(工艺技术)电镀铜工艺
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铜镀金工艺铜镀金工艺是一种常见的金属表面处理技术,通过在铜制品的表面镀上一层金属,可以增加其美观性和耐腐蚀性。
铜镀金工艺的应用范围广泛,涵盖了装饰品、家具、建筑材料等多个领域。
本文将介绍铜镀金工艺的原理、步骤以及应用。
一、原理铜镀金工艺是利用电镀技术将金属沉积在铜制品表面的一种方法。
在这个过程中,铜制品作为阳极,金属作为阴极,通过电解质溶液中的电流将金属离子还原到铜制品的表面,形成一层金属覆盖层。
这层金属覆盖层可以是纯金属,也可以是金属合金。
二、步骤铜镀金工艺的步骤主要包括准备工作、预处理、电镀和后处理。
1.准备工作:首先需要选择合适的电镀设备和电镀液。
电镀设备应具备稳定的电流输出和恒定的温度控制功能,而电镀液的成分应根据铜制品的特性和要求来确定。
2.预处理:在进行电镀之前,需要对铜制品进行表面处理,以确保电镀层的附着力和均匀性。
这一步骤包括去油、去污和表面磨光等操作。
3.电镀:将经过预处理的铜制品放置在电镀槽中,以铜制品作为阳极,金属作为阴极,通过电流和电镀液中的金属离子相互作用,使金属离子沉积在铜制品表面,形成金属覆盖层。
4.后处理:电镀完成后,需要进行后处理以提高电镀层的光亮度和耐腐蚀性。
后处理包括清洗、抛光和封闭等步骤。
三、应用铜镀金工艺广泛应用于装饰品、家具和建筑材料等领域。
在装饰品方面,铜镀金可以使首饰更加华丽,增加其珍贵感和观赏性。
在家具方面,铜镀金可以使家具更加精致,提升整体档次。
在建筑材料方面,铜镀金可以增加建筑物的视觉效果,使其更具吸引力。
铜镀金工艺是一种常见的金属表面处理技术,通过在铜制品表面形成金属覆盖层,可以增加其美观性和耐腐蚀性。
该工艺的原理是利用电镀技术将金属沉积在铜制品表面,步骤包括准备工作、预处理、电镀和后处理。
铜镀金工艺广泛应用于装饰品、家具和建筑材料等领域,使这些产品更加美观和具有观赏性。
铜镀金工艺的发展为相关行业的发展提供了重要的支持和推动力。
镀铜工艺流程镀铜工艺流程是将一层铜涂在其他金属或非金属材料的表面,以增加其外观质感和耐腐蚀性。
镀铜工艺流程通常包括以下步骤:表面处理、电解液配制、电镀、清洗、干燥和涂覆保护层。
首先,进行表面处理。
这一步是为了去除材料表面的氧化层、油脂和其他杂质,以便铜能够更好地附着在表面上。
表面处理方法有机械方法和化学方法两种。
机械方法包括打磨、抛光和刷洗,化学方法包括酸洗和溶液浸泡。
接下来,进行电解液配制。
电解液是完成电镀过程中必不可少的一部分。
根据不同的镀铜要求和材料类型,电解液的配制也会有所不同。
常用的电解液成分包括硫酸铜、硫酸、柠檬酸、硫代硫酸钠和其他添加剂。
配制好的电解液需要经过一定时间的搅拌和静置,以确保溶液中的各种化学成分均匀分布并达到最佳状态。
然后,进行电镀。
电镀是整个镀铜工艺流程的关键步骤。
将材料浸入预配好的电解液中,作为阴极,与阳极连接,并通过外加电流进行电镀。
在电流的作用下,电解液中的铜离子会还原成固体铜,沉积在材料表面上。
电镀时间、电流密度和温度是影响镀铜层形貌和质量的重要参数。
完成电镀后,进行清洗。
清洗是为了去除残留的电解液和其他沉积物,以免对镀铜层产生不良影响。
常用的清洗方法包括水冲洗、酸洗和碱洗。
清洗过程需要注意保持洗涤液的纯净度和稳定性,以免造成二次污染或杂质残留。
接着,进行干燥。
干燥是为了除去清洗过程中的水分,防止水分对镀铜层的质量和稳定性产生不利影响。
常用的干燥方法有自然干燥、热风干燥和吹风机干燥。
在干燥过程中,需要注意温度和湿度的控制,以免过高或过低对材料产生不利影响。
最后,进行涂覆保护层。
在完成镀铜之后,可以涂覆一层保护剂,以增加镀铜层的抗氧化性和耐腐蚀性。
常用的保护剂有清漆、氟碳漆和烤漆等。
涂覆保护层需要进行适当的干燥和固化,以确保其与镀铜层的结合力和附着性。
综上所述,镀铜工艺流程包括表面处理、电解液配制、电镀、清洗、干燥和涂覆保护层等多个步骤。
每一步都需要仔细控制各项参数,并采取相应的方法和工艺措施,以确保镀铜层的质量和稳定性。
电镀铜的工艺流程
《电镀铜的工艺流程》
电镀铜是一种常见的表面处理工艺,通常用于保护金属表面、增强导电性和美化外观。
以下是电镀铜的工艺流程:
1. 准备工件:首先要对待电镀的工件进行清洁和去油处理,以确保电镀层能够牢固附着在表面上。
这一步通常包括去油、酸洗和清洗等工序。
2. 表面处理:对工件表面进行特殊处理,以增强电镀层的附着力。
