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化学镀液工艺的维护方法,

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:提高络合剂的稳定性 络合剂是化学镀铜中十分重要的成分。近年来,采用酒石酸盐和EDTA合用进行化学镀铜的工艺就很普遍。杂质控制 有些杂质会抑制化学镀铜的自催化反应。加热时不能将加热器直接放入化学镀镍溶液,否则会因为局部过热导致溶液分解。

化学镀液工艺的维护方法,

1.化学镀铜溶液的维护

(1)控制沉铜速度

首先要控制溶液中硫酸铜甲醛的含量不得超出工艺规范;其次是控制温度和pH值。温度高时,反应速度快,但是,溶液容易分解。溶液的pH值低时,沉铜速度慢,溶液稳定;pH值高时,沉铜速度快,溶液容易分解。pH值应保持在12~13之间。

(2)提高络合剂的稳定性 络合剂是化学镀铜中十分重要的成分。它关系到溶液的稳定性。在使用单一络合剂时,它的浓度对溶液的稳定性影响很大。例如,在使用酒石酸钾钠作络合剂时,如果浓度不足,就会使溶液浑浊,容易造成分解。

提高溶液稳定性的另一个方法是使用两种或多种络合剂。近年来,采用酒石酸盐和EDTA合用进行化学镀铜的工艺就很普遍。例如下述配方:

硫酸铜 15g/L

酒石酸钾钠 15g/L

EDTA-2钠 24g/L

氢氧化钠 14g/L

甲醛(36%) 16mL/L

稳定剂适量

温度 30~50℃

pH值 12.5~13.0

该配方的沉铜速度为2.5~3.0μm/h,稳定性比使用单一络合剂要好得多。

(3)杂质控制 有些杂质会抑制化学镀铜的自催化反应。例如铁、锑等金属离子,就会降低化学镀铜的速度,所以不能使用工业级的硫酸铜。因为工业级硫酸铜中含有铁离子。

(4)经常过滤溶液 反应形成的氧化亚铜(副反应产物)会吸附在镀层表面,造成起泡现象,影响镀层质量。(www.zuozong.com)

由于使用氢氧化钠稀溶液调节pH值,会有氢氧化铜沉淀产生。尽管经过搅拌大部分会溶解成络合物离子,但是仍会有少量不溶物存在。经常过滤溶液可有效去除这些不溶物,消除镀层上的毛刺。

(5)空气搅拌 化学镀铜时采用空气搅拌既可以使镀铜层均匀,又可以将氧化亚铜氧化为二价铜离子,消除了镀层起泡现象。

(6)选择好的稳定剂 目前市场上有许多稳定剂出售,要选择既能稳定溶液,又能不影响沉积速度的稳定剂。如果是自己配制,则可参考表5-4。

5-4 化学镀铜常用稳定剂

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在使用中,要先进行试验,以确定使用的具体浓度,然后再配置溶液。

2.化学镀镍溶液维护要点

1)药品的纯度和溶液配制方法。次磷酸钠是溶液中的还原剂,它的质量和浓度对溶液的稳定性影响极大。笔者曾经测定过两个厂家生产的次磷酸钠,在相同条件下,两家的产品沉镍速度相差将近1/3。这说明了产品质量的差别。

在配制溶液时,由于镍离子在碱性溶液中会形成氢氧化镍沉淀,所以要将硫酸镍溶解在络合剂溶液中,而且次磷酸钠要最后加入溶液。

2)补加原料方法。生产中消耗的主要原料是磷酸镍和次磷酸钠,其他原料近乎不消耗。每沉积10~15dm2的镍层就消耗5g硫酸镍和7g次磷酸钠。在补加原料时,要注意两点:一是要将原料用少量水溶解并用活性炭处理后再加入溶液,而且硫酸镍和次磷酸钠不能混合后加入,而应分别加入;二是加入时间,要在镀槽中无镀件时加入,最好是每槽都要补加。

3)严格控制溶液的温度。生产时,不能超过工艺上限。温度长时间过高会使溶液不稳定。加热时不能将加热器直接放入化学镀镍溶液,否则会因为局部过热导致溶液分解。

4)如果使用不锈钢作化学镀镍槽,每次使用时要事前用硝酸将槽的内壁清洗一遍,首先清除金属表面沉积的镍渣;其次对金属表面进行了钝化,使镍离子不能在不锈钢内壁上沉积。否则会造成溶液很快分解。

5)最好使用连续过滤装置,以及时将溶液中的沉渣过滤除去,延长溶液的使用寿命。

6)注意溶液的负载量。化学镀镍溶液的负载量一般为1~2dm2/L,负载量过小,会引起溶液不稳定,过多会使镀层粗糙。

7)保持镀槽内壁清洁光滑,有利于溶液的稳定。

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