一.简介:
1.镀液控制容易,镀层填平度饱满光亮。
2.镀层不易产生针孔,内应力低,延展性极好。
3.电流密度范围宽阔,镀层填平度高达80%-95%,电镀效果达全光亮。
4.沉积速度特快,在4.5安培/平方分米的电流密度下,每分钟可镀出1微米的镀层,电流时间因而缩短。
5.镀层电率低,故非常适合于对镀层性能要求高的电子工业。
6.应用于不同类型的基体金属,铜件,锌合金件,塑胶件等。
7.杂质容忍度高,一般在使用长时间后才需活性炭处理(约800-1000安培小时/升)。
二.溶液组成及操作条件:
操作条件 |
操作范围 |
标准开缸量 |
硫酸铜 |
180-220 克/升 |
200克/升 |
硫酸 |
30-40毫升/升 |
35毫升/升 |
氯离子 |
80-150毫克/升 |
80毫克/升 |
LZ-CU10A光亮剂 |
0.4-0.6毫升/升 |
0.5毫升/升 |
LZ-CU10B光亮剂 |
0.3-0.5毫升/升 |
0.4毫升/升5 |
LZ-CU10MU开缸剂 |
4-6毫升/升 |
6毫升/升 |
温度 |
18-35℃ |
24℃ |
阴极电流密度 |
1.5-6.0安培/平方分米 |
3-5 安培/平方分米 |
阳极电镀密度 |
0.5-3.0安培/平方分米 |
0.5-0.3安培/平方分米 |
阳极 |
磷铜角(0.03-0.06%磷) |
磷铜角(0.03-0.06%磷) |
搅拌方法 |
空气及机械搅拌 |
空气及机械搅拌 |
三.配制镀液
1.注入二分之一的水于备用槽中,加热至40-50℃。所用的水的氯离子含量应低于70毫克/升。
2.加入所需的硫酸铜,搅拌直至完全溶解。
3.加入2克/升活性碳粉,搅拌最少一小时。
4用过滤泵,把溶液滤入清洁之电镀槽内。加水至接近水位。
5.慢慢加入所需的纯硫酸。此时会产生大量热能,故需强力搅拌,慢慢添加以使温度不超过60℃。
6.把镀液冷却到25℃。
7通过分析,得出镀液之氯离子含量,如不足加入适量的盐酸或氯化钠,使氯离子含量达至标准。
8.按上表加入适量的添加剂搅拌均匀,在正常操作条件下,把镀液电解3-5安培小时/升,便可正式生产。
四.设备
镀槽:聚氯乙烯,聚酯强化或其它认可的材料。
温度控制:加温及冷却管可用石墨,钛,聚四氟乙烯或乙烯等材料。
空气搅拌:镀液需要平均而强烈的空气搅拌,所需的空气由设有过滤器的低压无油泵供应,所需气量约为12-20立方米/小时。打气管最好离槽底30-80毫米,与阴极铜棒统一方向。气管需钻有两排直径3毫米的小孔,45度角向槽底,两排小孔应相对交错,每边间距80-100毫米。镀槽最好同时有两支或以上的打气管,气管用聚乙烯或聚乙烯材料,内径20-40毫米,两管距离150-250毫米。
阴极摇摆:镀液搅拌以空气搅拌为主,同时附设阴极摇摆有利工件接触新鲜镀液。在横向移动时,冲程幅度为100毫米,每分钟来回摆动20-25次。上下移动时,冲程幅度为60毫米,每分钟上下摆动25-30次。
循环过滤:镀液需时常保持清洁,浮游物质如尘埃,碳粉或油脂均会引致镀层粗糙,产生针孔或缺乏光泽。镀液最好采用连续性循环过滤,过滤泵要能在一小时内将整槽镀液过滤四次。过滤泵内不可藏有空气,否责会导致镀液产生极细小的气泡,而造成针孔问题。过滤泵的入水喉亦不可接近打气管,以免吸入空气。
五.组成原料的作用
1.硫酸铜:硫酸铜提供铜离子,以使在工件表面上还原成铜镀层。镀液中铜含量过低,容易在高电流区造成烧焦现象。相反,铜含量过高时,硫酸铜有可能结晶析出,引致阳极极化。
2.硫酸:能提高镀液的导电率。硫酸含量不足时,槽液电压升高,镀层较易烧焦。硫酸太多时,阳极可能会被钝化。
3.氯离子:以盐酸或氯化钠的形式加入。氯离子作为催化剂,帮助添加剂镀出平滑,光亮,紧密的镀层。如果氯离子含量过低,镀层容易在高,中电位区出现凹凸起伏的条纹,及在低电位区有雾状沉积。氯离子过高容易在阳极表面生成氯化铜,形成一层灰白薄膜,导致阳极钝化,光剂消耗增大,填平欠佳。
六.添加剂的作用和补充
补给方法:
添加剂 |
消耗量(1000安培小时) |
|
五金电镀 |
塑胶电镀 |
|
LZ-CU10A主光剂 |
50-100ml |
40-80 ml |
LZ-CU10B补充剂 |
40-70 ml |
30-60 ml |
LZ-CU10MU开缸剂 |
30-50 ml |
30-40 ml |