这可能涉及使用化学溶液或其他特殊的处理方法,比如打磨或喷砂等。
3. 阳极处理:将准备好的工件作为阴极,与铜阳极放置在电解质液中。
通过外加电流,铜阳极上的铜离子会在工件表面析出形成铜层,完成电镀过程。
4. 清洗和烘干:将电镀完成的工件经过清洗和烘干处理,以去除表面残留的电解液和杂质,确保电镀层的质量和外观。
5. 表面处理:根据需要,电镀完成的工件可能需要进行抛光、喷漆或其他特殊处理,以达到特定的外观和性能要求。
以上就是电镀铜的基本工艺流程。
在实际应用中,可能还会有一些特殊的工艺步骤和要求,具体操作时需要根据情况进行调整和改进。
铜镀金电镀工艺与制作技术分享1. 简介铜镀金是一种常用的表面处理工艺,用于美化和保护物体的表面。
它涉及在物体表面覆盖一层薄薄的金属镀层,通常是铜与金属相结合。
铜镀金既能提供金属的高光泽度和金色外观,又能增加物体的耐腐蚀性和耐磨性。
本文将分享铜镀金的工艺流程、常见的制作技术以及其在不同领域的应用。
2. 铜镀金工艺流程铜镀金的工艺流程包括以下几个步骤:2.1 清洗和预处理在进行铜镀金之前,物体的表面必须经过彻底的清洗和预处理,以去除污垢、氧化物和其他杂质。
常用的清洗方法包括碱性清洗、酸洗和电解清洗。
清洗后,物体表面将变得清洁,有利于金属镀层的附着性和均匀性。
2.2 铜镀层的制备在制备铜镀层前,物体的表面需要涂覆一层铜基底层,通常使用静电沉积或化学沉积的方法进行。
铜基底层有助于提高铜镀层的附着力和平滑度,并提供一个良好的导电层。
2.3 电镀铜电镀铜是铜镀金的关键步骤。
在铜镀液中,通过电解的方式,在待镀物体表面上沉积一层均匀的铜层。
电镀铜可以使用钝化法、电解沉积法或包覆法等不同的方法进行。
其中,阳极氧化法是最常用的技术之一。
在电镀过程中,要控制镀液的温度、电压和电流密度等参数,以确保铜层的质量和厚度符合要求。
2.4 镀金层的制备铜层完成后,需要在其表面上镀覆一层薄薄的金属层,通常选择金或金合金。
金层的厚度可以根据需求进行调节,一般在几微米至数十微米之间。
镀金层不仅赋予物体金色的外观,还提供了更高的耐腐蚀和耐磨性。
3. 铜镀金的制作技术3.1 真空金属化技术真空金属化技术是一种常用的制作镀金层的技术。
它通过在真空环境中蒸发金属,使其在待镀物体表面沉积形成金层。
这种技术具有制备金属层均匀、致密和光滑的优点。
真空金属化技术可以实现高质量的铜镀金,适用于精密仪器、珠宝和装饰品等领域。
3.2 浸镀技术浸镀技术是一种实现金属镀层的简单方法。
它通过将含有金属离子的溶液浸泡在待镀物体中,使金属离子还原并沉积在物体表面形成金层。
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电镀铜工艺n 铜的特性–铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米,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出现热和机械缺陷.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糙鍍層,易出現針孔和燒焦;濃度太高,導致陽極鈍化,鍍層失去光澤。
—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,鍍層結晶粗糙,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0.2A/L,選擇導電性能優良的挂具,減少電能損耗。
配合冷水機,控制鍍液溫度。
g電流密度—提高電流密度,可以提高鍍層沉積速率,但應注意其鍍層厚度分布變差。
g攪拌—陰極移動:陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現工件的移動。
移動方向與陽極成一定角度。
陰極移動振幅50-75mm,移動頻率10-15次/分—空氣攪拌無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2打氣管距槽底3-8cm,氣孔直徑2 mm孔間距80-130 mm。
孔中心線與垂直方向成45o角。
g過濾PP濾芯、5-10mm過濾精度、流量2-5次循環/小時g陽極磷銅陽極、含磷0.04-0.065%操作條件對酸性鍍銅效果的影響磷銅陽极的特色g 通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜g 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜g 磷銅陽极膜的作用—陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用,從而減少Cu+的積累。
—陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生—陽极膜的電導率為1.5X104ê -1 cm-1具有金屬導電性—磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2 P0.04-0.065%磷銅的陽极化比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。
—陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少—陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解电镀铜阳极表面积估算方法g 圆形钛篮铜阳极表面积估算方法— pdlf /2F p=3.14 d=钛篮直径l=钛篮长度f=系数g 方形钛篮铜阳极表面积估算方法— 1.33lwfl=钛篮长度w=钛篮宽度f=系数g f与铜球直径有关:直径=12mm f=2.2直径=15mm f=2.0 直径=25mm f=1.7直径=28mm f=1.6 直径=38mm f=1.2磷铜阳极材料要求规格g 主成份– Cu : 99.9% min– P : 0.04-0.065%g 杂质– Fe : 0.003%max– S : 0.003%max– Pb : 0.002%max– Sb : 0.002%max– Ni : 0.002%max– As : 0.001%max影響陽极溶解的因素g 陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間)g 陽极袋(聚丙烯)g 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率添加剂对电镀铜工艺的影响g 载体-吸附到所有受镀表面, 增加表面阻抗,从而改变分布不良情况.抑制沉积速率g 整平剂-选择性地吸附到受镀表面抑制沉积速率*各添加剂相互制约地起作用g 光亮剂-选择性地吸附到受镀表面,降低表面阻抗,从而恶化分布不良情况.提高沉积速率g 氯离子-增强添加剂的吸附电镀层的光亮度载体(c) /光亮剂(b)的机理载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积n 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率.n 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度电镀的整平性能光亮剂(b),载体(c),整平剂(l)的机理载体抑制沉积而光亮剂加速沉积整平剂抑制凸出区域的沉积整平剂扩展了光亮剂的控制范围电镀铜镀层厚度估算方法电镀铜镀层厚度估算方法(mil)—电镀阴极电流密度(ASD) X 电镀时间(分钟) / 114 1 mil = 25.4 μm电镀铜溶液的分散能力(Throwing Power)电镀铜溶液–电镀铜溶液的电导率硫酸的浓度温度–硫酸铜浓度–添加剂–板厚度(L),孔径(d)L2/d :(板厚inch)2 /(孔径inch)搅拌: 提高电流密度表面分布也受分散能力影响.g Throwing Power 的测定方法电镀铜溶液的分散能力(Throwing Power)电镀铜溶液和电镀线的评价g电镀铜溶液和电镀线的评价Throwing Power 的测定方法电镀铜溶液和电镀线的评价g 延展性—用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀上2mil 铜片. —再以130oC把铜片烘2小时.—用延展性测试机进行测试.g 热冲击测试—测试步骤(1)裁板16''x18'’(2) 进行钻孔;(3) 经电镀前处理磨刷;(4) Desmear + PTH + 电镀;(5) 经电镀后处理的板清洗烘干;(6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板;电镀铜溶液和电镀线的评价g 热冲击测试—以120oC烘板4小时.—把板浸入288oC铅锡炉10秒.—以切片方法检查有否铜断裂.