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铜基合金电镀:微氰三乙醇胺电镀铜锡合金工艺条件的影响

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-02  浏览次数:792

   (1)镀液温度的影响

   镀液温度的变化不但影响镀液的分散能力与镀层的成分,而且还影响着阳极溶解状况及铜合三乙醇胺的络合程度。当镀液温度降低时,镀层色泽不均匀,分散能力下降,阳极表面附近蓝色的色泽加深,镀液黏度增大,影响离子扩散和电迁移,但有利于Cu2+与三乙醇胺的结合。增高镀液温度,可降低镀液黏度,增加溶液对流,有利于离子运动,能提高锡络离子的放电电位,使镀层整平性能增加,但温度不宜过高,过高的温度会使镀层发灰或有灰色条纹,镀层脆性增加、韧性降低。原因可能是[Sn(OH)6]2一在高温容易放电,使镀层中锡含量过高造成的。另外,在较高温度下,溶液颜色会由浅绿色变为棕黄色,原因可能是降低了[Cu(TEA)(OH)3]一结合的程度,而游离氰根离子又将Cu2+还原成为Cu+,因此[Cu(CN)2]一在溶液中占主要成分,所以溶液颜色由浅绿色变为棕黄色,这时得到的铜镀层主要是以铜氰络离子放电而来的,此时,只是Cu+放电,而Cu2+基本不参加电极反应,降低了阳极电流效率,使镀层沉积速度下降,在生产实践中体会到镀液温度应控制在55~60℃为佳。

   (2)电流密度   

   电流密度的大小直接影响着镀层质量和镀液的稳定性,并影响着阴极沉积速度的快慢,同时也影响着镀层组织成分及外观结构致密程度。在微氰三乙醇胺低锡青铜工作中发现阴极电流密度与阳极电流密度的上限都较宽于高氰镀液,尤其是阳极在较高电流密度的情况下,阳极不会发生钝化。采用高氰镀液,阳极电流密度最大不允许超过1A/dm2,而在微氰工艺中,阳极电流密度可高达2A/dm2,在这样高的电流密度下,阳极仍能正常溶解。当阳极电流密度小于lA/dm2时,相反阳极溶解缓慢。阴极电流密度一般控制在1.5~2A/dm2,在这样的电流密度下,沉积60min可得到30~40/2m合金镀层。控制阳极面积大于阴极面积两倍情况下,阳极电流密度为1A/dm2左右时,阴、阳极的电流效率接近相等,靠阳极上溶解下来的金属离子完全可以满足阴极沉积所消耗的金属离子,保证了镀液中金属离子含量稳定在配方范围内。

阳极采用含Cu 90%、含Sn l0%的合金进行铸造,并经700~750℃回火2h的阳极是有利于正常溶解的,当阳极电流密度高达l~2A/dm2时,仍可以正常工作。

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