一、酸性鍍銅光亮劑特點(diǎn): 1、快速出光,特好的填平度,即使低電流密度區(qū)也可得到極高的填平度。 2、廣泛的電流密度范圍均可得到鏡面亮度。 3、工作溫度范圍寬,18-40℃都可得到鏡面亮度。 4、鍍層內(nèi)應(yīng)力低,延展性好,電阻率低。 5、光亮劑對(duì)雜質(zhì)容忍度高,易于控制。一般在使用一段長(zhǎng)時(shí)間(約800-1000Ah/L)后,才需用活性碳粉處理。 6、沉積速度快。在4.5A/dm2的電流密度下,每分鐘可鍍1微米的銅層。 原料 范圍 標(biāo)準(zhǔn) 硫酸銅 200-240g/L 220 g/L 硫酸 55-75g/L 65 g/L BFJ-210A 0.5-1.0ml/L 0.6 ml/L BFJ-210B 0.5-1.0ml/L 0.6 ml/L 溫度 18-40℃ 24-28℃ 陰極電流密度 0.5-10A/dm2 陽(yáng)極電流密度 1.5-8A/dm2
三、鍍液的配制: 1、先在鍍槽中(待用缸或備用缸)加入1/2體積蒸餾水或去離子水,加熱至40-50°。(所用水的氯離子含量應(yīng)低于70mg/L(ppm))。 2、加入計(jì)算量的硫酸銅,攪拌至完全溶解。 3、加入活性炭2g/L,攪拌1小時(shí)后靜止8小時(shí)用過(guò)濾泵,把溶液濾入清潔的電鍍槽內(nèi)。加去離子水至規(guī)定體積。 4、在不斷攪拌下慢慢加入計(jì)算量的化學(xué)純硫酸,(注意:此時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱能,故需強(qiáng)力攪拌,慢慢添加,以使溫度不超過(guò)60℃。添加硫酸時(shí)要特別小心,應(yīng)穿上保護(hù)衣服,及戴上手套、眼罩等,以確保安全)。 5、鍍液冷卻至25℃時(shí),加入標(biāo)準(zhǔn)量氯離子。(分析鍍液中氯離子含量,如不足應(yīng)加入適量的鹽酸或氯化鈉,使氯離子含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。) 6、加入光亮劑并攪拌均勻,在正常操作規(guī)程條件下,把鍍液電解3-5Ah/L,便可正式試鍍。 四、鍍液的成份及作用: 1、硫酸銅:在鍍液中提供銅離子。銅離子含量低,容量在高電流密度區(qū)造成燒焦現(xiàn)象及出光慢,銅離子過(guò)高時(shí),硫酸銅有可能結(jié)晶析出。 2、硫酸:在鍍液中起導(dǎo)電作用。硫酸含量低時(shí),槽電壓會(huì)升高,易燒焦;硫酸含量太多時(shí),陽(yáng)極易鈍化,槽電壓會(huì)升高,槽下部鍍不亮,上部易燒焦。 3、氯離子:在鍍液中起催化作用。氯離子含量過(guò)低,鍍層容易在高中電流區(qū)出現(xiàn)條紋,在低電流區(qū)有霧狀沉積;氯離子含量過(guò)高時(shí),光亮度及填平度減弱,在陽(yáng)極上形成氯化銅,引起陽(yáng)極鈍化,槽電壓會(huì)升高。 4、開(kāi)缸劑。開(kāi)缸轉(zhuǎn)缸或添加硫酸時(shí)使用,開(kāi)缸劑不足時(shí),會(huì)使鍍層的高中電流區(qū)出現(xiàn)條紋狀凹凸不平,過(guò)多時(shí),低電流區(qū)發(fā)霧、對(duì)光亮度無(wú)明顯影響。 5、A:鋪光劑,為低區(qū)光亮劑,不足時(shí)填平作用差,過(guò)量時(shí)低區(qū)整平差。使低電流區(qū)電鍍良好。A劑過(guò)多。會(huì)造成低電位發(fā)黑,高電位燒焦,此時(shí)可加入B劑抵消。 6、B:主光劑,為高電位光亮劑,使高電位區(qū)獲得高填平的光亮鍍層,含量低時(shí),出光慢,鍍層易燒焦;過(guò)多時(shí),可引起低電位區(qū)發(fā)霧,易產(chǎn)生麻沙鍍層,A劑消耗量增加,在生產(chǎn)中,如有足夠的光亮度,應(yīng)少加或不加。 五、添加劑的補(bǔ)充方法: 正常操作下:每通電1000A/H需加BFJ-210Mμ開(kāi)缸劑60-80ml,A100-180ml,B 50-90ml。 ST-500A 劑消耗量為80-120ml/KAH,ST-500B 劑消耗量為40-60ml/KAH。 六、設(shè)備 1.