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硫酸铜电镀工艺介绍

现代电镀网6月17日讯：（每日电镀行业最新资讯推送请关注微信公众号：现代电镀网）

铜既要掩盖钢辊的缺陷，又要为下道工序——电雕展示最佳的工作面。HYPERLINK镀铜是一个极为复杂的过程，对其控制应极为严密，稍有马虎，就需要花费大量的时间、人力、物力来纠正所出现的问题。

（一）镀铜工艺流程

金工滚筒→检查→发配滚筒→滚筒前解决→预镀镍→打磨清洗→镀铜→卸滚筒→交车磨

（二）HYPERLINK滚筒镀铜原理

镀铜层呈粉红色，质柔软，具有良好的延展性。

镀铜槽中电解溶液的重要成分是硫酸（H2SO4）和硫酸铜（CuSO4·5H2O）。铜在这种溶液中以铜离子（Cu2+）形式存在。电解铜作为阳极，按半圆弧分布于电解溶液中，并与电源阳极相接。滚筒横放在电解槽中，其表面有的是所有浸入电解溶液中，有的是半浸或1/3浸入电解溶液中，它与阴极相接，并以一定转速旋转。通电后，阴阳两极发生化学反映，铜离子带有正电荷，被阴极吸引，在阴极获得电子而形成铜原子，并附着在滚筒上，完毕电镀。但事实上，由于某些因素会干扰这种反映过程，正负离子始终不会平衡，所以在实际生产中不容易制得很满意的电镀滚筒。针对这种情况，只能尽力做到减少干扰因素，根据本公司的条件，进行各种器材、工艺的匹配，以制得满意的电镀滚筒。

（三）加强导电性管理

提高铜层质量，重要的是控制好电流差，保证导电部位干净和接触良好，使电流值分布均匀，使滚筒两端和中间的铜层硬度一致。

（四）镀铜液的重要成分

凹版电镀采用硫酸盐镀铜，镀液的基础成分是硫酸铜和硫酸。硫酸铜用来供应镀液中的铜离子，硫酸则能起到防止铜盐水解、提高镀液导电能力和阴极极化的作用。由于镀液的电流效率高（近于100%），可镀得较厚的镀层。当然，要保证各种化学品的纯度与稳定。镀铜液的重要成分如下：

1.硫酸铜(CuSO4·5H2O)，是蓝色晶体，颗粒大小如玉米粒，应尽量无黄色，工业级可用。根据生产条件和不同规定，硫酸铜的含量有的公司规范为200～250g/L，有的为210～230g/L，有的为180～220g/L。硫酸铜含量低，允许的工作电流密度低，阴极电流效率低。硫酸铜含量的提高受到其溶解度的限制，并且电镀中随硫酸含量的增高，硫酸铜的溶解度相应减少。所以硫酸铜含量必须低于其溶解度，以防止其析出。

2.硫酸(H2SO4)，在镀液中能显著减少镀液电阻，防止硫酸铜水解沉淀。其化学反映式如下：

CuSO4+2H2OCu(OH)2+H2SO4

若发出像氨水同样的气味，则有问题。若槽液浓度不合适，会产生Cu2+，使镀铜面出现麻点和针眼。

硫酸含量低时，镀层粗糙，阳极钝化。增长硫酸含量，能提高均镀能力，但有些光亮剂易于分解。其含量有的公司规范为40～60g/L，有的为55～65g/，有的为60～70g/L。

有的公司把硫酸铜含量控制在180～270g/L，硫酸含量控制在55～65g/L，取得了很好的效果，使铜层达成最佳硬度，并延长了存放期。

在温度为15℃条件下，硫酸铜+硫酸含量与波美度的相应关系如表2所示。

3.氯离子(Cl-)，通过加入少许盐酸获得。氯离子是酸性光亮镀铜中不可缺少的一种无极阴离子。没有氯离子便不能获得抱负的光亮铜层，但氯离子含量过高会使镀铜层产生麻点，并影响光亮度和平整性。应根据添加剂的规定使用，如：美吉诺添加剂为50～60ppm，Hard为50ppm左右，大和G为80～120ppm。

（五）镀液配制方法

先将计算量的硫酸铜溶解在2/3配制体积的温水中，当硫酸铜完全溶解和冷却后，在不断搅拌下慢慢地加入硫酸(加入硫酸为放热反映)，静止镀液并过滤，再加入规定的添加剂后，试镀合格即可投入生产。

（六）工艺条件

1.电流密度（DK）

电流密度在滚筒全浸时为15～18A/dm2，半浸时为20～30A/m2。电流密度能否提高，取决于镀液成分和其他条件，如：提高镀液温度、加强搅拌、镀液浓度高等都能提高工作电流密度。

2.温度

镀液温度在全浸时为42±1℃，半浸时为38±1℃较适宜。假如镀液温度过低，不仅允许的工作电流密度低，并且硫酸铜容易结晶析出；镀液温度高，则能增强镀液导电性，但会使镀层结晶粗糙；若镀液温度超过45℃，铜层会变软，版面发白。#p#分页标题#e#

3.镀铜时间

镀铜时间应根据所规定的铜层硬度而定，一般为1～1.5小时一槽。

4.镀铜槽中的阳极

阳极为电解铜球，直径为40mm。电解铜球在硫酸盐镀铜镀液中往往会产生铜粉，导致镀层产生毛刺、粗糙。铜球含磷量越少越好，这样可以减少铜粉，避免出现砂眼。假如铜球含磷量过高，则其表面会产生一层较厚的膜，使得阳极不易溶解，导致镀液中铜离子含量下降。铜球的含磷量以0.035％～0.05%为宜，目前国产铜球含磷量都大于0.05%，而进口的含磷量只有0.038%，但价格太贵。