细心整理光亮酸性镀铜常见故障分析和解除一.杂质的影响和去除1.有机杂质的处理对镀铜液中的光亮剂,通常是接受勤加、少加的原那么,幸免一次性参与过多的光亮剂假如光亮剂参与量过多,或者在镀铜液温度高时间亮剂足量,但在镀铜液冷下来后那么光亮剂就显得过量了,这时的光亮剂就起到了有机杂质的影响在电镀零件的低电流密度区出现亮与不亮的明显分界,困难零件的深凹处镀铜层发花,甚至镀层上有铜粉末状析出物等故障镀液中的光亮剂(有机杂质)假如稍多可以通过电解的方法消耗,也可以通过参与少量双氧水破坏局部光亮剂,再行调整但一次双氧水参与量不宜大于0.ImL/L,且应在猛烈搅拌下稀释10倍以上参与须要留意的是双氧水对镀液中M、N光亮剂的破坏,可能会造成镀液中整体光亮剂比例的失调假如有机杂质过多,这时只能接受停产大处理的方法来除去镀铜液中的有机杂质在大处理时应留意:(1)能不加氧化剂只加活性炭吸附即可时,那么尽量幸免在镀铜液中加氧化剂因为参与的氧化剂稍不慎可能未除尽有机杂质,甚至会使后参与的光亮剂再度被破坏,短时间很难调至正常2)双氧水氧化性比高锰酸钾弱,其分解产物为无害的水因此,非必要时,仍以加双氧水为好假设镀铜液中双氧水稍多又急于电镀生产时,可通过参与适量的高锰酸钾来氧化破坏双氧水(此时双氧水成为复原剂),参与量由试验确定。
3)参与氧化剂破坏镀铜液中有机杂质时,务必加热到55℃~65℃,猛烈搅拌0.5h以上,否那么一是氧化不彻底,二是残存物除不尽因此,必需备有钛质蒸汽管或电加热器用于加热4)一般来讲,大处理要接受优质活性炭,在处理彻底后应补加开缸电镀的光亮剂但有时处理并不彻底,那么应通过霍耳槽试验来确定添加开缸光亮剂还是加补充剂和加人量的多少2.氯离子的处理在光亮硫酸盐镀铜液中,氯离子可以降低镀铜层的应力,提高镀铜层的韧性,同时适量的Cl-离子还能提高镀铜层的光亮度和整平性,使零件的低电流密度区镀层更亮但它的含量过高时(≥120mg/L),就会使镀铜层粗糙,产生树枝状条纹并失去光泽等去除氯离子的方法是:锌粉处理:用锌粉处理光亮酸性镀铜溶液,可以降低镀液中Cl-离子的含量经工厂实际应用,锌粉确有降低镀铜溶液中C1-离子的效果,处理步骤如下:①在搅拌条件下,参与lg/L~3 g/L试剂级锌粉,运用时先调成糊状再参与,参与后搅拌30min左右;②加人2g/L~3 g/L活性炭,搅拌3h左右;③静置片刻,过滤;④参与溶液配方规定的全部光亮添加剂,搅匀后即可电镀用不溶性阳极电解处理:将铜阳极改为不溶性钛或石墨阳极在加热镀液为40℃~50℃条件下,进展电解处理,使镀液中Cl-离子在阳极上氧化(2C1-一2e→Cl2)。
电解处理时,加温镀液可降低Cl2在溶液中的溶解度,幸免Cl2溶解在镀液中(C12+H2O→HCl+HClO)而影响镀液性能;同时需搅拌镀液,使 Cl-到达阳极外表,在阳板上发生反响而被除去,还需适当提高阳极电流密度,加快Cl-离子的氧化3.油类杂质的处理镀铜液中油类杂质会使镀铜层发花或发雾,产生针孔,紧要时影响镀铜层的结合力去除油类杂质一般先用乳化剂将油乳化,然后用活性炭将乳化了的油和过量的乳化剂吸附除去处理步骤如下:(1)将镀液加热至50℃~60℃,在搅拌下加人溶解好的十二烷基硫酸钠0.3g/L~0.5g/L(用量视油污的多少而定),搅拌60min左右;(2)在搅拌下参与3g/L~5g/L活性炭,接着搅拌30min左右,接下来静置过滤,遵照镀液配方补充光亮添加剂,试镀4.