谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极

谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极 电子电镀年会集 层的均匀性则有很高的要求，这是因为对于图形来 放电机会增加，从而使电流效率有所下降(因此， 说，尤其是双面以上的印刷线路板，有很多的小 如何做好能满足高分散能力和高电流效率之问的平 线路，如果分教能孔，同时在线路板的有些部位。则有很细和很密的 衡是图形保护性酸性镀锡的关键( 实验表明，只有组合的添加剂才能达到保持高 力不好和镀层分布不均匀，就会 导致辞孔位镀层不够厚而在蚀刻中出现孔位的破坏 分散能力和高电流效率之间的平衡。也就是要利用 或线路的缺损，造成印刷线路板报废( 多种有机添加剂的协同效应，来实现图形保护镀锡 阴极电流效率的重要性在于对抗蚀膜的保护， 的工艺要求(适合用作酸性镀光亮剂的有机添加剂 如果镀镭的阴极电流效率低，意味着电镀过程中的 如苯甲基叉丙酮、二氢苯甲醛、苯酞、二烷氧基苯 氢量增加，在某些膜层与基板的结合力差的部位， 甲醛等都可以增加锡在高电流密度区电沉积时的极 当氢的析出增加时，其对膜层的撕剥作用与电解除 化，如果单独使用，是不能用于图形保护电镀的， 油时是一样的，这时会发生镀液渗入保护膜内而出 这时要加入第二类光亮添加剂，才能达到抑制氢的 现滓镀镭层，在以后的蚀刻中，这些不该有锡层的 析出的效果(丙烯酸、对一二乙胺苯甲醛、丙烯硫 地方出现的锡层导致应该蚀去的铜层没有蚀去而形 胺、烷基缩水某油醚等都是第二类光亮剂(加入非 成短路等现象，同样导致线路板报废( 离子型表面活性剂也可以提高阴极电流效率(当然 对电镀添加剂的作用机理有所了解者的可以明 最好的办法是合成适合图形电镀需要的酸性镀锅添 加剂( 显看出，以上两个要求是互相有冲突的(对于酸性 简单盐电镀来说，如果想要获得良好的分散能 4结语 就要采用极化大、吸附能力加强的表现添力， 用于印刷线路板图形电镀的酸性镀锡的要求与 加剂，比 焊接性或装饰镀锡是不同的，在考虑到环境保护的 如其脱附电位应在一0(8V以上，因为在双面以上线路 板的电镀中，孔内的电流密度要达到电镀所需要的 要求而又能够满足图形保护需要的酸性镀锡是硫酸 盐镀锡。但是不是所有光亮酸性镀锡都能用于图形 中0(5A,d一时(其线路扳的边缘的电流密度已经超 过5A,din2，如果没有足够的吸附物来阻挡Sn”的放 保护电镀，适合图形保护电镀的酸性硫酸盐镀锡应 该既有良好的分散能力。又有高的电流效率。 电，孔内就无法获得电镀层，但这些改善电镀分散 能力的 添加剂在阻挡锡的还原的同时，也就使氢的 谈硫酸盐光亮镀铜的磷铜阳极 (1广东省西江电子铜材有限公司，广东省南海市528203 2上海浦疆科技工程公司，上海市200092) 邙少 1，程良高级工程师2，周腾芳总经理1 林教授 摘要在装怖性和PCB电蕞中，酸性光亮幢铜的阳极的熏佳台磷量为o(035—0(075x， 化铜(Cu3P)黑膜的生成对阳极性能、工艺的稳定夏蕞层质量有王著作用( 磷 关键词磷铜阳极磷含量光亮幢铜硫酸盐 320等光亮剂都是应用颇为广泛并卓有成效的，研究 硫酸盐光亮镀铜:出光快、整平性好、效率 高、 阴极过程的多，研究阳极状态的少(笔者曾论硫酸盐 电铸、制版成本低，被广泛应用于装饰性五金塑料电镀、 光亮镀铜的阳极行为(现对此再作进一步阐述。 (PCB)电镀。 