请问电镀青铜有那些不稳定性以及怎么可以预防？_生活百科_百科问答
请问电镀青铜有那些不稳定性以及怎么可以预防？
请问电镀青铜有那些不稳定性以及怎么可以预防？
提问者:朱洪霄
　　电解镀铜的定义
　　就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
　　电解镀铜的方法
　　将粗铜连接在电解池的阳极，精铜连接在电解池的阴极，电解池里的电解质要是含铜的盐溶液。电解池的阳极会有阳极泥，主要是金和银。点解后电解池里的电解质溶液的浓度不改变。
　　镀铜电解液介绍
　　一种用于电镀铜的溶液，它包含铜的链烷磺酸盐以及游离的链烷磺酸，其中，所述游离酸的浓度约为0.05－2.50M，它用于将金属镀到微米尺寸的沟槽或通路、通孔和微通路上。
　　碱性元素电解镀铜液
　　一种新的碱性无氰电解镀铜用的水溶液，该溶液含有一种二价铜的化合物、一种苛性碱以及有机化合物乙二醇。这种电解液不仅具有良好的分散能力，同时有高的阴极电流效率与沉积速度。
　　其特征在于，该溶液含有乙二醇200～1000g/1，氢氧化钠40～200g/1，以及二价铜（以金属计）15.1～19.9g/1。
　　电解液的回收
　　电解法直接回收金属铜是比较经典的方法，但从稀溶液中电解回收，国内报导甚少。我们采用研制了一种小极距强制循环电解装置，直接回收酸性镀铜回收槽中的铜，取得了满意的效果。
　　从槽边循环电解法回收铜的流程(见图)中看出，镀件从镀槽中出来后首先在回收槽中浸洗，随着生产的进行，回收槽中铜的含量逐渐增加，因而镀件从回收槽带入漂洗槽的Cu量也增加，在回收槽的旁边设置一只电解槽，将回收槽中的浸洗液连续循环通过电解槽，进行电解回收铜。通过电解不仅可以直接回收金属铜，而且使回收槽中铜离子浓度维持较低水平0.4g/L，大大节约了漂洗水用量。采用本工艺，铜的回收率为镀件带出量的90%～95%，铜的纯度可达95%以上，电流效率65%，回收1kg铜总耗电低于15kW&h，消耗电远低于回收铜的价值，具有明显的经济效益，其排放水达到国家规定排放标准。本工艺设备简单，占地小，投资省，耗电少，是电镀废水治理的一种新工艺。
　　电镀铜的一般故障分析
　　硫酸铜电镀在PCB电镀中占着极为重要的地位，酸铜电镀的好坏直接影响电镀铜层的质量和相关机械性能，并对后续加工产生一定影响，因此如何控制好酸铜电镀的质量是PCB电镀中重要的一环，也是很多大厂工艺控制较难的工序之一。笔者根据多年在电镀和技术服务方面的些许经验，初步总结如下，希望对PCB行业电镀业者有所启发。酸铜电镀常见的问题，主要有以下几个：1。电镀粗糙；2。电镀(板面)铜粒；3。电镀凹坑；4。板面发白或颜色不均等。针对以上问题，进行了一些总结，并进行一些简要分析解决和预防措施。 电镀粗糙：一般板角粗糙，多数是电镀电流偏大所致，可以调低电流并用卡表检查电流显示有无异常；全板粗糙，一般不会出现，但是笔者在客户处也曾遇见过一次，后来查明时当时冬天气温偏低，光剂含量不足；还有有时一些返工褪膜板板面处理不干净也会出现类似状况。
　　电镀板面铜粒：引起板面铜粒产生的因素较多，从沉铜，图形转移整个过程，电镀铜本身都有可能。笔者在某国营大厂就遇见过，沉铜造成的板面铜粒。