铁杂质的处理酸性镀铜液中铁杂质的来源,主要是钢铁零件不慎掉人镀槽,在酸性镀液中溶解而产生铁杂质铁杂质会降低镀铜液的阴极电流效率,较多的铁杂质会影响镀铜层的构造,形成不匀整的光亮镀铜层去涂镀铜液中铁杂质目前没有太好的方法,当镀液中铜含量偏低(硫酸铜≤100g/L)时,可用下法处理:(1)向镀液中参与lmL/L~2mL/L 30%的双氧水,使镀液中Fe2+离子氧化为Fe3+;(2)将镀液加热至50℃~60℃,在搅拌条件下,用Cu(OH)2提高镀液的pH=5.0,使镀液中Fe3+生成Fe(OH)3沉淀;可用CuS04﹒5H20和NaOH(CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2S04)制备Cu(OH)2;(3)加人lg/L~2g/L活性炭,搅拌30min;(4)静置后过滤;(5)用硫酸提高溶液的酸度(降低镀液pH),按分析调整镀液成分;(6)加人配方量的全部光亮剂,搅匀后即可电镀。
此法在提高镀铜溶液pH值时,相当于补充了硫酸铜(H2S04+Cu(OH)2=CuSO4+2H20),但也中和了镀液中的硫酸,所以在沉淀除掉铁杂质以后,还需补充硫酸,使溶液保持足够的酸度此法适用于镀铜液中硫酸铜含量偏低的状况,其他状况可用稀释镀液来降低铁杂质的含量(稀释后再补充其他成分)二.镀铜层上有条纹出现这类故障的缘由有:预镀镍溶液中有胶类杂质,使预镀镍层产生条纹,从而使镀铜层反映出条纹;镀铜液中Cr过多;光亮剂N或四氧噻唑硫酮过多;镀液中硫酸铜含量过低等解除这类故障的措施有:加强预镀液管理或镀前处理,取一些铜零件或铜片,手工擦刷除油和活化后,跳越预镀镍槽,干脆进入光亮硫酸盐镀铜液中电镀假如镀铜层上没有条纹了,说明光亮镀铜液没有问题,应当从预镀镍液或镀前处理中找寻缘由;向镀液中补充N光亮剂或四氢噻唑硫酮后出现光亮的树枝状条纹,是由于N光亮剂或四氢噻唑硫酮过量引起的这时可向镀液中参与适量的双氧水(一般加30%的双氧水0.05mL/L~0.1mL/L),再参与适量的聚二硫二丙烷磺酸钠进展调整,或者电解一段时间就可消退;限制镀铜液中Cr含量,发觉Cl-含量过多,必需进展除Cl-处理;分析限制镀液中硫酸铜含量在工艺标准内。
三.低电流密度区镀层不亮当光亮硫酸盐镀铜出现低电流密度区镀层不亮时,假如接着镀光亮镍和装饰铬,低电流密度区也不简洁获得光亮的镀层引起这类故障的缘由有:预镀层低申流密度区镀层粗糙;挂具导电性不良;镀铜液中N、M光亮剂或十二烷基硫酸钠含量偏低或者聚二硫二丙烷磺酸钠含量过多(运用其他光亮添加剂的应当遵照工艺说明书故障说明进展分析);镀液中一价铜较多;镀液温度过高、硫酸含量偏低等都会使低电流密度区镀铜层不亮虽然这类故障多是镀液成分失调或镀液中杂质引起的,但首先应检查预镀层的质量和挂具接触点的导电性有时由于挂具装零件的钩子上镀层很厚,导电性很差,或是挂具各接触点的接触电阻较大,使零件外表上的真实电流密度太小而使低电流密度区镀层不亮这些因素引起的故障与镀液成分无关,所以先检查预镀层和挂具导电状况,可以防止原来镀液没有问题而盲目地处理镀液在实际生产中,依据霍耳槽试验调整镀液成分的失调或光亮剂比例的失调假如是镀液中一价铜引起了低电流密度区镀层不亮,可在霍耳槽内参与适量双氧水,视察低电流密度区镀层的光亮度有否改善,如有改善,就说明镀液中一价铜较多,否那么就不是一价铜的问题假如添加双氧水后故障消逝,但过了一会儿故障又重新出现,须要再加双氧水才能消退故障。
这说明镀液中很简洁产生一价铜,那就要检查阳极,假如阳极在正常电流密度下,其外表没有棕黑色膜存在,就说明该阳极质量不好或含磷量太少,应于更换镀液温度过高(一般光亮硫酸盐镀铜液在28℃以上,宽温度镀液在38℃以上),也会使低电流密度区镀铜层不亮所以要接受降温措施四.镀层粗糙酸性镀铜层外表粗糙的缘由主要有:零件外表预镀镍层太薄或粗糙;预镀镍进入硫酸盐镀铜液中未刚好通电;挂具钩子上的铬层未彻底退除掉;阳极含磷量少;镀液中硫酸铜含量过高、温度过高或有"铜粉"及其他悬浮物存在等都会使镀铜层出现粗糙等导致这种故障的缘由很多,原委是哪种缘由引起的,在实际生产中,人们积累了必需的经验,如预镀镍层太薄造成的镀铜层粗糙是点状的,由于它与基体结合不牢,可用小刀将点状的粗糙刮破后视察现象,还可以从延长预镀镍的时间,看看镀铜层粗糙现象是否消逝来判别预镀镍在镀铜液中未刚好通电造成的粗糙是结合不牢的,一擦即能把镀层擦去出现这种现象时,应刷洗全部的接触点,降低接触电阻,使各导电部位接触良好另外预镀镍零件进入硫酸盐镀铜液,假设不刚好通电,镍也能置换铜,形成疏松、粗糙的置换层挂具钩子上假设有铬层,因铬层上再镀上去的镀层结合不牢,它会以小颗粒的形式脱落下来,落在挂具下部的零件外表上,使下面的零件镀铜层粗糙。