鍍槽 柔鋼缸內(nèi)襯聚乙烯、強(qiáng)化聚脂或其它認(rèn)可材料。 2.溫度控制 加溫及冷卻管可用石墨、鈦、聚四氟乙烯、PVC或聚乙烯等材料。 3.空氣攪拌 用陰極移動(dòng)或壓縮空氣等方式攪拌鍍液,可以增大允許工作電流密度,以加快沉積速度。所需的空氣由設(shè)有過(guò)濾器的低壓無(wú)油氣泵供應(yīng),所需氣量為12-20立方米/小時(shí)/平方米液面。打氣管最好離槽底30-80毫米,與陰極銅棒同一方向。氣管需鉆有兩排直徑3毫米的小孔,45度角向槽底,兩排小孔應(yīng)相對(duì)交錯(cuò),每邊間距80-100毫米(小孔交錯(cuò)間距40-50毫米)。鍍槽最好同時(shí)有兩支或以上打氣管,氣管聚氯乙烯或聚乙烯材料,內(nèi)徑20-40毫米,兩管間距150-250毫米。當(dāng)采用攪拌時(shí)還應(yīng)配備良好的過(guò)濾設(shè)備。在添加十二烷基硫酸鈉鍍液中,不宜采用空氣攪拌。 4.陰極搖擺 鍍液攪拌以空氣攪拌為主,同時(shí)附設(shè)陰極搖擺有利工件接觸新鮮鍍液。在橫向移動(dòng)時(shí),沖程幅度為100毫米,每分鐘來(lái)回?fù)u擺20-25次。上下移動(dòng)時(shí),沖程幅度為60毫米,每分鐘上下?lián)u擺25-30次。 5、陽(yáng)極 電解銅極在硫酸鹽鍍銅鍍液中往往會(huì)產(chǎn)生銅粉,導(dǎo)致鍍層產(chǎn)生毛刺、粗糙。若采用含有少量磷(0.030~0.075%)的銅陽(yáng)極可以減少銅粉。如果銅陽(yáng)極含磷量過(guò)高,便會(huì)產(chǎn)生一層較厚的膜,陽(yáng)極不易溶解,導(dǎo)致鍍液中銅含量下降。 陽(yáng)極與陰極面積的比例一般為(1~2):1,在硫酸含量正常和無(wú)雜質(zhì)干擾的情況下,陽(yáng)極不會(huì)鈍化,鍍液中銅含量能基本保持平衡。為了防止銅陽(yáng)極中的不溶性雜質(zhì)落入鍍液內(nèi)而影響鍍銅層質(zhì)量,必須用陽(yáng)極保護(hù)框或陽(yáng)極袋(二層以上滌綸布)。 七、操作條件影響 1、電流密度 光亮電流密度范圍隨槽液中硫酸銅含量的降低和硫酸含量的升高而縮小,隨溫度的升高而升高。鍍液攪拌速度影響到光亮電流密度范圍,陽(yáng)極電流密度過(guò)高時(shí),鍍層光亮性差,添加劑消耗快,且易鈍化;操作中應(yīng)根據(jù)鍍液溫度的變化和攪拌的強(qiáng)度及時(shí)調(diào)整陽(yáng)極電流密度。在較高的槽液溫度和強(qiáng)烈的攪拌情況下,可采用較大的電流密度;反之,電流就應(yīng)開(kāi)小一些。不然,將會(huì)造成鍍層粗糙疵病。 在正常的陰極電流密度下,陰極主要發(fā)生Cu2+得到電子生成金屬銅的反應(yīng),H+放電的機(jī)會(huì)很少,因此陰極電流效率接近100%。 陰極電流密度:4A/dm2 (1-8 A/dm2) 2、溫度 25℃ (20-30℃) 對(duì)溫度最好控制在23±2℃不可太高溫度,電解液溫度對(duì)鍍層光澤性是有影響的,溫度升高,光亮電流密度也相應(yīng)升高;溫度大于30℃以上會(huì)使光亮度下降,特別是在中區(qū)和低區(qū)。過(guò)低的溫度會(huì)導(dǎo)致鍍層燒焦。 3、陽(yáng)極選擇 使用一般紫銅作陽(yáng)極,將產(chǎn)生大量陽(yáng)極泥,且產(chǎn)生大量Cu+,從而嚴(yán)重影響鍍層質(zhì)量。因此,必須選擇含磷量為0.1-0.3%的磷銅板作陽(yáng)極,磷含量過(guò)高,陽(yáng)極易鈍化,為了減少陽(yáng)極泥污染,陽(yáng)極最好用耐酸性材料包裹,包裹材料宜寬大些; 4、槽液最大工作電量 槽液的工作電量對(duì)槽液的穩(wěn)定是極其重要的。工作電流過(guò)大時(shí),陽(yáng)極易鈍化,槽液電阻大,鍍件光亮不均勻,光亮度差,添加劑消耗過(guò)快。因此,每升槽液中的電流最大為0.5A 6、電壓 2V 范圍(1-4V) 7、沉積速度 0.85-0.9?m/min (在 4A/dm2下) 陽(yáng)極: 磷銅球或磷銅角(含磷0.03-0.06%),陽(yáng)極袋的材料為PP 加熱用自動(dòng)自動(dòng)調(diào)溫器調(diào)節(jié)溫度,外面用防腐材料(如:特氟?。?/span> 八、注意事項(xiàng) (1) 選擇優(yōu)質(zhì)的磷銅陽(yáng)極是保證酸性光亮鍍銅質(zhì)量的先決條件。目前電鍍?cè)鲜袌?chǎng)上,廣東高力表面技術(shù)有限公司生產(chǎn)的含磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04%~0.065%的五金電鍍磷銅、PCB線路板磷銅是質(zhì)量非常不錯(cuò)的產(chǎn)品。
