化学镀铜是电路板、陶瓷、塑料等基材表面金属化的关键工艺,市面上有着多款改良型化学镀铜液配方。各类镀铜液通过搭配不同铜盐、还原剂、络合剂与助剂,适配多种基材和生产场景,能有效改善镀液稳定性、镀速与镀层质量,满足不同工业镀铜需求。
原料配比
制备方法:将各组分溶于水,搅拌均匀即可。
原料配伍:本品各组分配比范围为:硫酸铜10~15g、酒石酸钾钠40~60g、氢氧化钠8~14g、甲醛(37%)10~15mL、亚铁氰化钾0.08~0.13g、甲醇40~80mL,水加至1L。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
本品化学镀铜方法包括两步:首先实现苯胺在陶瓷基片上的自催化聚合。按体积比为1:20将苯胺缓慢倒入0.6mol/L硫酸溶液中,不停地搅拌直到苯胺全部溶解为止。向烧杯里放入γ-三氧化二铝陶瓷基片即可实现苯胺在陶瓷基片上的自催化聚合。其次是陶瓷基片的直接化学镀铜,采用单络合剂的化学镀铜溶液的方法进行化学镀铜。其实际步骤是:用一块镀好聚苯胺膜的陶瓷基片放入到化学镀铜溶液中,控制温度到28℃左右并用氢氧化钠调节溶液pH值为12.0±0.5。
产品特性:不用钯和铂,直接在陶瓷基片上使苯胺自催化聚合成膜,并在该膜上实现陶瓷的化学镀铜,原料易得,价格低廉。
原料配比
制备方法:将各组分溶于水,搅拌均匀即可。
原料配伍:本品各组分配比范围为:铜盐5~20g、甲醛5~15mL、络合剂25~65g、pH调节剂8~20g、pH缓冲剂5~20g、聚乙二醇0.05~1g、2.2-联吡啶0.01~0.06g、2-巯基苯并咪唑0.001~0.02g、亚铁盐0.05~1g、甲醇5~50mL,加水至1L。
其中,铜盐为本领域技术人员所公知的各种铜盐,其作用是提供可还原的Cu²+。例如CuCl₂、Cu(NO₃)₂、CuSO₄,本品优选CuSO₄。
本品中的甲醛为还原剂,甲醛将Cu²+还原成Cu沉淀下来,自身则被氧化为甲酸。甲醛具有优良的还原性能,可以有选择性地在活化过的基体表面自催化沉积铜。
pH调节剂的作用是提供一个碱性的反应环境。因为甲醛在碱性条件下的还原效果优良。本品优选NaOH。
络合剂的作用是防止Cu²+在碱性条件下生成Cu(OH)₂沉淀。为了使络合效果更好,抑制Cu(OH)₂沉淀副反应,本品优选酒石酸钾钠和EDTA二钠。
更优选酒石酸钾钠的浓度为5~25g/L,EDTA二钠的浓度为20~40g/L。
pH缓冲剂的作用是提高反应的持续稳定性,同时可以改善镀层外观。本品优选Na₂CO₃。
聚乙二醇可以改善塑料基体与溶液的亲和状态,同时通过对工件表面尖锐部位的覆盖来抑制晶粒的无序生长,提高了镀层的平整性与均匀性。本品优选聚乙二醇的平均分子量为300~1000。
本品采用2,2'-联吡啶为稳定剂,它能络合溶液中的Cu+,而不络合Cu²+,从而避免Cu+的相互碰撞生成分子级铜,分子级铜催化性能很高,会引起镀液自发分解。
2-巯基苯并咪唑的作用是:与2,2'-联毗啶共同吸附铜离子,降低铜离子浓度,提高了镀液的稳定性;与甲醛形成中间态化合物,促进了甲醛的氧化,这样使沉积速率增加了1倍左右。2-巯基苯并咪唑和2,2'-联吡啶的同时使用,使镀层颜色变亮,形貌发生变化。所得镀层是多晶铜,没有发现夹杂Cu₂O。2-巯基苯并咪唑的优选浓度为0.003~0.02g/L。
本品中加入亚铁盐的目的是提高镀速,少量的铁与铜共沉积有利于提高铜晶体的排列整齐度,减少氧化亚铜颗粒夹杂,促进了铜沉积的速率与持续性,并使镀层较厚。本品亚铁盐优选FeSO₄。