和印制线路板 硫酸盐光亮镀铜所用的磷铜阳极为什么要含磷? 目前的研究多在于光亮剂方面(国外的210、 1954年以前(硫酸盐镀铜采用的是电解铜或无MHT、PCM光亮荆，国内的M、N、sP、P体系和 ?109? 电子电镀年会论文集 所生成的铜会在电镀过程中以电泳的方式沉积 氧铜做阳极，其存在一系列问题是:铜粉和阳极泥 多，阳 于镀层(从而产生铜粉、毛刺、粗糙(当铜阳极中 Cu2+镀液逐极利用率低、镀层容易产生毛刺和粗糙， 渐升高镀液不稳定，添加剂消耗快。 加入少量的磷，经电解处理(香港表面处理行业称 1954年美国NEVERS等对铜阳极的研究发现， 拖缸处理)表面产生了一层蒜色的“礴膜”，阳极 在 处理，(电解产生阳极黑膜对 溶解过程就有了改变。 铜阳极板中渗入少量的磷，经过一定时间的电解 首先，这层“黑色磷膜”对阳极过程反应(2) 电镀相当重要，因 此，建议用假阴极板或波浪板在2-3ASD内电解处理 有显著的催化作用，即加快Cu+的氧化，促使其进一 扣10小时)铜阳极的表面生成一层黑色的“磷 步被氧化成Cu斗，大大地减少了进入溶液中的 膜”，其主要成份是磷化铜(Cu，P)(这层“黑色 Cu+( 测得标准阳极磷铜黑色“磷膜”的电导率为1(5 磷”具有金属导电性，改变了铜阳极过程的某些 ×10。01cflll，具有金属导电性，不会影响阳极的导 反膜 应步骤的速度，克服了上述,系列的缺点。对镀电。而且磷铜比纯铜的阳极极化小，在D(为 铜质量、工艺稳定起着决定作用。这一研究成果同 1A,d辞，含0(029b或0(05,磷的铜阳极的阳极电位 年获得U(S(P(2689216，为硫酸盐光亮镀铜工艺的发 比 无氧铜低50mv-80mv。黑色磷膜在允许的阳极 展作出了重大的贡献。 度下不会导致阳极氧化( 电流密 铜阳极的溶解主要是溶解成Cu抖(但也会逐解 阳极表面的“黑色磷膜”会使微小铜晶位从阳 成 极脱落的现象大大减少，阳极利用率显著提高。这 极少量的Cu+(RASHKOV等用旋转环盘电极和 恒电流法研究证实:铜在硫酸中的阳极溶解是分两 层正常的阳极黑膜，当磷锕阳极采用阳极电流密度 步进行: D(=0(4-I(2A,dm2时，阳极中所含磷的量与阳极上 生 Cu——e—cu+ (I)快 成的熏膜泥呈线性关系，在含磷量为0(030--0(075, cuLe—Cu2+ (2)慢(控制步骤) 时。阳极铜利用率高，阳极黑膜泥生成得最少(几 Cu+可以阳极的作用下氧化成Cuz+(反应慢)， 种不同的阳极溶解后的分配百分率，见表1 也可以通过歧化反应分解成Cu和Cu”: 衰1 阳极材料溶解的分配(x) —、——,电解铜 阳极材料 火炼铜 含磷铜 分配百分率、——,(空气搅拌) (空气搅拌)(空气搅拌) (静止槽) 85(51 成为阴极沉积 97(90 98(36 泥渣及附着膜 (85(59 7(60 6(8l 13(6l 0(15 0(04 电解溶液中含铜量的增加 0(80 I(95 1(60 值得一提的是，Cu+不仅在阳极过程中会产生， 在应向生成铜粉的方向移动，毛刺的现象将会加重。 阴极过程中也会产生，其阴极反应如下: (2)一价铜离子会造成镀层不光亮、整平性 Cu2一+2e—Cu (4) 羞、镀液混浊。 (5) Cu2++e—Cu+(慢反应) 这也是由于铜粉细密地散布在阴极镀层表面， (6) 镀液中存在Cu++e—Cu(快反应)而Cu2+在其疏松晶体上均匀沉积，造成阴极沉积层 镀液中的Cu+是通过反应式(3)和式(5)而产 的不紧密、不平整、没有光泽。