(2) 酸性光亮鍍銅添加劑,安美特、日本大和、廣東高力表面技術(shù)有限公司、安徽省巢湖市奮進(jìn)表面技術(shù)有限公司等生產(chǎn)的系列酸性光亮鍍銅添加劑。 (4) 酸性光亮鍍銅添加劑少加、勤加,按照安培小時(shí)添加,不要盲目地追求快速光亮而多加亂加添加劑, 這樣只會(huì)使鍍液快速失調(diào),分解產(chǎn)物大量增加,縮短鍍液壽命。建議使用的體積電流密度不要超過(guò)0.25A/L,否則鍍液升溫很快,電流效率降低,容易造成添加劑失效,消耗量增大,有機(jī)分解產(chǎn)物大量增加,鍍層容易產(chǎn)生針孔。
(5) 注意槽電壓和硫酸的含量。槽電壓升高,說(shuō)明導(dǎo)電系統(tǒng)有問(wèn)題或者陽(yáng)極產(chǎn)生鈍化。當(dāng)硫酸的含量有逐漸 下降趨勢(shì)時(shí),說(shuō)明陽(yáng)極有鈍化現(xiàn)象,要適當(dāng)補(bǔ)加陽(yáng)極;當(dāng)硫酸含量有逐漸上升趨勢(shì)時(shí),說(shuō)明陽(yáng)極過(guò)多,此時(shí),為避免陽(yáng)極背面的磷銅膜脫落和防止一價(jià)銅離子的產(chǎn)生,要適當(dāng)減少陽(yáng)極。 (6) 定期進(jìn)行活性炭吸附處理,避免大量的有機(jī)分解產(chǎn)物的累積,影響產(chǎn)品質(zhì)量。在酸性鍍銅工藝中,造成鍍銅層有藍(lán)膜的因素很多,有鍍液中的硫酸含量較少,添加劑中某些成份如:聚乙二醇類、AEO類、咪唑等表面活性劑過(guò)多以及鍍液的分解產(chǎn)物等。 參考配方:
酸性光亮鍍銅工藝的特點(diǎn): 鍍液電流效率高,沉積速度快。光亮劑的光亮效果明顯,整平性能好,可以獲得鏡面光澤鍍層。酸性光亮鍍銅工作時(shí)需要陰極移動(dòng)或壓縮空氣攪拌,并且鍍液的溫度最好控制在30℃以內(nèi)。另外,酸性光亮鍍銅不能直接在鋼鐵基體上電鍍,需要氰化銅或暗鎳打底后才能再鍍酸銅;否則,鍍層結(jié)合力會(huì)有問(wèn)題。電鍍層在結(jié)晶過(guò)程中,當(dāng)有添加劑加入情況下,會(huì)呈現(xiàn)出與通常情況下不同的生長(zhǎng)特點(diǎn)。通常情況下,鍍層的結(jié)晶成長(zhǎng)速度與電流密度大小成正比,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),高電流區(qū)的鍍層會(huì)越來(lái)越厚,這樣即使在平板形的基體上,四周邊角的鍍層也會(huì)比中間部位厚,對(duì)于高低不平的基體,這種鍍層會(huì)擴(kuò)大不平性,即所謂幾何整平作用。在酸性光亮鍍銅中,像H、S、D和Cl一這些添加物在陰極的高電流區(qū)會(huì)起到阻擋鍍層結(jié)晶生長(zhǎng)的作用,使鍍層在低電流區(qū)的沉積速度大于高電流區(qū),以一種V形坑為例,在添加劑的作用下,坑內(nèi)和坑底的鍍層生長(zhǎng)的速度會(huì)大于坑邊和坑外的鍍層,一定時(shí)間后這個(gè)坑會(huì)由于坑內(nèi)鍍層的生長(zhǎng)而被填平,這就是正整平作用。添加劑除了有正整平作用外,還使結(jié)晶過(guò)程中晶核的產(chǎn)生速度大于其長(zhǎng)大成長(zhǎng)的速度,這會(huì)使鍍層的結(jié)晶變得細(xì)小,從而達(dá)成對(duì)光全反射的細(xì)度,因此在酸性光亮鍍銅中可以得到光亮整平的鍍層。 |
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