甲醇可以抑制甲醛的歧化反应,稳定了还原剂浓度,提高了镀液稳定性,改善了镀层外观。其优选浓度为5~50mL/L。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
产品特性:本品用于线路板直接金属化的化学镀铜工艺中,镀出的镀层外观色泽亮丽,其中杂质含量很少,并且镀层厚度可以达到20μm以上,大大提高了镀层的厚度。本品镀速较快,可达10μm/h以上。
原料配比
制备方法:将各组分溶于水,搅拌均匀即可。
原料配伍:本品各组分配比范围为:铜盐5~20g、N-甲基吗味0.01~10g、甲醛1~5g、络合剂10~100g、稳定剂0.001~0.1g、甲醇40~60mL、加速剂0.001~10g、表面活性剂0.001~0.1g、pH调节剂10~13g,加水至1L。
所述铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的一种或几种。所述pH调节剂选自碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。
所述络合剂选自柠檬酸、可溶性柠檬酸盐、酒石酸、可溶性酒石酸盐(本例为酒石酸钾钠)、苹果酸、可溶性苹果酸盐、三乙醇胺、六乙醇胺、乙二胺四乙酸、可溶性乙二胺四乙酸盐(本例为EDTA二钠)、单宁酸中的两种或两种以上。络合剂与铜离子形成稳定的络合物,在高碱性条件下不会形成氢氧化铜沉淀,也防止铜离子直接跟甲醛反应造成镀液失效。本品采用本领域的技术人员常见的双络合组分或两种以上的络合组分来提高化学镀铜液的稳定性。
除N-甲基吗啉可以起到稳定剂的作用外,本品还采用了本领域的技术人员常见的稳定剂与N-甲基吗啉一起达到提高镀液稳定性的目的。多种稳定剂同时使用,可以利用各稳定剂之间的差异,扬长避短,使稳定效果达到最佳。
所述稳定剂选自2,2'-联毗啶、亚铁氰化钾、菲咯啉及其衍生物、巯基丁二酸、二硫代二丁二酸、硫脲、巯基苯并噻唑、亚巯基二乙酸中的两种或两种以上。本品的镀液具有高度的稳定性,因此可以在40~60℃的温度下使用,最佳使用范围是45~50℃。与现有技术中一般使反应温度在60℃以上来保证反应的活性相比,本品的反应温度较低,降低了甲醛的挥发、减少了镀液副反应的产生、延长了镀液使用寿命。使用本品,化学镀铜时间可长达3h以上不会产生铜粉。所述稳定剂的浓度为0.001~0.1g/L。
本品中N-甲基吗啉对于镀液具有一定的加速效果。
本化学镀铜液中还含有加速剂,所述加速剂选自氯化铵、硫酸镍、腺嘌呤、苯并三氮唑中的一种或几种。
本化学镀铜液中还含有表面活性剂,所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、正辛基硫酸钠、聚氧化乙烯型表面活性剂中的一种或几种。表面活性剂可提高镀铜层的致密性、减少氢脆现象的产生。优选的表面活性剂为十二烷基硫酸钠,较其他表面活性剂十二烷基硫酸钠可减缓甲醛的挥发。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
化学镀铜方法是,将待镀件与上述的化学镀铜液直接接触,清洗、干燥得到镀件。
本化学镀铜液的反应温度为30~60℃,接触时间为5~200min。
产品特性:与传统镀铜相比,本品的稳定性有较大提高,且镀速有所提升。按照本品所提供的化学镀铜方法对待镀件进行镀铜,镀铜产品的良率大幅提高,同时化学镀铜的工作效率有所提高,有利于工业化大规模生产。本品也适用于镀厚铜的领域。