这些因素造成的铜层粗糙应首先细致检查假如镀铜液中含有铁杂质,铁可以通过预镀镍层(太薄或粗糙)的孔隙置换溶液中的铜,形成点状疏松的置换,使镀铜层呈现粗糙的外观正常的铜阳极在电镀时,外表会形成一色的膜,它可以使铜阳极以二价铜的形式溶解,抑制"铜粉"和一价铜的产生假如铜阳极中含磷量低,电镀时阳极外表难以形成棕黑色的膜,这样,"铜粉"就多,并会有一价铜溶解进入溶液,它较简洁在阴极上复原而形成粗糙的镀层,所以含磷量少的阳极不宜运用"铜粉"或固体悬浮物会使镀铜层粗糙是众所周知的细致视察镀层粗糙的现象会发觉溶液中悬浮的固体微粒或"铜粉"造成的粗糙,多出此时此刻零件的向上面,因为这些粒子密度较大,简洁沉积在零件向上面上当出现这样的粗糙时,应检查阳极袋是否裂开,同时过滤镀液,除去溶液中的固体微粒铜粉是铜镀液中的一价铜离子所形成的,会引发镀铜层粗糙、毛刺和铜粉脱落形成的针孔现象镀铜层粗糙是否由一价铜离子产生的呢?可向镀液中添加0.03mL/L~0.05mL/L的30%双氧水后试镀,假如是一价铜离子引起的,过一段时间又会出铜粉,说明镀液中一价铜离子很简洁产生此时应检查铜粉的产生途径铜粉的产生途径之一是磷铜阳极,先检查磷铜阳极的外表是否有黑膜和磷铜阳极的含磷量是否相宜。
还要检查磷铜阳极不能超出镀铜液液面,超出液面的磷铜阳极没有黑膜爱惜,当钛篮内的磷铜阳极渐渐下降时,没有黑膜爱惜的磷铜阳极落人镀铜液时,很快产生一价铜离子,形成铜粉,造成铜镀层粗糙;另外,没有黑膜爱惜的磷铜阳极外表易生成硫酸亚铜结晶,落人铜镀液也很快产生一价铜离子,形成铜粉,造成铜镀层粗糙再有视察导电棒上不能有铜结晶粘附,导电棒上的铜结晶本身就是一价铜离子,落人镀液,会快速产生一价铜离子,形成铜粉,造成镀铜层粗糙铜粉的产生途径之二是镀液中氯离子的含量,氯离子太低就不能充分与一价铜离子结合,铜在形成二价铜离子的过程中就不能充分将一价铜离子(氯化亚铜)转换成二价铜离子(硫酸铜),形成铜粉,造成镀铜层粗糙;氯离子的削减主要是来自大阳极面积与小阴极面积造成的镀液中氯离子太高时,会形成过量的氯化亚铜,产生歧化反响2Cu+=Cu+Cu2+,形成铜粉,造成镀铜层粗糙,镀液中氯离子的含量的增加主要来自清洗水、添加水等歧化反响生成的很细的铜粉成为阳极泥,当运用空气搅拌时,局部铜粉进入镀层形成毛刺类型的粗糙挂具钩子上有铬层时,虽然会使零件的向上面出现粗糙,但现象略有不同,它除了使零件向上面产生粗糙外,挂具上的镀层也粗糙疏松,用手一摸挂具上的镀层即以粉末状的细粒脱落下来。
发觉这种现象,就应加强镀前挂具的退铬处理镀铜液温度过高或硫酸铜含量过高,都会使镀液的阴极极化降低,而且镀液温度过高,不利于光亮添加剂在阴极外表的吸附,使光亮添加剂的作用减弱,从而使镀铜层结晶粗糙镀液温度过高或一价铜的影响特征除了使镀铜层粗糙外,还使零件的低电流密度区镀层不亮解除上述故障的主要措施有:限制磷铜阳极的磷含量,保证阳极袋和阳极挂篮在溶解过程中阳极泥和小的铜颗粒不进入溶液;幸免铜或其他金属颗粒进入镀液的各种渠道,如挂具上的铜粉末等;镀铜液连续过滤去除镀液中的各种颗粒状物质,一般要3个循环/h以上;全部的阳极和阳极挂篮都要与阳极杠接触良好(这是保证铜阳极正常溶解的关键,假如局部阳极篮导电不良就会大大提高其他阳极的溶解电流,不仅对阳极溶解不利,还加大了铜粉产生的可能)。