　　沉铜工艺引起的板面铜粒可能会由任何一个沉铜处理步骤引起。碱性除油在水质硬度较高，钻孔粉尘较多(特别是双面板不经除胶渣)过滤不良时，不仅会引起板面粗糙，同时也造成孔内粗糙；但是一般只会造成孔内粗糙，板面轻微的点状污物微蚀也可以去除；微蚀主要有几种情况：所采用的微蚀剂双氧水或硫酸质量太差或过硫酸铵(钠)含杂质太高，一般建议至少应是CP级的，工业级除此之外还会引起其他的质量故障；微蚀槽铜含量过高或气温偏低造成硫酸铜晶体的缓慢析出；槽液混浊，污染。活化液多数是污染或维护不当造成，如过滤泵漏气，槽液比重偏低，铜含量偏高(活化缸使用时间过长，3年以上)，这样会在槽液内产生颗粒状悬浮物或杂质胶体，吸附在板面或孔壁，此时会伴随着孔内粗糙的产生。
　　解胶或加速：槽液使用时间太长出现混浊，因为现在多数解胶液采用氟硼酸配制，这样它会攻击FR-4中的玻璃纤维，造成槽液中的硅酸盐，钙盐的升高，另外槽液中铜含量和溶锡量的增加液会造成板面铜粒的产生。沉铜槽本身主要是槽液活性过强，空气搅拌有灰尘，槽液中的固体悬浮的小颗粒较多等所致，可以通过调节工艺参数，增加或更换空气过滤滤芯，整槽过滤等来有效解决。沉铜后暂时存放沉铜板的稀酸槽，槽液要保持干净，槽液混浊时应及时更换。沉铜板存放时间不宜太长，否则板面容易氧化，即使在酸性溶液里也会氧化，且氧化后氧化膜更难处理掉，这样板面也会产生铜粒。以上所说沉铜工序造沉的板面铜粒，除板面氧化造成的以外，一般在板面上分布较为均匀，规律性较强，且在此处产生的污染无论导电与否，都会造成电镀铜板面铜粒的产生，处理时可采用一些小试验板分步单独处理对照判定，对于现场故障板可以用软刷轻刷即可解决；图形转移工序：显影有余胶(极薄的残膜电镀时也可以镀上并被包覆)，或显影后后清洗不干净，或板件在图形转移后放置时间过长，造成板面不同程度的氧化，特别是板面清洗不良状况下或存放车间空气污染较重时。解决方法也就是加强水洗，加强计划安排好进度，加强酸性除油强度等。
　　酸铜电镀槽本身，此时其前处理，一般不会造成板面铜粒，因为非导电性颗粒最多造成板面漏镀或凹坑。铜缸造成板面铜粒的原因大概归纳为几方面：槽液参数维护方面，生产操作方面，物料方面和工艺维护方面。槽液参数维护方面包括硫酸含量过高，铜含量过低，槽液温度低或过高，特别没有温控冷却系统的工厂，此时会造成槽液的电流密度范围下降，按照正常的生产工艺操作，可能会在槽液中产生铜粉，混入槽液中；生产操作方面主要时打电流过大，夹板不良，空夹点，槽中掉板靠着阳极溶解等同样会造成部分板件电流过大，产生铜粉，掉入槽液，逐渐产生铜粒故障；物料方面主要是磷铜角磷含量和磷分布均匀性的问题；生产维护方面主要是大处理，铜角添加时掉入槽中，主要是大处理时，阳极清洗和阳极袋清洗，很多工厂都处理不好，存在一些隐患。铜球大处理是应将表面清洗干净，并用双氧水微蚀出新鲜铜面，阳极袋应先后用硫酸双氧水和碱液浸泡，清洗干净，特别是阳极袋要用5-10微米的间隙PP滤袋。
　　电镀凹坑：这个缺陷引起的工序也较多，从沉铜，图形转移，到电镀前处理，镀铜以及镀锡。沉铜造成的主要是沉铜挂篮长期清洗不良，在微蚀时含有钯铜的污染液会从挂篮上滴在板面上，形成污染，在沉铜板电后造成点状漏镀亦即凹坑。图形转移工序主要是设备维护和显影清洗不良造成，原因颇多：刷板机刷辊吸水棍污染胶渍，吹干烘干段风刀风机内脏，有油污粉尘等，板面贴膜或印刷前除尘不当，显影机显影不净，显影后水洗不良，含硅的消泡剂污染板面等。