原料配比
制备方法:将各组分溶于水,混合均匀即可。
原料配伍:本品各组分质量份配比范围为:五水合硫酸铜0.8~3、七水合硫酸铁0~0.5、络合剂3~6、次磷酸钠4~6、硫酸铵0.5~1、硫脲0~0.01,水加至1000。
其中,络合剂为酒石酸钾钠。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
采用硫酸和浓氨水将溶液pH值调制为11~13,然后取一塑料板样品并将其粗化活化,水洗后再将其于室温下置于上述化学镀铜溶液中浸泡10min,镀铜完全后水洗,再浸渍于酸性溶液中进行导电化处理3min,再次水洗后则进行化学镀镍铜磷合金,最后所得到的表面膜层可以通过8h的盐雾实验,且其电阻和附着力皆可达到工业标准。
产品特性:本品采用次磷酸钠作为还原剂,避免了采用甲醛所带来的环境污染,且采用酒石酸钾钠为络合剂以降低成本,另外配方稳定性较高,便于管控,且成本较低。
原料配比
制备方法:用蒸馏水将质量浓度为10%的二甲氨基甲硼烷水溶液稀释成质量浓度为1%的二甲氨基甲硼烷水溶液。用硫脲和蒸馏水按常规方法配制成浓度为0.013mol/L的硫脲水溶液。用量筒量取蒸馏水倒入高脚烧杯中,分别称取五水合硫酸铜、七水合硫酸镍、乙二胺四乙酸二钠,倒入烧杯中,用磁力搅拌器搅拌使其完全溶解,向溶液中加入一水合次磷酸钠,搅拌使其完全溶解,用移液管分别移取质量浓度为1%的二甲氨基甲硼烷水溶液和浓度为0.013mol/L的硫脲水溶液,加入到溶液中,搅拌均匀,用质量浓度为25%的氨水调节pH值至9,用蒸馏水定容至1000mL,制备成次磷酸钠乙二胺四乙酸二钠体系化学镀铜溶液。
原料配伍:本品各组分质量份配比范围为:无机二价铜盐3~12、七水合硫酸镍1.105~5.25、乙二胺四乙酸二钠22.3~29.8、一水合次磷酸钠21.25~42.5、二甲氨基甲硼烷0.29~0.51、添加剂0~0.002,蒸馏水加至1000。
所述无机二价铜盐为五水合硫酸铜或二水合氯化铜。
所述添加剂为硫脲或三水合亚铁氰化钾。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
产品特性:次磷酸钠乙二胺四乙酸二钠体系化学镀铜溶液,以二甲氨基甲硼烷作为辅助还原剂,加快了反应速率;以乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)作为络合剂,提高了镀液的稳定性;以硫脲作为添加剂,使铜的晶粒细化从而使铜层质量得到明显改善。所制备的次磷酸钠乙二胺四乙酸二钠体系化学镀铜溶液是以次磷酸钠、二甲氨基甲硼烷为还原剂的镀铜体系代替了传统的甲醛镀铜体系,大大减小了对环境的污染,对环境保护起到重要作用。在次磷酸钠体系中以乙二胺四乙酸二钠代替传统柠檬酸钠做络合剂,不仅使镀层结晶度得到了改善,也使镀液稳定性得到了提高。
原料配比
制备方法:先将氯化铜、香草醛、络合剂、稳定剂、还原剂和表面活性剂分别溶于水制备各自的水溶液,然后将氯化铜水溶液与络合剂水溶液先混合,再与其他水溶液混合,加入pH调节剂混合均匀,即得到所述化学镀铜液。
原料配伍:本品各组分质量份配比范围为:二水合氯化铜5~10、香草醛1~5、乙二胺四乙酸二钠8~40、酒石酸钾钠8~40、亚铁氰化钾0.001~0.15、联毗啶0.0009~0.1、甲醛1~6、十二烷基硫酸钠0.001~0.12、氢氧化钠5~20,水加至1000。
