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）。让镀液静置并过滤，然后加入规定的添加剂。如果试镀合格，可以投入生产。
2.工艺条件
（1）电流密度（DK）
当完全浸入滚筒时，电流密度为15-18 A/dm2，部分浸入时为20-30 A/dm2。电流密度是否可以提高取决于镀液的成分和其他条件，例如：提高镀液温度、增强搅拌、提高镀液浓度都可以增加工作电流密度。
（2）温度
镀液温度在完全浸入时适宜为40±1℃，部分浸入时为38±1℃。如果镀液温度过低，不仅允许的工作电流密度低，而且硫酸铜也容易结晶；如果镀液温度过高，虽然可以增强镀液的导电性，但会使涂层变得粗糙。如果镀液温度超过45℃，铜层会软化，表面会出现白色。
（3）铜镀时间
铜镀时间应根据铜层所需的硬度来确定，通常每罐在1到1.5小时之间。
（4）铜镀槽中的阳极
阳极为直径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%，而进口的磷含量仅为0.038%，但价格过高。磷铜球在硫酸铜镀液中常常产生铜粉，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
板辊的速度根据板辊的直径而变化，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液中的添加剂量。
Pulsar公司的铜镀添加剂剂,KY-Z，是来自日本的原装进口酸性快速电镀硬铜添加剂，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）、良好的光泽和平整性（可以适当减少铜厚度，节省铜球和电力）、良好的定位效果、高温耐受性和抗氧化性，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。
铜镀液的比例和硬度添加剂的用量必须达到最佳。确保铜镀层的脆性与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量。如果用量过多，铜层会过硬且脆，容易磨损和损坏雕刻针；如果柔韧性过强，在30°或38°雕刻时容易产生毛刺，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，随着时间的推移会出现裂纹；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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