电镀铜溶液的控制–硫酸铜浓度–硫酸浓度–氯离子浓度–槽液温度–用Hull Cell监控添加剂含量–镀层的物理特性(延展性/抗张强度)g 分析项目上述项目须定期分析,并维持在最佳范围内生产电镀铜溶液的控制g 赫尔槽试验(Hull Cell Test)电镀铜溶液的控制g 赫尔槽试验(Hull Cell Test)参数—电流: 2A—时间: 10分钟—搅拌: 空气搅拌—温度: 室温电镀铜溶液的控制g 赫尔槽试验(Hull Cell Test)高电流密度区烧焦,中高电流密度区无光泽----Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 非常低改正方法:添加2-3ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive电镀铜溶液的控制g 赫尔槽试验(Hull Cell Test)仅高电流密度区烧焦,试片的其它区域仍然正常----Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 低改正方法:添加1ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive电镀铜溶液的控制g 赫尔槽试验(Hull Cell Test)高电流密度区呈不适当氯离子含量条纹沉积,整个试片光亮度降低改正方法:分析氯离子含量,如有需要请作调整—电镀工艺过程酸性除油酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
流程说明—浸酸(10%硫酸)除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為10%。
电镀铜Copper Gleam 125T-2(CH)特性及优点:1.镀层有光泽而平均2.特佳孔内覆盖能力3.特佳的分布能力4.优良的镀层物理特性5.易于分配及控制镀层特性导电性0.59微姆欧/厘米延展性16-20%密度8.9克/立方厘米抗拉强度30-35Kg/mm2可焊性非常好结构高纯细致等轴晶粒热冲击(288℃ 10秒) 可抵受5次而镀层无裂痕Copper Gleam 125T-2(CH)之镀液于投入生产前需作假镀处理,促使铜阳极上能形成一均匀之阳极膜, 以确保能镀出品质优良之镀层。
假镀之程序为先以假镀板, 用14~20 ASF (约0.2安培/公升) 电镀24小时直至达到5安培小时每公升溶液。
为避免过厚镀层剥落在电镀槽液, 假镀板每2~4小时更换。
当完成假镀程序后, 镀液便可作生产之用。
电镀线配线方法设备准备程序槽子的清洗在配槽之前,工艺槽及附属设备必须彻底清洁,并随后用硫酸溶液中和。
对于新设备或先前使用其它工艺的设备,本清洗程序更显得重要。
清洁液──氢氧化钠20-50g/l 中和液──硫酸20-50ml/l程序A.用清水清洗各缸及其附属设备B.各缸注满清水浸洗,如有打气及过滤系统则开启清洗(无需加滤芯)C.排走废水D.加入清洁液(NaOH 20-50g/l)到槽内,浸洗8 小时以上,并开启所有打气及过滤泵。
E.排走氢氧化钠清洁液F.注入清水,清洗干净。
G.排走废水H.加入中和液(H2SO4 20-50ml/l)到槽内,浸洗8 小时以上,并开启所有打气及过滤泵。
I.排走硫酸溶液J.再以清水清洗,排走废水。
K.各槽注满清水浸洗,开启打气及过滤泵,清洗整套设备。
L.排走废水,槽子已清洗完毕。
新阳极袋的清洗A. 用50g/l 氢氧化钠溶液加热至50℃左右将阳极袋放入该溶液中浸泡8小时。
B. 取出阳极袋用清水清洗干净。
C. 用100ml/l 硫酸溶液浸泡8 小时以上。
D. 用纯水彻底清洗干净。
阳极篮的清洗A. 用50g/l 氢氧化钠溶液加热至50℃左右,将阳极篮放入该溶液中浸泡8 小时。
B. 取出阳极篮用清水清洗干净。
C. 用100ml/l 硫酸溶液浸泡8 小时以上D. 用纯水彻底清洗干净聚丙烯过滤芯的清洗A. 以热纯水清洗B. 以100ml/l 硫酸浸泡8 小时以上C. 用纯水彻底清洗干净新铜阳极的清洗A.用50g/l 氢氧化钠溶液浸泡8 小时以上B.用清水冲洗干净C.再以50ml/l 硫酸+50ml/l 双氧水浸泡,阳极呈鲜红色即可。
D.用清水清洗干净E.用100 ml/l 硫酸浸泡F.用纯水彻底冲洗干净即可使用Copper Gleam 125T-2(CH)配槽步骤a. 计算配槽所需的已碳处理好的硫酸铜浓缩液的体积并加入至槽中,补加DI 水至60%液位。
b. 根据计算在打气搅拌下补充不足的AR 硫酸,开启循环泵。