氯化铜用作化学镀铜的主盐,提供Cu²+,使其与还原剂反应生成单质Cu并沉积于待镀工件表面,形成铜镀层。现有技术中一般是采用硫酸铜作为化学镀铜的主盐。但是硫酸铜中硫酸根含量过高,会在待镀工件表面产生一层硫酸盐的膜,阻止化学镀铜反应的继续进行,并会造成待镀工件的氧化。氯化铜具有强的渗透性,不会产生任何阻止化学镀铜反应进行的膜层,从而有效地保证了化学镀铜反应的平稳持续进行。另外,氯化铜还能与香草醛反应生成一种极易吸附于铜层表面的配合物,从而防止镀层表面被氧化,而硫酸铜则不能起到该作用。优选情况下,本产品中的氯化铜采用二水合氯化铜,但不局限于此。
络合剂的作用是防止Cu²⁺在碱性条件下生成Cu(OH)₂沉淀,其能与Cu²⁺形成稳定的络合物,即使在高碱性条件下也不会形成Cu(OH)₂沉淀,同时还能防止铜离子直接与甲醛反应造成镀液失效。络合剂可采用现有技术中常用的各种络合剂,例如可以选自乙二胺四乙酸、可溶性乙二胺四乙酸盐、酒石酸钾钠中的两种或两种以上。本产品通常采用双络合组分来提高化学镀铜液的稳定性。更优选情况下,所述络合剂采用酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠的混合物。最优选情况下,乙二胺四乙酸二钠的含量为8~40g/L,酒石酸钾钠的含量为8~40g/L。
稳定剂用于提高镀液的稳定性。稳定剂可采用现有技术中常用的各种稳定剂。各稳定剂之间的差异较大,本产品中采用多种稳定剂同时使用,扬长避短,从而使本产品提供的化学镀铜液的稳定效果达到最佳,保证本产品提供的化学镀铜液与现有技术相比稳定性得到最大幅度提高。优选情况下,稳定剂中选自亚铁氰化钾、联吡啶中的至少一种,更优选含有亚铁氰化钾和联吡啶。进一步优选时,所述化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.15g/L,联吡啶的含量为0.0009~0.1g/L。
还原剂为甲醛。甲醛与Cu²+反应使其生成Cu原子沉淀下来,自身被氧化为甲酸。甲醛具有优良的还原性能,可以有选择性地在活化过的基体表面自催化沉积铜。
表面活性剂为现有技术中常用的各种表面活性剂,例如可以采用十二烷基硫酸钠,但不局限于此。本产品的产品人发现,十二烷基硫酸钠较其他表面活性剂可减缓甲醛的挥发,提高镀层质量。更优选情况下,化学镀铜液中,十二烷基硫酸钠的含量为0.001~0.12g/L。
化学镀铜液中还含有pH调节剂,用于保证本化学镀铜液为碱性镀铜液,为化学镀铜提供一个碱性环境,因为作为还原剂的甲醛在碱性条件下还原效果最佳。pH调节剂采用现有技术中常用的各种碱性物质,例如可以采用氢氧化钠或氢氧化钾,优选为氢氧化钠。更优选情况下,本化学镀铜液中,氢氧化钠的含量为5~20g/L。
产品应用:本品主要用于化学镀铜。
产品特性:本产品采用渗透性强的氯化铜提供二价铜离子,作为沉积铜来源,同时镀液中含有香草醛,会吸附于待镀工件表面且不影响化学镀铜反应的进行,其一方面可用作还原剂,促进化学镀铜的反应进行,另一方面能与氯化铜形成配合物,并吸附于铜层表面,使得氧气无法与刚沉积的铜原子接触而有效地避免了镀层被氧化,从而保证镀层质量。
原料配比
制备方法:先将铜盐、络合剂、稳定剂、还原剂、表面活性剂、咪唑喹啉酸分别溶于水制备各自的水溶液,然后将铜盐水溶液与络合剂水溶液先混合,再与其他水溶液混合,最后加入pH调节剂混合均匀。即得到化学镀铜液。