电流密度小的区 生 Co+的反应是很微小的，但只要少量 域，影响就更严重。在一个铜粉较多的镀槽中即使 的，虽然产生 就会影响铜镀层的质量。Cu+进入溶液会对阴极 加了较多光亮剂，低电流密度区域镀层也是很难光 Cu+ 镀层产生的危害如下: 亮整平的(加些双氧水，将铜粉氧化，再除去残存 造成镀层毛刺，即铜粗原因Cu+(在电镀 的双氧水，补充被双氧水氧化掉的光亮剂。低电流 (1) 过程中，铜粉以电泳的方式沉积在阴极镀层上产生 毛刺(在电密度区的不光亮、整平差将有明显改善( 反应要消耗酸，如在生产中可适当被补充些硫 流密度小、温度高的情况下，阴极电流 酸(效奉会下降，氢离子的放电，使酸度下降(水解反 ?110t 电子电镀年会论文集 铜阳极的含磷量以多少为好 量在O(3,的铜阳极为多，国内外差异颇大(见表2 我国以往在日用五金制品电镀中实际使用含磷 衰2国内外酸性镀铜工艺磷铜阳极舍“确”量比较 磷铜阳极含磷量(,)文献资料来源地方 中国大陆 0(02(0(3 0(02(0(07 日本 0(04(0(065 台湾 0(02(0(09 欧洲 0(015-0(06 美国 0(02(0(08香港 0(04-0(065广东省西江电子铜材有限公司标准 国内外研究表时，磷铜阳极中古磷量达0(005, 进了国外的先进技术和设备，制造出质量符合美 以上，即有黑膜形成，但膜过薄结合力不好。磷含 联邦铜发展局CDASl2标准的磷铜阳极，国 量过高，黑膜太厚。阳极泥渣多，阳极溶解不好， 国UKAS2000版IS09001质量体系认井获得英 导致镀液中铜含量下降。阳极含磷量0(030,(0(075, 中频感应电炉全套设备(包括证(用美国的 为宜，最佳值为0(035,(0(070,。 ) 密封连续铸造生产磷铜阳极(其舍磷量为检测设备、控制 0(03,( 国内外这种差异主要是由于磷铜极生产设备和 0(08,，分布非常均匀，晶粒细小(结构致密，“黑 工艺不同所致(国外采用电解铜(或无氧铜)和磷 色磷膜”不厚不薄结合力适中，有效地抑制了Cu+ 形 铜合金为原料，用中频感应电炉熔炼。由于原料纯 成。在生产中若配有空气搅拌、循环过滤等条件， 度高，磷含量容易控制，尤其是由于中频感应电炉 很少会出现“铜粉”引起的故障。实践证明，只要 的 制造设备、技术过关、含磷量在O(035,+-,0(075,是 固有特性，在熔炼过程中，由于电磁力的搅拌作 完全可行的，也是最为适宜的( 用，金属熔体产生流动自动搅拌(使铜磷溶体搅拌 非常均匀，自动控制 铜阳极的含磷量对黑色礴化膜有何影响 磷分布均方便。经这样熔炼的铜阳极使 (I)含磷量为0(030,-0(075,的铜阳极，形成 匀、溶解均匀、晶粒细小、铜粉和阳极泥 少、阳极利用率高，有利于镀层平滑光亮，无毛刺 的黑色磷膜厚薄适中，结构紧密、结合牢固，不易 和粗糙弊病(我国制造磷铜阳极的厂家，一部分对 脱落(而以前含磷量多的铜阳极，磷分布不均匀， 造成阳极泥多，从而污染镀液，还会堵塞阳极袋孔， 含磷量的标准不甚清楚，设各差、技术水平不高，“磷 铜阳极熔制质量差。电镀泥渣多——这种阳极的优 造成槽电压升高，而槽电压升高又更容易使黑色磷 点消失了，或呈反常颜色，致镀层不盘。现生产这 膜“掉”下来。实际操作中，边电镀边更换阳极容 种 易产生“毛刺”( 不稳定。”