凹版印刷版电镀工艺 - 铜电镀：电镀溶液的配置方法和工艺条件
发布时间:
2017-07-14
1. 制备镀层溶液的方法
首先，将计算好的硫酸铜溶解在占总量2/3的温水中。待硫酸铜完全溶解并冷却后，慢慢加入硫酸，同时不断搅拌（加入硫酸是放热反应）。让镀层溶液静置并过滤，然后加入指定的添加剂。如果试镀合格，可以投入生产。
2.工艺条件
（1）电流密度（DK）
当完全浸入桶中时，电流密度为15-18 A/dm2，部分浸入时为20-30 A/dm2。电流密度是否可以增加取决于镀层溶液的成分和其他条件，例如：提高镀层溶液的温度、增强搅拌、提高镀层溶液的浓度都可以增加工作电流密度。
（2）温度
当完全浸入时，镀层溶液的温度适宜在40±1℃，部分浸入时为38±1℃。如果镀层溶液的温度过低，不仅允许的工作电流密度低，而且硫酸铜也容易结晶；如果镀层溶液的温度过高，虽然可以增强镀层溶液的导电性，但会使涂层变得粗糙。如果镀层溶液的温度超过45℃，铜层会软化，表面会变白。
（3）铜镀时间
铜镀时间应根据铜层所需的硬度来确定，通常每罐的时间范围为1到1.5小时。
（4）铜镀槽中的阳极
阳极是直径为40mm的磷铜球，磷含量应在0.035-0.06%之间。目前，国内铜球的磷含量大于0.05%，而进口的只有0.038%，但价格过高。磷铜球在硫酸铜镀层溶液中常常会产生铜粉，导致涂层出现毛刺和粗糙。铜球的磷含量应适当且均匀分布，以减少铜粉并避免针孔。如果铜球的磷含量过高，表面会形成厚膜，导致阳极难以溶解，从而降低镀层溶液中的铜离子含量。
（5）阳极距离
阳极距离为50-80mm。
（6）板辊速度
板辊速度根据板辊的直径变化，通常控制在0.8-1.2 m/s的线速度。
（7）硬度剂的选择与使用
根据公司的设备条件选择最佳的硬度剂以提高电镀性能是一个重要步骤，因为控制铜层的硬度主要依赖于调整镀层溶液中添加剂的用量。
Pulsar公司铜镀添加剂的日本原装进口酸性快速电镀硬铜添加剂KY-Z系列是一个不错的选择，其优点包括保质期长（可达一年以上）、硬度提升容易（可达220 HV以上）、亮度和水平性好（可以适当减少铜厚度，节省铜球和电力）、定位效果好、耐高温和抗氧化。非常适合国内制板厂的设备和工艺条件，具有高性价比，并拥有专业的服务团队和技术研发团队，配备专业的分析和测试设备，因此受到制板公司的青睐。
铜镀溶液的比例和硬度添加剂的用量必须达到最佳。确保铜层的脆性和柔韧性之间的平衡是关键，因为这可以实现铜层的最佳硬度，同时延长保质期并减少使用。如果用量过多，铜层会过硬且脆，容易磨损并产生毛刺；如果柔韧性过强，雕刻时在30°或38°时可能容易产生毛刺，雕刻时应使用刮刀。判断韧性的方法是：铜皮应折叠一次而不断裂，然后再折叠一次，理想情况下在两次折叠后断裂。
实际生产中常见的问题是铜层的硬度过高或过软，导致不稳定。例如，如果硫酸根离子浓度低而电流高，会导致硬度高、脆性大、韧性差，随着时间推移会出现裂纹；如果铜层过软，则会导致点的变形。因此，必须实现各种元素的最佳匹配，以平衡铜层的脆性和柔韧性并保持稳定，这依赖于严格和细致的管理。
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