原料配伍:化学镀铜液中含有铜盐、络合剂、稳定剂、还原剂、表面活性剂和pH调节剂,还含有咪唑喹啉酸。
其中,铜盐为化学镀铜的主盐,用于提供Cu²+,可与还原剂反应生成单质Cu并沉积于待镀工件表面,形成铜镀层。本产品中的铜盐可采用现有技术中常用的硫酸铜、氯化铜或硝酸铜,没有特殊限定。其中,硫酸铜可采用五水硫酸铜,但不局限于此。所述铜盐的含量在本领域的常用范围内即可,例如,可为7~20g/L,但不局限于此。本产品中的还原剂为乙醛酸,其与Cu²+反应还原出Cu。
咪唑喹啉酸的含量可根据镀液中铜盐和还原剂的含量进行适应性选择。优选情况下,本化学镀铜液中,铜盐的含量为7~20g/L,还原剂的含量为1~5g/L,咪唑喹啉酸的含量为0.001~0.015g/L。
络合剂的作用是防止Cu²⁺在碱性条件下生成Cu(OH)₂沉淀,其能与Cu²⁺形成稳定的络合物,即使在高碱性条件下也不会形成Cu(OH)2沉淀,同时还能防止铜离子直接与还原剂反应造成镀液失效。所述络合剂可采用现有技术中常用的各种络合剂,例如可以选自乙二胺四乙酸、可溶性乙二胺四乙酸盐、酒石酸钾钠中的两种或两种以上。
在本化学镀铜液中采用三络合剂体系,同时配合使用咪唑喹啉酸,使得本化学镀铜液不仅可以在低温下使用,同时使其稳定性得到提高,活性更强,还能控制镀铜反应的进行。具体地,所述三络合剂体系为三乙醇胺、柠檬酸与氨基磺酸的混合物。更优选情况下,本化学镀铜液中,三乙醇胺的含量为10~30g/L,柠檬酸钠的含量为5~20g/L,氨基磺酸的含量为3~15g/L。
稳定剂用于提高镀液的稳定性。所述稳定剂可采用现有技术中常用的各种稳定剂。各稳定剂之间的差异较大,本产品中采用多种稳定剂同时使用,扬长避短,从而使本化学镀铜液的稳定效果达到最佳,保证本化学镀铜液与现有技术相比稳定性得到最大幅度提高。优选情况下,所述稳定剂选自亚铁氰化钾、联吡啶中的至少一种,更优选同时含有亚铁氰化钾和联吡啶。本化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.1g/L,联吡啶的含量为0.001~0.1g/L。
所述表面活性剂为现有技术中常用的各种表面活性剂,例如可以采用十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠,其可减缓乙醛酸的挥发,提高镀层质量,但不局限于此。更优选情况下,本化学镀铜液中,表面活性剂的含量为0.001~0.1g/L。
本化学镀铜液中还含有pH调节剂,用于保证本化学镀铜液为碱性镀铜液,为化学镀铜提供一个碱性环境,保证还原剂乙醛酸在碱性条件下的最佳还原效果。所述pH调节剂可采用现有技术中常用的各种碱性物质,例如可以采用氢氧化钠或氢氧化钾,优选为氢氧化钠。更优选情况下,本化学镀铜液中,pH调节剂的含量为5~15g/L。
产品应用:本品主要用于化学镀铜。
化学镀铜方法是,将LDS注塑件先用激光辐射,然后浸渍于本化学镀铜液中,在LDS注塑件表面形成金属铜层。所述LDS注塑件为本领域技术人员所公知,即在塑料中添加非导电性有机金属复合物成型得到的注塑件。
产品特性:本产品通过在常用的化学镀铜液中新增咪唑喹啉酸,能有效改善镀液的活性和稳定性,降低铜盐在催化介质中沉积的反应电位,从而解决乙醛酸类化学镀液活性不足的问题,同时还能保证镀液长时间的稳定性。本产品尤其适用于LDS镀铜工艺,且镀速快,适用于低温(35~45℃)化学镀铜。
原料配比
制备方法:将各组分混合均匀即可。