电镀前处理，因为无论是酸性除油剂，微蚀，预浸，槽液主要成分都有硫酸，因此水质硬度较高时，会出现混浊，污染板面；另外部分公司挂具包胶不良，时间长会发现包胶在槽夜里溶解扩散，污染槽液；这些非导电性的微粒吸附在板件表面，对后续电镀都有可能造成不同程度的电镀凹坑。酸铜电镀槽本身可能以下几个方面：鼓气管偏离原位置，空气搅拌不均匀；过滤泵漏气或进液口靠近鼓气管吸入空气，产生细碎的空气泡，吸附在板面或线边，特别是横向线边，线角处；另外可能还有一点是使用劣质的棉芯，处理不彻底，棉芯制造过程中使用的防静电处理剂污染槽液，造成漏镀，这种情况可加大鼓气，将液面泡沫及时清理干净即可，棉芯应用酸碱浸泡后，板面颜色发白或色泽不均：主要是光剂或维护问题，有时还可能是酸性除油后清洗问题，微蚀问题。铜缸光剂失调，有机污染严重，槽液温度过高都可能造成。酸性除油一般不会有清洗问题，但如是水质PH值偏酸且有机物较多特别是回收循环水洗，则有可能会造成清洗不良，微蚀不均现象；微蚀主要考虑微蚀剂含量过低，微蚀液内铜含量偏高，槽液温度低等，也会造成板面微蚀不均匀；此外，清洗水水质差，水洗时间稍长或预浸酸液污染，处理后板面可能会有轻微氧化，在铜槽电镀时，因是酸性氧化且板件是带电入槽，氧化物很难除去，也会造成板面颜色不均；另外板面接触到阳极袋，阳极导电不均，阳极钝化等情况也会造成此类缺陷。
回答者:唐博雨
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【原创】氯化铵镀锌的溶液组成和操作条条件
来源：& & & & &作者：科伟泰
& 氯化铵镀锌溶液的基本组分也是很简单[的，只要氯化铵和氯化锌两种成分就可。早期还加入硼酸作为缓冲剂，后来把它省去了。实践证明省去硼酸是完全可行的，不会影响镀液pH值的稳定。有时为了处理太浑浊的镀液，我们还大量加入质量分数为30%的液碱，pH值变化也非常竭小。由于氯氯化这一超群稳定pH值性能，后来笔者把它用到氯化钾液中去，只要有50 g/L的氯化铵在氯化钾溶液中，氯化钾镀锌溶液就可以不加硼酸。经废水剑处理试验，这样低含量的氯化铵对废水处理并不会带来目难。
1)在镀槽中加入计算量的氯化铵，加60C左右的热水进行溶解，溶解时用洗干净的木棒垂或塑料棒不断搅拌。如不是太急需投入生产应用，也可以用来水进行溶解，因氯化铵在溶解时是一种吸热反应，但这时溶液的温度很低，会影响其溶解速度。如不急需使用，则可以让其隔夜自然升温，这样就可以节省热能。自来水的加入量约为镀液体积的3/4。
2)氯化锌是极易溶解于水的，可用自来水或用已溶解的氯化铵溶液来溶解氯化锌。氯化锌溶解时是放热反应，这时应戴好橡胶或塑料手套，并注意 不让溶液溅人眼内。氯化锌的质量不像氯化铵那样总是稳定可靠的，它的质量参差不一，并且是差的 韋多、好的少。因此，在采购氯化锌时要特别注意， 氯化锌要选用质量可靠的。如在当地确实买不到质量好的 能力会氯化锌，则最好把它用自来水先单独溶解，浓度可配成300g/L左右，用2—4g/L锌粉先进行处理后再 象过滤入镀槽。不然的话，等全部配好后再过滤会增 夕加过滤成本。当然也可在配制后在低电流密度下进行电解处理，直到镀层合格为止。
3)加入光亮剂。4)加水到规定体积，然后挂瓦楞铁板进行电解处理，直至镀层合格，就可投入正常生产了。电解时的阴极电流密度为0. 1 N0.2A/dm：。电解时间的长短主要取决于氯化锌中杂质的含量。
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