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化学镀铜工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-23  浏览次数:1255

化学镀铜主要是用于非金属表面形成导电层,因此在印制板电镀和塑料电镀中都有广泛应用。铜与镍相比,标准电极电位比较正(0.34v),因此比较容易从镀液中还原析出,但是也正因为此,镀液的稳定性也差一些,容易自分解而失效。

 

(1)工艺配方

 

硫酸铜

7g/L

碳酸钠

10g/L

酒石酸钾钠

75g/L

硫脲

0.01g/L

氢氧化钠

20g/L

pH值

12

三乙醇胺

l0mL/L

温度

40~50℃

 

(2)配制与维护

 

化学镀铜的稳定性较差,容易发生分解反应,所以在配制时一定要小心地按顺序进行。

 

   ①先用蒸馏水溶解硫酸铜;

 

   ②再用一部分水溶解络合剂;

 

   ③将硫酸铜溶液在搅拌中加入到络合剂中;

 

④再加入稳定剂和氢氧化钠,调pH到工艺范围;

 

⑤使用前再加入还原剂甲醛。

 

在使用中采用空气搅拌,可提高镀液的稳定性,并可将副反应生成的一价铜氧化为二价铜,以防止因歧化反应生出铜粉而导致自分解。

 

在镀液用过后,存放时要将pH调低至7~8,并且过滤掉固体杂质,更换一个新的容器保存,才可防止自分解失效。

 

用于非金属电镀的化学镀铜工艺如下:

 

硫酸铜

3.5~10g/L

37%甲醛

10~15mL/L

酒石酸钾钠

30~50g/L

硫脲

0.1~0.2 mg/L

氢氧化钠

7~10g/L

温度

室温(20~25℃)

碳酸钠

0~3g/L

搅拌

空气搅拌

 

这是现场经常采用到的常规配方,在实际操作中为了方便,可以配制成不加甲醛的浓缩液备用。比如按上述配方将所有原料的含量提高到5倍,使用时再用蒸馏水按5:1的比例进行稀释。然后在开始工作前再加入甲醛。

 

要想获得延展性好又有较快沉积速度的化学镀铜,建议使用如下工艺:

 

硫酸铜

7~15g/L

氰化镍钾

l5mg

LEDTA

45g/L

温度

60℃

甲醛

l5ml/L

析出速度

8~10μm/h

用氢氧化钠调整pH值

l2.5

   

   如果不用EDTA,也可以用酒石酸钾钠75g/L。另外,现在已经有商业的专用络合剂出售,这种商业操作在印制线路板行业很普遍。所用的是EDTA的衍生物,其稳定性和沉积速度都比自己配制要好一些。一般随着温度的上升,其延展性也要好一些。在同一温度下,沉积速度慢时所获得的镀层延展性要好一些,同时抗拉强度也增强。为了防止铜粉的产生,可以采用连续过滤的方式来当做空气搅拌。下表是根据资料整理的稳定性较好的一些化学镀铜液的配方。

化学镀铜液配方

 

组 分

不同配方各组分含量(g/L)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

硫酸铜

酒石酸钾钠

EDTA二钠

柠檬酸钠

碳酸钠

氢氧化钠

7.5

-    15

-

-  20

7.5

-    15

-

-

5

10

-    20

-

 

3

18

85

-—

40

25

25

150

-—

25

40

50

170

-

50

30

50

35

170

-

-

- 50

10

16

-—

-

16

5

150

-

20

30 100

10

-

20

 

 

15

 

续表

组 分

不同配方各组分含量(g/L)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

甲醛(37%)/(mL/L)

 

氰化钠

丁二腈

硫脲

硫代硫酸钠

乙醇/(mL/L)

2-乙基二硫代氨基甲酸钠

硫氰酸钾

联喹啉

40

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

6

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

0.02

0.01

2

 

 

 

 

100

 

 

 

 

0.01

9

0.003

 

 

20

 

 

 

 

0.01

2

.005

 

 

100

 

 

 

 

0.01

5

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

8(聚甲醛)

 

 

 

 

 

 

 

 

0.005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

9(聚甲醛)

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

沉积速度/(mg/h)

 

0.5

 

 

 

5~10

3

 

6

 

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