光亮硫酸盐镀铜

第二节　光亮硫酸盐镀铜

光亮硫酸盐镀铜又称为光亮酸性镀铜，这种镀铜电解液是在普通硫酸盐镀铜电解液的基础上，添加一定量的光亮剂所组成的。工件通过光亮酸性镀铜后，直接镀出全光亮的铜镀层，可免去机械抛光工序，非常有利于自动线生产，被称为装饰电镀“一步法”。

一、电镀液的成分及工艺条件

光亮酸性镀铜电镀液的成分及工艺条件见表7－3。

表7－3　光亮酸性镀铜电镀液的成分及工艺条件

续表

注:KG－1光亮剂:武汉风帆化工有限公司生产。210型光亮剂:安美特(广州)有限公司生产。

二、镀液各组分的作用

(1)硫酸铜和硫酸:硫酸铜是提高铜离子的主盐，含量控制以180～190g/L为宜。硫酸铜含量低，允许电流密度的上限降低，光亮度下降，镀层孔隙率增加;含量过高，溶液温度在10℃以下时，槽底、槽壁和阳极极板上析出硫酸铜的结晶，影响电镀。

硫酸具有导电和增强阴极极化的作用，硫酸含量高，可增加镀液的导电及阴极极化，改善镀液的分散能力，稳定镀液。含量低时，阳极易产生一价铜，水解后生成一价铜(铜粉)，造成镀层长毛刺。所以，硫酸一般控制在50～70g/L。

(2)氯离子:在酸性光亮镀铜中，适当的氯离子能提高镀层的光亮度和整平作用，降低镀层的内应力。氯离子的含量要严格控制，过高时，镀层光亮度明显下降，过低则镀层整平性不好。

(3)光亮剂的作用。

酸性光亮镀铜光亮剂一般分为两大类:第一类光亮剂在电镀液中起整平和光亮作用;第二类光亮剂实际上是非离子型和阴离子型的表面活性剂，对阴极表面有润湿能力，起到消除镀层针孔和麻点的作用，在电镀液与阴极界面发生定向排列的吸附作用，可以提高阴极极化作用，促进镀层结晶细致、均匀和紧密，所以，相应地起到整平和光亮作用。

三、工艺条件的影响

(1)温度:在电镀过程中，当其他工艺条件一定时，升高温度，沉积速度加快，光亮剂消耗量增多，不及时补充光亮剂将会出现不亮的粗糙镀层。温度低，电流密度范围缩小，影响镀层光亮。

(2)阴极电流密度:光亮镀铜电镀液采用较大的电流密度比较小电流密度所得到的镀层，光亮区范围要宽些，但是，电流密度过大，镀层容易粗糙;电流密度过小，镀层光亮效果差。

(3)搅拌:可以提高镀层的光亮度，有利于阴极附近的金属浓度保持稳定，消除浓差极化，提高电流密度和加快沉积速度。

四、光亮酸性镀铜溶液的配制

(1)根据镀槽体积及工艺条件，分别计算所需的成分用量。

(2)向镀槽加入配制体积1/2的清水，加入工业一级的硫酸铜，搅拌加热，使之完全溶解。

(3)加入所需的化学纯的硫酸，边加边搅拌。

(4)加入所需的添加剂、光亮剂。

(5)补充水至规定配制的体积，搅拌均匀。

(6)用0.3～0.5A/dm²电流密度电解数小时，试镀生产。

五、镀液的维护及杂质的影响

1．镀液维护

(1)溶液成分每周分析一次，并根据分析结果，及时调整各组分的含量至工艺规定的范围内。

(2)光亮剂的补充要根据电镀的时间、电流、零件的表面来计算，原则是少加勤加。补加时，要将光亮剂用5倍左右的清水稀释后加入镀槽，边加边搅拌，使之完全、均匀地溶解在镀液中。

(3)镀液一般每季度净化处理一次。净化处理的方法:加入质量分数30%的双氧水1～3mL/L，充分搅拌加热至50～60℃，搅拌1h。再加入活性炭3～5g/L，搅拌1h，静止12h过滤，用小电流电解4h后，分析镀液，并根据分析结果，将各组分调整至工艺范围。光亮剂的补加根据赫尔槽试验结果进行。

2．杂质的去除

(1)一价铜:加入体积分数为30%的双氧水(1～2mL/L)，充分搅拌0.5～1h，用低电流密度电解1～2h，即可正常生产。

(2)异金属杂质:如钛、铅、锌、镍等，采用0.1～0.3A/ dm²的电流密度电解数小时，即可去除。

(3)有机杂质:在溶液搅拌的情况下，加体积分数为30%的双氧水(1～3mL/L)，继续搅拌，并加温至60～65℃，1h后加入活性炭(3～5g/L)，充分搅拌2～3h，静置12h过滤。

六、光亮酸性镀铜常见故障分析及排除方法

光亮酸性镀铜常见故障分析及排除方法见表7－4。

表7－4　光亮酸性镀铜常见故障分析及排除方法