年代，有关聚合物，有机染料或较复杂的含硫，含氮化物组合的添加剂面世，可以获得高度整平，光亮，柔软良好的铜镀层。
我国对光亮酸性镀铜添加剂的研制始于七十年代，七十年代初，中科院计算所与北大化学系合作，在国内率先研制出高分散能力光亮酸性镀铜液，采用高酸低铜配方，使镀液分散能力好，外观及机械性能均好。
同时，四机部无氰电镀工作组收集和整理了国外大量的文献和专利，并组织了技术攻关，在大量科学试验和生产实践的基础上，于七十年代末期，推出了用于印制板镀铜的电镀添加剂SH-110，用这种添加剂，与其它材料相配合，可以获得光亮，整平的铜镀层，镀液具有良好的分散能力和深镀能力，即使在400C 下，也能正常进行工作而不会分解，尤其适用于印制板镀铜，其配方见表8-2.几乎在同期，电子部15所先后推出了以LC151和LC153为光亮剂的高分散能力酸性镀铜液，同样可以在10-400C下正常工作，其配方见表8-2.然而用这些添加剂获得的铜镀层上有层增水亮膜，必须经过酸或碱液将这层膜破坏，才不致影响铜层与其它镀层的结合力。
为此又推出了LC154和FDT-1两种添加剂，消除了铜层表面的增水膜，镀层质量有了很大提高。
改革开放以来，从国外引进了大量印制板生产线，同时也引进了很多先进的电镀添加剂，用于高分散能力的镀铜液的添加剂及其工艺见表8-3.表8-3中所列镀液，其镀层表面均无憎水膜，镀液稳定，维护方便，但镀槽均应根据需要配有空气搅拌，连续过滤，阴极移动装置，夏季作业最好配有冷却装置，以控制液温，保证镀层质量。
随着印制板向高密度，高精度方向的发展，板厚（≥7.2mm）,小孔（Φ≤0.35mm）, 2.54mm 网格内布五根线或五根线以上的印制板对镀铜技术提出了更高的要求。
半光亮酸性镀铜工艺的镀层和镀液性能均优地于光亮镀铜，它的添加剂分解产物少，因而镀层纯度高，柔软性好，镀液碳处理周期长，电流密度范围宽且镀液分散能力和深镀能力均优于光亮镀铜，特别适合于孔金属化后的加厚镀铜。
为了提高效率，出现了孔金属化和加厚镀铜的一条龙生产线，即孔金属化后接着进行酸性镀铜，无需转换挂具。
还应注重电镀设备与电镀工艺的最佳配合，完善的电镀设备如：根据需要配有连续过滤，空气搅拌，阴极移动（最好是呈一定角度而不是垂直阳极表面），冷却装置以及超声装置的镀槽，将保证镀液工作在最佳状态，从而获得高质高效的产出。
3、光亮酸性镀铜3.1电镀铜机理镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸，在直流电压的作用下，在阴，阳极上发生如下反应：阴极：Cu2+获得电子被还原成金属铜，在直流情况下电流效率可达98％以上。
Cu2++2e → Cu某些情况下镀液中存在少量Cu+，将发生如下反Cu++e → Cu 还可能出现Cu2+的不完全还原：Cu2+ +e → Cu+按标准电极电位ψ0Cu2+/ Cu=+0.34伏，ψCu+/ Cu=+0.51伏，应尽量避免溶液中Cu+的出现。
由于铜的还原电位比H+正得多，所以一般不会有氢气析出。
阳极：阳极反应是溶液中Cu2+的来源：Cu-2e → Cu2+在少数情况下，阳极也可能发生如下反应：Cu-e → Cu+溶液中的Cu+在足够量硫酸的存在下，可能被空气中的氧气氧化成Cu2+：2 Cu++1/2O2+2H+ → 2 Cu2++H2O当溶液中酸度不足时，Cu+ 会水解形成Cu20，形成所谓"铜粉"：2 Cu++2 H2O → 2 Cu(OH)2+2H+ +C+u20+ H2O氧化亚铜的生成会使镀层粗糙或呈海绵状，因此在电镀过程中应尽量避免一价铜的出现。
3.2镀铜配制1）以10％NaOH溶液注入镀槽，开启过滤机和空气搅拌。
将此液加温到600C，保持4-8小时，然后用清水冲洗。
再注入5％硫酸，同样浸洗然后用清水冲洗。
同时检查过滤及搅拌系统。
2）在备用槽内，注入所配溶液1/4体积的蒸馏水或去离子水，在搅拌下缓慢加入计量的硫酸，借助于溶解所放出的热量，加入计量的硫酸铜，搅拌使全部溶解。
3）加入1-1.5毫升/升H2O2,搅拌1小时，升温至650C，保温1小时，以赶走多余的双氧水。
4）加入3克/升活性炭，搅拌1小时，静止半小时后过滤，直至没有炭粒为止。
将溶液转入镀槽。
5）加入计量的盐酸，加入计量的添加剂，加蒸馏水或去离子水至所需体积。
放入予先准备好的阳极。
6）以1-1.5安培/分米2阳极电流密度进行电解处理，使阳极形成一层致密的黑色薄膜。
大约3-4小时以后，可以投入使用。
配制镀液时，如果使用高质量的硫酸铜，也可以省去3）步。
3.3镀液中各成份的作用3.3.1硫酸铜硫酸铜是镀液中主盐，它在水溶液中电离出铜离子，铜离子在阴极上获得电子沉积出铜镀层。
硫酸铜浓度控制在60-100克/升，提高硫酸铜浓度可以提高允许电流密度，避免高电流区烧焦，硫酸铜浓度过高，会降低镀液分散能力。
3.3．2硫酸硫酸的主要作用是增加溶液的导电性，硫酸铜一硫酸溶液的比电阻见表8-4.硫酸的浓度对镀液的分散能力和镀层的机械性能均有影响，硫酸浓度太低，镀液分散能力下降，镀层光范围缩小；硫酸浓度太高，虽然镀液分散能力较好，但镀层的延性分降低。
硫酸浓度以160-220克/升为宜。
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。