原料配伍:本化学镀铜液为含有铜盐、络合剂、还原剂、稳定剂、促进剂和pH调节剂的水溶液。其中,络合剂包括主络合剂和副络合剂,主络合剂为柠檬酸盐,副络合剂为三乙醇胺与甘油的混合物;还原剂为甲醛;促进剂为苯并三氮唑。
所述副络合剂中,三乙醇胺与甘油的质量比为0.05~5时,化学镀铜液的活性更高,稳定性良好,得到的镀层质量更佳。更优选情况下,副络合剂中,三乙醇胺与甘油的质量比为1~5。
本产品中,柠檬酸盐的含量为10~30g/L,三乙醇胺的含量为5~20g/L,甘油的含量为1~15g/L。
所述铜盐为化学镀铜的主盐,用于提供二价铜离子,后续被还原剂还原形成金属铜,并沉积于待镀件表面,形成化学镀铜层。所述铜盐为现有技术中常用的各种水溶性铜盐,包括但不局限于五水硫酸铜、无水硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的任意一种。本化学镀铜液中,铜盐的含量在本领域的常用范围内即可,例如可以为5~20g/L,但不局限于此。
还原剂为甲醛,其含量在现有的甲醛还原体系化学镀铜液的常用范围内即可,没有特殊限定。例如,本化学镀铜液中,还原剂的含量为1~5g/L。
促进剂为苯并三氮唑,其能加快沉铜反应的速率。本产品中,促进剂(即苯并三氮唑)的含量为0.001~0.1g/L。
稳定剂为化学镀铜液中常见的各种稳定剂,例如可以选自亚铁氰化钾、联吡啶、甲醇中的一种或多种。作为本产品的一种优选实施方式,所述稳定剂为亚铁氰化钾与联吡啶的混合物。更优选情况下,本化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.1g/L,联吡啶的含量为0.001~0.01g/L。
pH调节剂,用于调节镀液的pH值,其可以选自碳酸钠、氢氧化钠、硼酸中的一种或多种。优选情况下,本化学镀铜液中,pH调节剂的含量为5~15g/L。
本化学镀铜液中还含有表面活性剂。表面活性剂能减少还原剂甲醛的挥发,一方面保证化学镀铜液组分的稳定性,从而保证其使用寿命,另一方面可避免甲醛的挥发影响镀层的致密度,保证镀层质量。所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、正辛基硫酸钠、聚氧化乙烯型表面活性剂中的一种或多种。优选情况下,本化学镀铜液中,表面活性剂的含量为0.001~0.1g/L。
产品应用:本品主要用于化学镀铜。
化学镀铜方法:将待镀工件与化学镀铜液直接接触,清洗干燥后得到镀件。其中,所述化学镀铜液为本产品提供的化学镀铜液。
化学镀铜过程中,本化学镀铜液的温度以及接触的时间可根据所需镀铜层的厚度进行适当选择。优选情况下,本化学镀铜液使用时的温度为30~50℃,接触时间为5~200min。
产品特性:
(1)本产品以甲醛为还原剂,能形成厚铜镀层;采用价格便宜的柠檬酸盐作为主络合剂,同时配合采用三乙醇胺、甘油作为副络合剂,可提高镀液的活性;采用苯并三氮唑作为加速剂,能提高化学镀铜时的沉铜速率。
(2)本产品中,主络合剂与副络合剂的质量比为0.8~4时,化学镀铜液的活性较高,稳定性良好,铜层质量较好。
(3)采用本产品进行化学镀铜时,能较快速、稳定地得到铜镀层,且镀层质量良好。
原料配比
制备方法:取硫酸铜,将硫酸铜溶入60℃热水并滤入槽中,冷却到室温后,搅拌的同时加入一定量的硫酸,然后加入无水乙醇,向槽中倒入工作所需量的自来水,用搅拌器搅拌电解液。
