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镀铜添加剂:氰化镀铜添加剂—氰化镀铜添加剂

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-25  浏览次数:1257

氰化镀铜添加剂

(一)钾盐与钠盐镀液光亮度的差别

络合+1价铜离子可以使用氰化钾,也可以使用氰化钠。在氰化钾镀液中(简称钾浴)可以用氢氧化钾调节pH值,也可以使用氢氧化钠。可以加入碳酸钾,也可以加入碳酸钠来提高溶液的电导。但使用钾盐还是使用钠盐,工艺获得光亮镀层的范围大不相同。

由图8-1可以看出,钾浴比钠浴允许的光亮电流密度范围宽,在钠浴中加入氢氧化钾和碳酸钾的光亮范围也宽些。(a)表示钾浴和钠浴中铜浓度对光亮电流密度范围的影响,(b)表示钾浴和钠浴中游离氰化钾浓度对光亮电流密度范围的影响,(c)图的上半部分(和下半部分)分别表示钾浴中和钠浴中四种物质浓度对光亮电流密度的影响。

 

图8-1镀铜的光泽范围所受浴成分组成的影响

(二)光亮剂

在氰化镀铜溶液中加入光亮剂可以改善镀层的光亮度,但难以提高其整平效果。通常使用的光亮剂有亚硒酸盐、Rhodan盐,硫脲或亚砷酸盐等。

无机物有锂、银、锌、镉、水银、铝、锡、铅、钛、锑、铋、钽、硒、碲、钼、镍、钴等的化合物,以铅盐的平滑化作用最好,铅盐有碳酸铅、醋酸铅、酒石酸铅,添加量极微少,约0.01g/L,多时会有粗涩、脱皮等不良影响,光亮剂的一般性质如下:

①周期律第5族、第6族的8类盐。

②光亮剂的主体元素都能增高氢过电位。

③弱还原性的盐。

④光亮剂的主体元素全以阴离子存在,且以低原子价的状态存在,例如亚硒酸盐、亚砷酸盐、亚锑酸盐等有助于提高光亮度。

已发表的有机物有柠檬酸盐、甜菜碱、乙二醇类、聚胺类、炔类衍生物、蔷薇红(rhodamine)及其衍生物、亚甲基二萘磺酸盐,β-萘酚,糖精、甲氧苯基醛,不饱和醇类、丙烯醛缩合物、聚乙二醇酯,安息香酸,甲醛的次硫酸盐,黄酸碱盐、聚乙烯胺,聚乙烯吡咯烷酮,呋喃醛(furfural)、香豆素(coumarin)、哌啶,安息香酸及其盐、萘磺酸或碱盐等的相互组合。

代表性光亮剂及其添加量所产生的光亮范围,光亮度、平滑度、孔隙率等如表8-3所示。

光亮范围因光亮剂的种类而异,以亚硒酸钠、硫氰酸钾、亚硒酸钠+硫脲、亚硒酸钠+硫氰酸钾、硫氰酸钾+酒石酸铅等较好,亚硒酸钠以较高的电流密度获得光泽。亚硒酸钠饼用酒石酸铅,硫氰酸钾饼用酒石酸铅等很有效果。光亮度达90%以上,组合光亮剂的平滑度都差不多。

其中,光亮范围宽,光亮度、平滑度、孔隙率都较好者为硫氰酸钾+酒石酸铅。但光泽氰化铜浴的最大缺陷是整平作用少,很滩使所有制品或一物品的各部分保持同一状态。

表8-3代表性光亮剂种类与性能

 

硫氰酸钾可单独用为光亮剂,与铅盐组合可改善光亮平滑作用,硫氰酸钾除了光亮作用外,可减少杂质的影响,但高纯度的谢剂较少,阳极表面发生黑色或茶色膜,阻碍溶解,也降低平滑作用。

如图8-2所示为硫氰酸钾与酒石酸铅的浓度对镀铜光亮度的影响,硫氰酸钾含量为10~15g/L时,光亮度最好,否则会减低光泽,通常控制为10g/L以上,过多的话会降低平滑作用。酒石酝铅达0.025g/L以上的浓度时,低电流密度部分会粗涩,光亮度下降。酒石酸铅含量达0.04g/L以上的话,若中断电镀,铜极板上析出铅,变成灰黑色。成灰黑色的阳极在再开始电镀的话,应以酹溶除,酒石酸铅含量以0.01~O.02g/L最佳。

氰化铜80g/L,游离氰化钠l0g/L,温度70℃,电流密度4A/dm2,

时间l4min PR l8:2(周期换向,阴极18s,阳极2s)

图8-2硫氰酸钾与酒石酸铅对光泽度的影响

(三)表面活性剂

镀铜时容易发生凹点,所以添加表面活性剂,降低镀液的表面张力,防止凹点或粗涩,凹点常源自有机物混入,可用活性炭滤除,以阻止铜的树枝状析出,防止粗涩。

适用的表面活性剂应在镀液中的泡沫少、有一定的光亮作用、在高温镀液中不分解、添加量少,如非离子型表面活性剂的聚氧乙烯醚、聚氧乙烯月桂醇醚、聚氧乙烯鲸蜡醇醚、聚氧乙烯油醇醚等,阴离子型表面活性剂的聚亚甲基二萘磺酸盐等,也可用癸基甜菜碱、三甲基苄基氯化铵等4级胺。若使用的表面活性剂不适当,本身会引起分解或变质,对光亮度或均匀性有害,造成凹点、条痕、污渍。

(四)添加剂的补给

良好的光亮剂应该具有以下特点。

①光亮整平能力强。

②光亮范围大。

③镀层硬度、应力小,韧性好。

④对杂质不敏感。

⑤稳定而不易分解。

⑥添加量少,消耗量也少。

常用的光亮剂的补给方法如下。

硫氰酸钾 l0~15g/L,几不因电解而消费。

酒石酸铅铅因电解而减少,故须经常补给,消耗量约0.5g/1000(A·h),最好以滴瓶连续滴人此补给量。由于铅会因活性炭过滤而被除去,故须在活性炭处理后补给.
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