慧聪表面处理网讯:随着环保政策越来越严,国家对氰化钠的管控越来越紧,无氰电镀在电镀工艺中所占的比重越来越高。吉和昌顺应国家环保要求,于2013年下半年与美国epi电化学合作,引进他们先进的,环保的无氰镀铜,无氰镀银电镀工艺。经过快三年的推广,在无氰镀铜,无氰镀银镀种上开发了好几个客户。在生产实践过程中,发现了一些问题,结合我个人在服务过程中碰到的问题,在这里就无氰碱铜的工艺管控谈谈我个人的看法,也为今后大家在推广的过程中有个详细的了解。
Epi无氰碱铜镀液由三种成分组成,一个是铜溶液,密度为1.15克每毫升,就是资料上面的E-Brite Ultra CU,铜溶液浓缩液每升含铜离子18克,配槽量为30—50%,即镀液中的铜离子控制在5.4—7.2克每升。铜溶液其实相当于氰化镀铜槽里面的氰化亚铜,在电镀过程中主要提供阴极上析出金属铜的铜离子。铜离子太低,容易烧焦,电流打不大,上镀速度慢,镀层薄,如果直接下酸铜电镀,局部较薄的地方经过酸铜里面强酸腐蚀,导致结合力不好而起泡,脱皮。铜离子太高,铜离子放点过快而导致镀层结晶粗糙。同时需要更高的络合剂浓度来稳定镀液,成本过高。为防止工件下槽发生置换反应,建议工件带电下槽,同时锌合金预镀铜离子控制在下限,钢铁件铜离子控制在上限。
铜离子分析方法,epi公司提供的是EDTA方法,但在实际生产中,出现过由于镀液中锌离子含量过高而影响滴定误差,误把锌离子浓度也当成铜离子的浓度,本来没有那么高的铜离子而分析出来的铜离子浓度很高,出现这个情况后,我们查找原因,认为在EDTA分析方法中铜,锌离子都与EDTA发生络合反应,且终点很不好观察,后改用碘量法来分析镀液中的铜离子浓度,这种方法结果很准确,排除了锌离子的干扰而出现的数据误差。其原理是在微酸性条件下,铜离子和碘化钾定量反应生成碘,而锌离子没有这个方面的反应发生,以硫代硫酸钠滴定,可测出铜含量,以淀粉为指示剂。
2Cu2++4I-→2CuI↓+I2
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
碘化亚铜能吸附碘,使终点不明显,因此加入硫氰酸铵,使碘化亚铜转化为溶解度更小的硫氰酸亚铜,表面不再吸附碘素,可以敏锐的显示终点。
CuI+NH4SCN→CuSCN↓+NH4I
只有准确的分析出铜离子的浓度,才能准确的加料,维持铜离子浓度的稳定,也能从每天的分析结果中看出镀液中铜离子的稳定性如何。
Epi无氰碱铜中另一个成分为络合剂,密度为1.15克每毫升,也就是资料上面的E-Brite Ultra CU-E,配槽量浓度为10%,CU-E相当于氰化镀铜镀液里面的游离氰化钠,主要是起到导电,促进铜阳极溶解,稳定镀液中的铜离子浓度。络合剂过高,铜离子放电困难,铜析出来比较困难,结晶细腻,但镀速慢,络合剂过低,铜离子放电过快,结晶粗糙,不致密,结合力不好,同时阳极容易出现钝化。