原料配伍:本品各组分质量份配比范围为:硫酸铜240~260、硫酸59~61、无水乙醇49~51,水加至1000。
产品应用:本品主要应用于化学镀铜。
一种行波管用螺旋线的化学镀铜方法:将阳极放入电镀液内,将螺旋线放入电镀液并连接电源的阴极;对螺旋线进行闪镀,闪镀的电流密度为6~8A/dm²,时间保持2~3s;对闪镀后的螺旋线进行电镀,电镀的电流密度为1~1.5A/dm²,保持6~10min;对电镀后的螺旋线进行反电镀(电抛光),反电镀的电流密度为0.8~1A/dm²,保持30~40s;将螺旋线取出、清洗。
产品特性:对螺旋线先进行闪镀处理,闪镀的大电流冲击螺旋线材料,使其表面得到活化氢的冲击,活化了表面,同时便于镀层的沉积;然后将电流逐步降低到电镀的正常电流,经过一定的时间后,镀层达到所需的尺寸,再将电镀电源的电极转换为反相,使螺旋线的电极为由阴极变为阳极,对螺旋线表面进行电抛光,使电镀表面光洁度变好、亮度变亮。使用本品行波管用螺旋线化学镀铜方法,化学镀的螺旋线表面镀层质量好,光亮无明显缺陷;镀层均匀性好,内外表面一致性好,附着力强,经过烧结后可满足行波管的使用要求。
电镀后的螺旋线,可以提高输出功率和增益,应用在X波段某机械行波管中,平均输出功率从80W提高到100W,增益从35dB提高到40dB。
原料配比
制备方法:先将铜盐、络合剂、稳定剂、还原剂、表面活性剂、端羟基聚氧化丙烯醚和三硫-异硫脲-丙磺酸钠盐分别溶于水制备各自的水溶液,然后将铜盐水溶液与络合剂水溶液先混合,再与其他水溶液混合,最后加入pH调节剂氢氧化钠,即得到所述化学镀铜液。
原料配伍:本品各组分质量份配比范围为:五水硫酸铜5~20、乙二胺四乙酸二钠10~40、酒石酸钾钠10~40、端羟基聚氧化丙烯醚5~30、三硫-异硫脲-丙磺酸钠盐0.001~0.05、亚铁氰化钾0.001~0.15、联吡啶0.0005~0.1、甲醛1~5、十二烷基硫酸钠0.0005~0.1、氢氧化钠5~20,水加至1000。
铜盐为化学镀铜的主盐,用于提供Cu²+,可与还原剂反应生成单质Cu并沉积于待镀工件表面,形成铜镀层。优选情况下,本产品中的铜盐可采用现有技术中常用的硫酸铜、氯化铜或硝酸铜,没有特殊限定。其中,硫酸铜可采用五水硫酸铜,但不局限于此。所述铜盐的含量在本领域的常用范围内即可,例如,可为5~20g/L,但不局限于此。
络合剂可采用现有技术中常用的各种络合剂,例如可以选自乙二胺四乙酸、可溶性乙二胺四乙酸盐、酒石酸钾钠中的两种或两种以上。本产品通常采用双络合组分来提高化学镀铜液的稳定性。优选情况下,所述络合剂采用酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠的混合物。最优选情况下,乙二胺四乙酸二钠的含量为10~40g/L,酒石酸钾钠的含量为10~40g/L。
稳定剂用于提高镀液的稳定性,可采用现有技术中常用的各种稳定剂。各稳定剂之间的差异较大,本产品中可采用多种稳定剂,扬长避短,从而使本产品提供的化学镀铜液的稳定效果达到最佳,保证本产品与现有技术相比稳定性得到最大幅度提高。优选情况下,所述稳定剂选自亚铁氰化钾、联吡啶中的至少一种,更优选亚铁氰化钾和联吡啶。进一步优选时,化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.1g/L,联吡啶的含量为0.001~0.1g/L。
还原剂为甲醛。甲醛与Cu²+反应还原出的Cu沉淀下来,自身被氧化为甲酸。甲醛具有优良的还原性能,可以选择性地在活化过的基体表面自催化沉积铜。