无法采用中频电炉的厂家(土铜阳极的厂似乎不少，但有些质量不好或不够好， (2)含磷量为0(3,的铜阳极，磷分布不均匀， 设备上马， 搅拌不充分，不能保证磷分布均匀，只好采取加大 黑色磷膜厚，铜的溶解法，所以常常要把阳极挂满， 并非使阴极面积之比为l:1(实际上，即使阳极挂得 磷含量的，将磷含量提高到0(1,^0(3,。鉴于 多(溶液中的铜含量仍有下降的趋势，也报难保持 国内80年代磷铜阳极的生产现状。我国编写的大部 平衡(需经常要补充硫酸铜，电镀成本来看，也是分电镀书刊上铜阳极“含磷量”写成0(I,~0(3,。 不合算的(电镀宁可多挂铜阳极(多挂劣质磷铜阳 目前是应该将磷含量改为0(030,(0(075,，与 国际接轨的时候了。必须用先进的设备和科学的生 极，阳极泥渣多，多角料多，费用消耗多( 产工艺来 (3)由于含磷高的铜阳极黑色磷膜厚，磷膜太 确保磷分布均匀及铜磷共晶组织晶粒细 小、结构紧密，使中国高品质优良的磷铜阳极也走 厚、电阻增加，要维持原来的电流，就要升高槽电 压(槽电压升高，有利于H+的放电，H+放电后，氢出国门，进入国际市场。广东西江铜材有限公司引 电子电镀年会论文集 用“M、N、SP、P”体系光亮剂(有的还不能很快脱离阴极，容易造成针孔(这一现象在使 区的故障) AEO 若使用含磷量少的这种铜阳极，由于黑色磷膜 加入 等表面活性剂)不多见，原因是这一体系的光亮剂 致密，Cu+很难从阳极区进入溶液，适应于上述平衡 中有比较多的表面活性剂，降低了溶液的表面涨力， 常数的Cu+浓度本身也报低，只要使用空气搅拌，控 从而使沉积出的氢不容易滞留在阴极表面(使用进 制硫酸浓度，不要偏低(宁可偏高些，但不要太高1) 口210光亮剂的产品，针孔问题比较多是由于210 电流密度略高些，这种低出电流密度区的不光亮、 体系的光亮剂中表面活性剂的量不够多或者降低溶 细麻纱可以克服( 液表面涨力的润湿作用不够强， 上述讨论的两种故障是五金塑料制品硫酸盐光 容易让氢滞留在阴 极表面造成针孔。解决针孔问透，办法之一就是加 亮镀铜中常见的。无论含磷量太高或太低，都会增 入少量的分子量为6000以上的聚乙二醇(P)，并设 加电镀添加剂的消耗，导致溶液中阳极泥大量产生， 法降低槽电压( 影响电镀过程，因此不能忽略阳极因素( (4)含磷量高、黑色磷膜厚、分布又不均匀还 影响礴铜质量及其正常溶解的因素 (I)铜的质量容易造成低电流密度区不光亮、细麻砂状。 虽然含磷0(3,的铜阳极其黑色磷膜是可以减少 制备磷铜阳极一般用电解铜或无氧铜和磷铜合 Cu+进入溶液，但是由于黑色磷膜结构疏松，分布不 金(无氧铜的含氧量为3×10一，杂质极少。因此， 均匀，其作用减弱。另外，在有金属铜的电解液中 基本不产生磷的氧化物，不消耗磷，所以磷含量很 存在着化学可逆反应: 容易控制(但是成本较高(电解铜的纯度已达 99(95,，可以满足要求:否则氧含量不确定，含磷 在常温下，此反应的平衡鬻数为: 量加得少，将造成磷含量失控和分布不均匀。杂铜 杂质较高，在阳极磷铜晶界中偏析，在电镀过程中 溶解进入镀液，积累到一定量时，形成许多阳极泥 。 x=器CuC —。