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铸铜-1号硫酸盐电铸铜添加剂

硫酸铜电铸液的阴极和阳极电流效率都接近100%,沉积速度快,槽液成分简单,易于维护和管理,对环境污染少,因此被电铸铜工艺广泛采用。硫酸盐电铸铜工艺使用铸铜-1号,槽液具有优良的整平性,较宽的电流密度和工作温度范围,电铸层有良好的硬度、抗拉强度和延伸率。
一、工艺配方及操作条件
CuSO4          180~220g/l                      铸铜-1号                2~4 ml/l
H2SO4          55~70 g/l                         电流密度                   1~6 A/dm2
Cl----           20~80mg/l                       阴阳极面积比           1:1.5~2
温度               10~40℃
阳极               含磷0.035~0.075%的铜
搅拌方式       空气搅拌+连续循环过滤

二、电铸液的配制
1. 将所需量的硫酸铜用适量纯水加热溶解,加入少量硫酸(化学纯试剂,其数量约为需求量的1/10左右)以防止硫酸铜水解,加入0.5~1ml/l的双氧水(30%),搅拌半小时,然后加入1~2g/l粉末状活性炭,搅拌半小时,静置澄清。
2. 过滤溶液,并加入余量硫酸,补充纯水至所需体积。
3. 按所需Cl-的量折算成试剂级盐酸用纯水稀释后均匀加入槽液。
4. 将所需添加剂均匀加入槽液,搅拌混匀,试镀合格后正常生产。

三、 操作条件的影响
1. 电流密度: 光亮电流密度范围随着电解液中硫酸铜含量的降低和硫酸含量的增高而缩小,随温度的升高而光亮电流密度升高。阴极电流密度过大时,镀层光亮度差,添加剂消耗快,容易形成瘤状和树枝状镀层,且阳极易钝化。
2. 槽液最大工作电量: 槽液的工作电量对槽液的稳定是极其重要的。工作电流过大时,阳极易钝化,槽液电阻大,镀件光亮不均匀,光亮度差,添加剂消耗过快,因此,每升槽液的电流最大为0.5A,最佳控制在0.2~0.3A之间。

四、 槽液维护
1. 每周分析槽液一次,及时调整槽液成分。
2. 循环过滤槽液,保持槽液清洁。
3. 每周吸缸脚并清洗阳极。
4. 避免Cu+的积累,宜采用净化的空气搅拌或每班加入0.1~0.2ml/l的双氧水(按计算量用水稀释后加入槽液并搅拌)。由于氧化Cu+需消耗硫酸,应及时补充硫酸至工艺范围。
5. 经常擦洗极棒、铜钩,保持导电接触良好。
6. 添加剂的补充宜少加、勤加,实行有规律性的添加。本添加剂的参考消耗量为60~80 ml/KAh。

五、 杂质的影响和去除方法
1. 砷和锑杂质与铜的电位较为接近,会使镀层粗糙发脆,产生黑色或褐色条纹,用大电流电解处理,即用10~15A/dm2的电流密度电解4~8小时。
2. Cu+和有机物的分解产物过多,可加双氧水1~2ml/l,搅拌半小时并加热至65~70℃,继续搅拌2小时,再加入3~5g/l粉末状活性炭,搅拌后静止过夜、过滤。分析槽液成分,调整至工艺范围,添加适量的添加剂。试镀合格后,正常生产。

六、常见故障与处理方法:

故障现象

原因及处理方法

深度能力、分散能力差

1. 硫酸铜高而硫酸低:分析成份,调整至工艺范围。
2. 添加剂不足:补充添加剂。
3. 导电不良:检查电路,擦洗铜棒、铜钩,清洗阳极。
4. Cl-过高:用碳酸盐除去过量的Cl-。

整平不好

1. Cl-过低:补充Cl-。
2. 温度过高:冷却镀液。
3. 镀液中产生铜粉或有Cu+:加双氧水和H2SO4。
4. 金属或有机杂质污染:处理过滤镀液。
5. 阳极面积不足:增加阳极面积。
6. Cl-过高:稀释并调整镀液。
7. 添加剂不足:补充添加剂。

镀层有光亮条纹

1. 镀液中有机杂质过多:加1~5g/L粉末活性炭处理 添加剂含量过高:减少添加剂。
2. Cl-过低:补充Cl-。

镀层粗糙

1. 电流密度过大:减小电流密度。
2. 硫酸或添加剂不足:应分析补充。
3. 镀液中有悬浮物:过滤镀液。
4. 硫酸铜过高:调整镀液。

镀层有毛刺或瘤状物

1. Cu+过多:加双氧水和硫酸处理。
2. 镀液中有阳极泥和悬浮物:过滤镀液。

镀层烧焦

1. Cl-过低:补充Cl-。
2. H2SO4过低:补充H2SO4。
3. 温度低于10℃:降低电流密度或加热镀液。

镀液浑浊、变色

1. Cu+过多:加双氧水和硫酸处理。
2. 有机分解物过多:加1~5g/L粉末活性炭吸附、过滤。

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