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电铸铜的工艺规范及其性能是什么?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-03  浏览次数:637

   原则上,用于电镀铜的溶液均可用于电铸铜,但常用的是硫酸盐溶液。它具有成分简单、易操作控制、成本低的优点。氟硼酸盐溶液具有成分简单、对杂质不敏感、易操作控制、可使用高电流密度的优点,但成本高、溶液腐蚀性强而较少应用。其典型的工艺规范及所得铜层的性能见下表。

   也可以采用焦磷酸盐电镀铜的溶液进行电铸铜。这种溶液比前两种溶液分散能力好,可得到结晶比较细微的铜层。

表电铸铜的工艺规范与铜层性能

工艺和性能

溶液类型

硫酸盐

氟硼酸盐

工艺规范

溶液成分I(s/L)

硫酸铜 200~250

氟硼酸铜 250~450

硫酸  50~70

用氟硼酸调pH至0.15~1.5

温度,℃

20~50

20~50

电流密度/(A/dm2)

1~10

8~40

阳极

纯铜或含磷0.04%~0.06%的磷铜

搅拌方式

空气或机械搅拌

铜层性能

抗拉强度/(MPa)

205~380

140~345

伸长率(%)

15~25

5~25

显微硬度HV

45~70

40~80

内应力,MPa

0~l0

0~10

 

11.电铸镍的工艺规范及性能是什么?各有何特点?

   电铸镍常用硫酸盐、氨基磺酸盐.氯化物电铸溶液。它们的电铸工艺规范、所得镍层的性能及其工艺特点见表36-4。

表36-4电铸镍的工艺规范、镍层性能及工艺特点

工艺和性能

溶液类型

硫酸盐

氨基磺酸盐

硫酸盐.氯化物

工艺规范

溶液成分/(g/L)

硫酸镍225~300

氨基磺酸镍300~450

硫酸镍 150~200

氯化镍 35~50

氯化镍 5~25

氯化镍150~200

硼酸35~45

硼酸30~45

硼酸30~45

pH

3.5~4,5

3.5~4.5

3.5~4.5

温度,℃

40~65

30~60

40~60

电流密度/(A/dm2)

3~10

l~30

2~5

搅拌方式

空气或机械

空气或机械

空气或机械

镍层性能

抗拉强度IMPa

345~485

415~620

580

伸长率(%)

15~25

10~25

15

张应力,MP8

12~185

0~55

350

显微硬度HV

130~200

170~230

 

 

(续)

工艺和性能

溶液类型

硫酸盐

氨基磺酸盐

硫酸盐.氯化物

工艺特点

溶液易维护,成本较低。镍层强度较低,塑性好,内应力中等,易产生结瘤与麻坑

成本较高,溶液温度高于70℃、pH<3时会水解。阳极钝化时,会使氨基磺酸根分解,使镍层含有硫。电铸速度快,镍层强度较高,内应力小,易产生结瘤与麻坑

溶液电导率高,电流效率近100%,对杂质比较敏感。镍层强度较高,内应力大,不易产生结瘤与麻坑

 

   不论选用何种电铸溶液,为获得良好的镍层和防阳极钝化,必须慎重选用镍阳极。这一点在含氯化物少的氨基磺酸盐溶液中特别重要。一般都选用电解镍块或含硫去极化镍块(S镍)放入钛阳极筐中使用。

   电解镍纯度很高,使用时带入杂质很少,价格便宜。缺点是溶解性能不良,当溶液中氯化物含量低时,表面容易钝化。对其进行高温退火可大大改善其阳极溶解性能。

 

   S镍中含硫(质量分数)0.01%~0.04%,其主要优点是活性高,可在高电流密度下使用。缺点是在使用镍块中的硫会产生硫化物残渣,应防止其污染电铸溶液。

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