o_4渣，造成镀层粗糙、镀液混浊和加速液的老化，影 响电流效率、光亮度、光亮范围及镀液的性能和镀 硫酸盐光亮镀铜工艺基本上是在常温下(当 ( 层的质量( 温度升高时，Cu+浓度会增高) (2)磷的含量 以上数据可以看出，适应此时平衡常数的Cu+浓 度很低(但是由于以上两个原因， 适量的舍磷量的磷铜阳至关重要(磷含量在 Cu+是存在的，它 0(030,('-0(075,范围都可以应用于装饰性五金、塑 常以硫酸亚铜的形成存在(若有空气搅拌，硫酸亚 料电镀、电铸、制版和印制线路板(PCB)电镀中， 铜可能会在硫酸的作用下被空气氧化: 一般以0(035,-0(070,为佳(磷含量过低，则CuaP Cu2S04+1,202+H2S04—2CuS04+H20 黑色磷膜过薄，结合不好，含磷量过大，也有种种 若在酸度降低的情况下，硫酸亚铜被水解形成 弊端(氧化亚铜(铜粉) (3)冶炼方式 Cu2S04+H20—C”20+H2S04 铜粉滞留在阴极高电流区域，很快 土法加工难以确保磷的分布均匀和加工金属组 被沉积铜覆 织结晶细致、结构致密，建议逐步采用感应电炉和 盖，堆积一定量即产生毛刺;在低电流密度区，电 先进的密封铸造生产工艺，以确保阳极磷铜质量达 流效率下降，氢离子放电较多，相对该区域的酸度 到国际先进水平，至于采用铸造式还是辊轧式生产 下降，水解反应向生成铜粉的方向移动(较多、细 磷铜阳极好，至今说法不一(台湾的研究认为铸态 密的铜粉滞留在阴极表面就造成不光亮、细麻砂状。 磷铜分布均匀，形成黑色。磷膜”的速度快，黑膜 这一故障在提高电流密度、适量补充硫酸会有所改 的结合力较好;辊轧式由于磷和杂质局部化分布， 这善(若没有空气搅拌、电流密度开得小的情况下， 集中于晶界，使晶面不易涪解(另外由于有两相腐(注意，这里是指低电流密度 种现象更容易发生( 蚀电位存在，黑色“磷膜”形成速度较慢(也有认 ?112? 电子电镀年会论文集 为经轧制的磷铜阳极晶粒较细、溶解较均匀。然而 注意事项 实践证明:中频感应电炉熔炼，原材料的 纯度，连(I)磷铜阳极电解后必定产生一层黑色的磷膜， 续铸造密封方法方式及铸造工艺控制条件的生产全 这是磷铜阳极的主要特征。阳极黑色磷膜形成的速 过程，实质上决定了阳极铜磷共晶体组织晶粒细小 度及紧密结合牢固程度与阳极电流密度、氯离子含 均匀、致密，即决定了高品质优良磷铜阳极黑膜形 量、添加剂的种类及添加量和连续铸造方式、工艺 成速度，铜磷金属加工组织状况和电化学溶解性能( 控制条件的全过程有着极其密切的关系(正常电镀 (4)阳极电流密度工艺条件情况下，阳极电流密度D(卸(4~1(2A,din2， 阳极过程常被忽视，对阳极电流密度更缺乏充 经4-16小时的拖缸处理(磷铜阳极表面生成均匀完 分的研究。对阳极电流密度重视不足，阳极面积往 整的阳极黑色磷膜，阳极的溶解性能处于最佳状态。 往偏小，阳极电流密度太大，造成“毛刺”、“粗糙”、 正常的电镀生产中，礴铜阳极不断地溶解，阳极黑 阳极泥多，阳极利用率低。影响PCB电镀的正品率。 膜到了一定的时候，磷铜球溶解消耗了，脱下一层 现场分析发现，全板电镀和图形电镀线(其他条件 黑皮，钛蓝内少则百米粒磷铜球，多则几百粒，并 相同，但电流强度不同。前者磷铜球黑膜薄，结合 在生产中不断地补充新铜球来维持正常的阳极电流 力不好，磷铜球呈破碎状;后者没有这种情况，磷 密度和铜离子的平衡(因此，黑色磷皮膜也就形成 铜球半径随溶解变小但不变形，增大阳极面积，降 少量正常的磷化铜黑泥(不形成黑色邻皮膜的铜阳 低阳极电流密度，镀层质量就完全正常，磷铜阳极 极，不叫磷铜阳极(生产实际中，磷铜阳极含磷量 的情况与图形电镀相同。