表面活性剂为现有技术中常用的各种表面活性剂,例如可以采用十二烷基硫酸钠,但不局限于此。十二烷基硫酸钠较其他表面活性剂可减缓甲醛的挥发,提高镀层质量。更优选情况下,化学镀铜液中,十二烷基硫酸钠的含量为0.001~0.1g/L。
化学镀铜液中还含有pH调节剂,用于保证本产品的化学镀铜液为碱性镀铜液,为化学镀铜提供一个碱性环境,因为作为还原剂的甲醛在碱性条件下还原效果最佳。所述pH调节剂采用现有技术中常用的各种碱性物质,例如可以采用氢氧化钠或氢氧化钾,优选为氢氧化钠。更优选情况下,所述化学镀铜液中,氢氧化钠的含量为5~20g/L。
产品应用:本品主要用于化学镀铜。
产品特性:本产品通过在常用的化学镀铜液中新增端羟基聚氧化丙烯醚和三硫-异硫脲-丙磺酸钠盐,能有效改善镀液的活性和稳定性,能起到化学反应桥梁的作用,加速电子的转移,从而加强工件的催化活性;络合剂的作用是防止Cu²⁺在碱性条件下生成Cu(OH)₂沉淀,其能与Cu²⁺形成稳定的络合物,即使在高碱性条件下也不会形成Cu(OH)₂沉淀,同时还能防止铜直接与甲醛反应造成镀液失效。其中端羟基聚氧化丙烯醚能屏蔽镀液中的杂质离子,抑制一价铜离子副反应的发生,同时也可以包裹溶液中产生的铜颗粒阻止其继续反应变大,保证镀层质量;三硫-异硫脲-丙磺酸钠盐可以抑制镀铜过程中的各种副反应,保证镀液的长时间稳定性。
原料配比
制备方法:先将各组分分别用水溶解,然后将溶解后的铜盐与络合剂的水溶液混合,再加入pH调节剂的水溶液,搅拌后加入其他组分即可得到化学镀铜液。
原料配伍:本品包括铜盐、络合剂、pH调节剂、还原剂、腺嘌呤和氰化镍钾。其中铜盐5~20g/L,EDTA(二钠)10~50g/L,氢氧化钠0~25g/L,甲醛1~7g/L,联吡啶0~0.02g/L,亚铁氰化钾0~0.05g/L,腺嘌呤0.0005~0.02g/L,氰化镍钾0.003~0.015g/L。其中,所述络合剂包括EDTA,所述还原剂为甲醛。
铜盐为化学镀铜的主盐,用于提供二价铜离子,后续被还原剂还原形成金属铜,并沉积于待镀件表面,形成化学镀铜层。所述铜盐为现有技术中常用的各种水溶性铜盐,包括但不局限于五水硫酸铜、无水硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的任意一种。
还原剂为甲醛,其含量在现有的甲醛还原体系化学镀铜液的常用范围内即可,本产品没有特殊限定。例如,所述化学镀铜液中,还原剂的含量为1~5g/L。
稳定剂为化学镀铜液中常见的各种稳定剂,例如可以选自亚铁氰化钾、联吡啶、甲醇中的一种或多种。作为本产品的一种优选实施方式,所述稳定剂为亚铁氰化钾与联毗啶的混合物。更优选情况下,所述稳定剂为亚铁氰化钾和联吡啶。所述化学镀铜液中,亚铁氰化钾的含量为0.001~0.1g/L,联吡啶的含量为0.001~0.025g/L。
pH调节剂,用于调节镀液的pH值,其可以选自碳酸钠、氢氧化钠、硼酸中的一种或多种。优选情况下,所述化学镀铜液中,pH调节剂的含量为5~20g/L。
化学镀铜液中的络合剂还包括酒石酸钾钠,它能与铜离子形成稳定的络合物,在高碱性条件下避免形成氢氧化铜沉淀,也防止铜直接与甲醛反应造成镀液失效,同时有利于控制镀铜反应的进行。
化学镀铜液中还含有表面活性剂。表面活性剂能减少还原剂甲醛的挥发,一方面保证化学镀铜液组分稳定性,保证其使用寿命,另一方面可避免甲醛挥发过程中影响镀层的致密度,保证镀层质量