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时间:2020-03-09
《电镀工艺学 教学课件 作者 冯立明 王玥 主编电镀工艺学-12.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6.3电镀铜光亮黄铜、青古铜、红古铜、哑铜镀铜螺母铜辊铜雕塑原子量63.54,密度8.93g/cm3,标准电极电位Cu2+/Cu=+0.34铜易氧化失光,加热时尤甚;良好延展、导热和导电性。铜质软、易抛光;铜及镀铜层性质概述阴极性镀层Zn、Al、Fe基体一般不做表层使用利用与浓硫酸、硝酸反应,用于铜件化学抛光Ksp(CuS)=8.5X10-45电镀底层:增加与基体的结合力。电镀中间层:节约镍资源、减少孔隙、提高防护能力。表面装饰层:需经着色或防变色处理。(古铜色、铜绿色、黑色等,参见7.3)功能镀层:钢铁局部防渗碳;电子元件的引线镀厚铜;印刷线路板通孔的金属化。塑料
2、电镀:化学镀铜,应力小机械强度高、结合力好。电镀铜层的应用氰化镀铜(碱铜)用于电镀底层及微型高档洁具。酸性硫酸盐镀铜(酸铜)用于加厚镀层、塑料电镀、印刷电路、电铸。焦磷酸盐镀铜(焦铜)用于铁、锌等基体镀厚铜层和塑料金属化电镀。电镀铜工艺分类优点:氰化镀铜结晶细致,与基体结合力好;镀液分散能力和覆盖能力高;镀液呈碱性,对除油有补充作用;成分简单,易维护。6.3.1氰化镀铜(1915)钢铁及锌合金可直接电镀。∴常用于打底镀层缺点:有毒,污染环境;不宜获厚镀层;(<12.5μm)阴极电流效率低;(60~70%)镀液稳定性差,NaCN→碳酸盐;对化学沉积层及铜箔粘接剂有浸蚀
3、作用。6.3.1氰化镀铜例:不适于塑料电镀及印刷电路板电镀2NaCN+2H2O+2NaOH+O22Na2CO3+2NH31)阴极[Cu(CN)3]2-+e→Cu+3CN-H2O+2e→H2↑+2OH-2)阳极Cu-e→Cu+,Cu++3CN-→[Cu(CN)3]2-当DA>2.5A/dm2时,阳极易钝化。4OH--4e→O2↑+2H2O2NaCN+2H2O+2NaOH+O2→Na2CO3+2NH3↑一、电极过程加热、搅拌会加速此反应。二、氰铜电镀工艺流程工件装挂-化学除油-热水洗-电解除油-热水洗-冷水洗-酸洗-冷水洗两道-阳极电解除油-热水洗-冷水洗-活化-水洗-
4、20~30%碳酸钠中和-水洗-镀氰铜-回收-水洗-镀光亮铜等预镀铜ηK=10~60%锌压铸件镀铜打底配方1配方2配方3CuCN8~3540~5025NaCN12~5454~6441Na2CO33030KNaC4H4O6·4H2O30NaOH2~108~12KSCN5~1013游离NaCN1013温度/℃18~5018~2520~40DK/A·dm-20.2~20.5~0.750.8~1.5氰化无光镀铜工艺规范镀厚2.5~7.5微米镀0.5~1.0微米普通镀铜ηK=30~70%Be’=12-16Cu/游离NaCN一般底镀及预镀→1:0.5~0.8含有酒石酸盐及硫氰酸盐
5、→1:0.3~0.4周期换向电镀→1:0.25~0.3注意观察:阴、阳极板颜色,气泡及气味,电压。(1)工艺关键:(2)工艺操作:氰化电镀前15min,打开抽风装置;工件装挂应利于镀液的流动和气体排出。挂具之间距离应保持在300mm以上。经常检查导电杆与极杆的接触情况,如导电不良,可用砂纸打磨导电座及导电杆如为打底层,入槽时Dk取工艺下限为好。电镀时间>5min,形状复杂的工件电镀时间>10min,确保镀层厚度不少于2~3微米。对一般镀铜和防滲碳镀铜,镀液应加热至50℃以上,以保证较高的生产效率。形状复杂工件,需安装辅助阳极可获均匀镀层。镀氰铜阳极材料:压延的铜板,
6、装在钛蓝中的铜角。ηA>ηK,需挂不溶性铁阳极SA:SK=1~2:1加阳极袋,防沉渣。氰化镀铜电源:※直流电源,电流波动系数小于5%;※周期换向电源,正:反=15S:5S或20S:5S。(3)几点说明:优点:成本低,成分简单,维护方便;加添加剂可得光亮铜层,省去机械抛光工序。缺点:需要预镀6.3.2酸性硫酸盐镀铜应用:电冶炼、电铸;印刷线路板;增厚镀层。阴极:Cu2++2e→CuDK过小,Cu2++e→Cu+DK过大时,析氢。阳极:Cu-2e→Cu2+当DA过小,Cu-e→Cu+不工作,浸泡阳极:Cu2++Cu→Cu+酸液中Cu+岐化:Cu+→Cu2++CuCu+O
7、2→Cu2O一、电极过程P:0.035%~0.07%铜粉一、电极过程磷铜阳极:P=0.035~0.07%如:铸造铜:P=0.02~0.04%压制铜:P=0.004%溶解机理:磷铜表面生成含有Cu+、P和Cl的多孔黑色膜,抑制的岐化反应,防止铜粉的产生。阳极活化剂组成g/L及工艺配方1配方2CuSO4·5H2O180~22060~100H2SO450~70180~270氯离子Cl-mg/L20~8050~100添加剂适量温度℃7~40Dk/A·dm-21~6阴极移动或空气搅拌二、电镀酸铜工艺规范注意事项:去离子水,活化用硫酸。消除多余Cl-方法:a银盐除氯法、b锌
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