阳极在电镀过程中，随着 太高，肯定会生产根厚的黑色磷膜，黑膜越厚越容 电流密度增加，一般有三个变化阶段:第一阶段， 易脱落，黑泥渣也就越多(若到过滤清洗槽底，就 阳极电位向正方向移动时产生阳极溶解，随着电位 取出磷铜阳极板，用钢丝使劲去刷，甚至用浓酸去 变正，金属的溶解度增大;第二阶段，当阳极电流 密浸泡，黑摸难以去掉，见不到阳极磷铜晶花铜色， 这说明铜阳极磷含量太高(还有一类劣质磷铜阳极 度或阳极电位超过某一定数值时，金属溶解的速 度不但不增大。反而急尉地减小(阳极电位正到某 一电位时，电位发含杂质多(晶粒粗大结构不致密， )， 造成不均匀溶解，形成与黑膜混合的泥渣，是另一 生突变，金属溶解速度迅速变小 属溶解还产生新的电极反应，如OH离子这时阳极出现钝化现象:第三阶段，电极上伴随金 类泥渣( (2)在PCB行业中，若酸铜槽停镀多日，应 在阳极上 放电析出氧气。由于在阳极产生氧化作用，对添加 将阳极取出。这是因为磷铜会发生自溶解现象，使 剂和阳极磷铜生成黑色膜的作用产生不利的影响( 硫酸浓度增加，铜是不溶解在约有2mol,L硫酸的硫 极电由于电流一般是由阴极镀件决定的，提供适当的阳 酸盐镀铜溶液中的(但在有氧条件下会发生反应: 2Cu+02+2H2S04=2CuSO„+2H20 流密度的唯一方法是调节阳极面积(在电镀过 程中阳极不断的溶解变小(面积缩小，参考:根据 Cu2*,Cu和O，+4H+,H，O电对的标准电极电位分 别为0(34V和1(23V。显然，上述反应可以进行，法拉第定律即843A(h,kg铜)，阳极电流密度不断地 增大，当阳极电流密度过大时，黑色磷膜生成速度 停镀时还在空气搅拌，铜的溶解更明显( 加快、加厚若 (3)磷铜阳极外的袋套，应选用耐酸的涤纶布 或阳极发生钝化或局部钝化并同时阳极 上有大量的氧产生，造成黑色磷膜的松脱(磷化铜 或耐酸、碱的丙纶布，选择适当的密度(经纬线密 黑泥增加，进入溶液多时会造成镀层粗糙。所以阳 度)(阳极布袋的密度和厚度各异，孔隙度的大 小，对于阻挡阳极微粒、黑膜泥和铜离子的对流扩 极电流密度对磷铜阳极的正常溶解起着决定性的影 响。控制阳极电流密度上限不容忽视。就PCB电镀 散等的效果也就各有不同。为了保持优良的镀铜质 量，选择适宜的阳极布袋号规格(经长期生产验而言，特别是全析电镀，必须经常加入磷铜球粒， 推荐应用西江737涤纶和747聚丙烯)和定期证(以保持较大的阳极面积，只要镀液中铜离子浓度无 明显上升趋势和不影响镀层的均度能力，阳极板全 更换阳极布袋也是不可忽视的(双层阳极清洗、 内袋破穿，防止阳极泥进入溶液(但两层阳极袋子 挂满钛满钛篮、放足磷铜也不为过( 袋能以防 ?113? 电子电镀年会论文集 膜”的结合力。不利于阳极溶解。也容易引起槽电压升高，影响“磷 路板资讯，1993年(65)、P89(94。 11 B(N(赖依聂尔、H(T(库特莱夫采夫著，„电镀原 使用阳极框(框外有阳极袋是必要 的，不要让阳极布袋直接贴在磷铜阳极上(这有利 理>(第一册)IMI张治平、王秀容等译，北京:机 于阳极的溶解、更换、检查( 械工业出版社1959年、P350-359。 结束语 12张绍恭，酸性光亮镀铜生产中容易被忽视的原 经过45年的研究和生产实践的检验，含磷量为 材料和阳极的质量问题(”J第六届全国电镀与耪饰 0(031)--0(075,铜阳极到目前已被美国、英国、日本、 学术年会论文榘，金华，中国表面工程协会电镀分 会，2000年P42-43( 德国、意大利、墨西哥、澳大利亚、波兰、前苏联、 新加坡、马来西亚、韩国、 13沈品华、张松华。2000型硫酸盐镀铜光亮剂的 泰国以及我国香港、台 湾等许多国家或地区在内的世界各国电镀PCB行业 研制报告，Icl第六届全国电镀与精饰学术年会论文 所接受。