酸铜LZ-CU10MU开缸剂,LZ-CU10A主光剂及LZ-CU10B补充剂的实际消耗量,视乎镀层所需的光亮度及 填平度,一般情况下,只须根据上表消耗补充便可。补充时,LZ-CU10A主光剂及酸铜LZCU10B补充剂不可预先混合一起加入镀槽。若采用磷铜铜条作为阳极,LZCU10B主光剂的消耗量会略为减少。如欲在较短时间内镀出光亮镀层,或使用较高的镀液温度,LZCU10开缸剂,LZCU10A主光剂及LZ-CU10B补充剂的消耗量会增加。
为了令镀液更稳定,更有效发挥其特性,镀液中LZ-CU10A主光剂的总含量LZ-CU10B补充剂的总含量须保持在一个特定比例,因为两者会互相牵引及影响对方。当某一方的含量偏多时,另一方的功能会被压制,因而令其消耗量稍微提高,以使两者含量维持至特定比例。
当LZ-CU10A主光剂含量不足,或LZ-CU10B光亮剂过多时:
镀层中到低电流区暗亚,填平度欠佳。可加入LZ-CU10A主光剂(每次添加量建议为0.1毫升/升)。如有需要,也可提高LZ-CU10A主光剂的补充量,及同时减少LZ-CU10B光亮剂的补充量。
当LZ-CU10A主光剂含量过多,或LZ-CU10B光亮剂不足时:
镀层出现针孔,高电流密度区容易出现烧焦现象,低区填平与走位差,发黑。可加入LZ-CU10B光亮剂(每次添加量建议为0.1毫升/升),同时亦需加入LZ-CU10A主光剂,其添加量为20%LZ-CU10B光亮剂的总添加量,以防止镀层出现起雾现象。
通过赫氏槽分析变有助了解镀液状况。其操作条件在室温温度及空气搅拌配合下,以2安培电镀10分钟。于正常情况下,整片赫氏槽青铜片均为全光亮。
七.酸铜故障处理方法
故障 |
成因 |
纠正方法 |
1.镀层焦烧 |
A)渡液温度低于20 B)铜含量过低(低于50克/升,比重值低于20波美) C)氯离子含量过低 D)A主光剂过量 E)B补充剂不足 F)搅拌不良 |
A)提高温度至24-28 B)添加硫酸铜(加入15克/升硫酸铜可提高1波美或3.7克/升金属铜) C)经分析后调整到100PPM D)电解消耗过量的A主光剂,或加入3%的双氧水(0.1-0.2毫升/升或放置少量活性碳於滤泵中) E)添加0.1毫升/升B补充剂 F)检查阴极移动或空气搅拌 |
2.高电位镀层山纹 |
A)开缸剂不足 B)氯离子含量过低 |
A)添加5毫升/升开缸剂 B)经分析后调整至100PPM |
3.低电位光亮度差 |
A)渡液温度超过30 B) B补充剂过量或A不足 C)缺少开缸剂 D)有机物污染 |
A) 降低温度至24-28度 B) 电解消耗过多的B主光剂 C) 添加1-3毫升/升开缸剂 D) 加入50-100毫克/升过硫酸钾(或钠) |
4.低电位填平突然变差 |
A)A主光剂过量 B)硫酸不足 |
A) 参阅(1)D B) 分析后补充 |
5.填平度差 |
A)缺少A主光剂与PT B主光剂 B)氯离子过量(高于150PPM) |
A) 添加适量之A主光剂与B主光剂(用赫氏槽判断) B) 加入1克/升锌粉,或1%硫酸银溶液(4.4毫升/升的1%硫酸银溶液可沉淀10毫克/升氯离子) |
6.镀层布满幼细的微粒 |
A)镀液内有悬浮的微细颗粒(例如活性碳粉) B)搅拌所用之空气被污染(如油污,尘埃等) C)镀层焦烧形成海绵状镀层 D)添加硫酸铜时没有充足过滤 E)使用不适当之阳极(例如阳极不含磷,引致表面有深红色之阳极泥) |
A) 连续过滤镀液,建议用助滤剂 B) 检查隔尘网,隔油网。最好用无油气泵来打气 C) 参阅(1) D) 彻底滤清硫酸铜镀液 E)只能使用磷铜阳极,此种阳极表面会有一层黑色之阳极膜 |
7.阳极钝化 |
A)硫酸含量过高 (超过40毫升/升) B)铜含量过高 (超过65克/升) C) 氯离子含量过高 (超过150PPM) D)阳极袋堵塞 E)镀液被大量铁杂质严重污染,致使镀液比重过高 |
A)稀释镀液 B)稀释镀液 C) 阅(5)B) D) 清洗阳极袋 E) )稀释镀液 |
八.镀液经净化处理后对各种添加剂之影响:
方法 添加剂 |
活性碳(5-10克/升) |
高锰酸钾(2-5克/升) 活性碳(5-10克/升) |
30%双氧水(1毫升/升) |
过硫酸钾 (50-100毫克/升) |
酸铜A主光剂 |
完全除去 |
完全除去 |
大部分除去 |
没有作用 |
酸铜B主光剂 |
微量除去 |
完全除去 |
没有作用 |
没有作用 |
酸铜开缸剂 |
部分除去 |
完全除去 |
没有作用 |
没有作用 |