而对国内不少电镀厂家来说，还是一种新 集，金华，中国表面工程协会电镀分会，2000年 故障、得到了利益，这种新材料的市场将迅速。P44-47 材料，随着新材料逐步被人们认识、使用，减少了 扩展。 14沈锡宽，唐济才(印制电路技术，IMl=|l:京:科学 铜阳极使用量70,，跃居全我公司生产的磷铜阳极销售超过600T,月，占全国磷 出版社，1987年P204。 国首位，尤其是在印制15曾华粱、吴仲达等(电镀工艺手册(第二版)IMI， 电路板、五金、塑料和电铸电镀中被广泛采用，这 北京:机械工业出版杜，1997年6月P179。 不是没 有原因的，在国内装饰性电镀行业，这种磷16钱苗根主编材料表面技术及其应用手册IMI 铜阳极应用比较晚。但优势明显，势必会很快拓展。 (第3篇吴以南电镀和化学镀)，北京:机械工业 致谢: 出版社，1998年10月P123。 本文工作曾得到广州市二轻研究所总工程师袁 17陈其忠等，333例电镀故障捧除法【MI。上海科 国伟研究员的帮助，在此表示感谢( 学技术文献出版社，1988年3月P127、141。 参考文献 18潘忠盘:快速酸性光亮镀铜原理与工艺，IJl(上l Nevers L and P E(、M Palme r' 海无线电四厂)。上海电镀1981年第1期P10(17。 (P'Hungerford R Iron 19第四机械工业部无氟电镀工作组镀铜攻关组，Age，174，114((Aug，12(1954) 2 E Never R w( L，PalmerTPS光亮酸性镀铜，IJJ重庆电镀(总第十七期)1980 R(P'Hungerford 年元月P35。(中国电子学会第一届电镀年会资料选Plating，41，11，1301，1954 H A 3 SafranekW andFaustC 编之三)L， 20 (美)弗利德，里克A(洛温海姆主编，现代电Plating,42(1541(1955) 4 Surface Technology,14，(4)309—321(1981) 镀(第三版)IMl，北京般空学院一0三教研究室译( 5 Abe and S Goto 北京:机械工业出版社，1982年P235,,236。 Nippon Kogyo Kaish，97(1193(1981) 2l原l联邦德国l电镀技术杂志出版社编(实用电镀 E M 6 Mattisson and J O Bockris 技术IMI(邵性波译，北京:国防工业出版杜，1985 ，Faraday Trans 年P237。Soe，55，1586(1959) 7邝少林译„光亮镀铜中含磷铜阳极溶解的动力学 22覃仕辉(表面处理通讯IJl。香港金属表面处理 学会。 J(第19期)1997年1月i'20(22。和机理) J，电镀世界，1983年第2期P45(52。 8 23林英毅t浅谈PCB制造的化工压台与电镀IJ13(蒋雄，酸性镀铜中的磷铜阳极，JJJ广州„电 镀与涂饰'，1984年第4期P2(5( 印制电路、表面贴装，1999年(I)P88(92( 24 9International 1994年欧州表面处理秋季刊。The I苏IL(1(安特罗波夫著„理论电化学)IMI吴仲达、 Metals,Chemicals 朱耀斌、吴万伟等泽，北京高等教育出版社1982年， Group磷铜阳极资料PI- P509(520。 25美国冶金产品公司磷铜阳极产品资料，1998年。 ( 4 Produots lo袁中圣，酸性光亮镀铜的磷铜阳极IJl台北;电 (Metallurgical Compamy)(810 Lincoln ?114? 电子电镀年会论文集 Ave(P-O(Box 598(West 19381( Chester,PA 30周绍民等?金属电沉积一原理与研究方法IM 0596(610-696-6770(1-800-659-4672( 上海科学技术出版杜(1987年P72(82。 26 3l 国外磷铜供应商(TITAN罔址: 李获。电化学原理(修订版)(【Ml北京航天大 学出版杜(1999年8月第1版P401-417((h((t((t(，n，((:(,((,(w((((w(((w((((((t((i(t((a((n(((i(n(((t((L((c(((o((m((((,((n((r((o(((d(((u((c(((t((((h((— tm— 27石井英雄等著，日本电镀指南，IMl黄健农译: 32刘学雷、钟强、王为，硫酸盐镀铜液中铜阳极 湖南科学技术出版社，1985年P103(105( 性能研究|Jl，天津，电镀与精饰(2001年第4期 P36-37(28程良„硫酸盐光亮镀铜的阳极行为)，IJI腐蚀与 防护1987年第六期P28-30( 33沈品华。我国电镀行业主要镀种世纪回眸和现 状，电镀和涂饰2002年第1期P60-29黄子勋、吴纯素等„电镀理论'，lMl北京，中 国农业机械出版杜1982年P141(148。 65 稀土对电沉积Ni-w-B—SiC复合镀层组织结构及性能的影响+ (昆明理工大学材料与冶金工程学院，昆明，650093) 郭忠诚朱晓云徐瑞东翟大成 摘要研究了稀土的加入对电沉积Ni—卜B-sic复合键层的成份、蛄构、表面彤筑、硬度 等的影响规律(结果表明:稀土的加入有利于SiC与8i—卜B的共沉积，使棱屡蛄^细化，RE- Ni—w—B_sic复合镀层的硬度高于Ni一卜B-sic复合镀屡( 关键词眦,Ni叫-B-sic复合棱屡、性tlC站构、电沉积? 1前言 Na2WOp2H20 50,709,L SIC(3(?( suml609,L 其良好的附国内对化学镀Ni(B-SiC复合镀层的研究较多， RE(0(阜-1(0um)如149几 着性、耐磨性、高硬度早已得到证实I?I( ?A，dnl2 Dk13(5 pB 稀土在化学镀Ni(B合金及Ni(B(SiC复合镀层中有 T 40? 增加固体颗粒在复合镀层中的重要作用，能有效地促进固体颗粒与合金共沉积， 搅拌方式;空气搅拌 2 的硬度及耐磨性，使结晶细化，增含量，提高复合镀层2实验材料 化性强其抗其高温氧采用40X30X2mmA3钢为基体材料( l"I(有关稀土在电沉积Ni(W(B-SiC复合镀层 2(3复合镀层的成份、囊面形靛、相结构、硬度分 中的作用目前研究甚少I。I(本文主要报道稀土的加入 对Ni(W(B(SiC复合镀层组织结构及性能的析 影响规采用EDAX9100型多功能电子能谱仪测定复 律。 镀层的成份，采用ASM(SX型扫描电子显徽镜观 合 察 2实验研究方法 镀层的表面形貌，用日本理学3015型X射线衍射仪2 1镀液组成和工艺参数 分析镀层的相结构，采用HX-I型硬度仪测定复合镀 40—80 NiCl2(6H20 309,L GZ-I(络合剂1 g,L 层的硬度( 肛lsg，L GZ-2(络合剂) KBH。 2(0,30(?L „云南省“九、五?科技攻关项目(95BII(5) ?115?