1、过高时，大量析氢会 造成镀层针孔，低电流密度区没有镀层，还会造成基体金属的氢脆。对于阳极来说，它将降低阳极极化，有利于阳极的正常溶解。络合剂的游离量低，镀层结晶变 粗，镀掖的分散能力和覆盖能力都较差。四、缓冲剂 用来稳定溶液的PH值，特别是阴极表面附近的PH值。缓冲剂一般是用弱酸或弱酸的酸式盐，如镀镍溶液中的比H3BO3，和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4 等。 任何一种缓冲剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲作用，超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作用，而是还必须要有足够的量才能起到稳定溶液 PH值的作用，由于缓冲剂可以减缓阴极表面因析氢而造成的局部PH值的升高，并能将其控制在最佳值
2、范围内，所以对提高阴极极化有一定作用，也有利于提高镀 液的分散能力和镀层质量。过多的缓冲剂既无必要，还有可能降低电流效率或产生其他副作用。五、电镀稳定剂 用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液的清澈稳定。如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸，酸性镀锡溶液中的抗氧化剂等。六、阳极活化剂 在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质，它可以促进阳极正常溶解，提高阳极电流密度。如镀银溶液中的氯化物，氰化镀铜溶液中的酒石酸盐等。七、添加剂 是指那些在镀液中含量很低，但对链液和镀层性能却有着显著影响的物质。近年来添加剂的发展速度很快.在电镀生产中占的地位越来越重要，种类越来越多，而且越来越多地使用复合添加
3、剂来代替单一添加剂。按照它们在电镀溶液中所起的作用，大致可分为如下几类。（一） 光亮剂 它的加入可以使镀层光亮。如镀镍中的糖精及1,4-丁炔二醇;氯化物镀锌中的苄*丙酮等。当在镀液中含有几种光亮剂或将几种物质配制成复合光亮剂时，常根 据光亮剂的集团及其在镀液中的作用、性能和对镀层的影响等，又将它们分为初级光亮剂、次级光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂等。（二）整平剂 具有使镀层将基体表面细微不平处填平的物质。如镀镍溶液中的香豆素，酸性光亮镀铜溶液中的四氢噻唑硫酮、甲基紫等。（三）润湿剂 它们的主要作用是降低溶液与阴极间的界面张力，使氢气泡容易脱离阴极表面，从而防止镀层产生针孔。这类物质多为表面活性
4、剂，其添加量很少，对镀液和镀层的其他性能没有明显的影响。如镀镍溶液中的十二烷基硫酸钠和铵盐镀锌中的海鸥洗涤剂。（四）应力消除剂 能够降低镀层内应力，提高镀层韧性的物质。碱性镀锌溶液中的香豆素等。（五）镀层细化剂 它是能使镀层结晶细化并具有光泽的添加剂。如碱性镀锌溶液中的DE及DPE等添加剂。（六）抑雾剂 这是一类表面活性剂。具有发泡作 用，在气体或机械搅拌的作用下，可以在液面生成一层较厚的稳定的泡沫以抑制气体析出时带出的酸雾、碱雾或溶液的飞沫。选择的原则是它对镀液和镀层的其他性 能没有有害的影响，而本身在溶液中相当稳定，如镀铬溶液中使用的F53。抑雾刑的加入量一般都很小，过多会造成泡沫外溢或爆
5、鸣，如果选择或使用不当则会在 镀层上造成气流痕、针孔等。（七）无机添加剂 此类添加剂多数是硫、硒、碲的化合物及一些可与镀层金属共析的其他金属盐。这些金属离子对镀层的性能会有显著的影响，而且这种影响是多方面的。例如在镀镍 溶液中加入镉盐可以得到光亮的镀层，在硫酸盐镀锡溶液中加入铅盐可防止镀层长锡须，在镀银或镀金溶液中加入锑或钴盐可以提高镀层的硬度等等。但是这些金属 的含量必须很低，否则将会使镀层恶化，如发黑、发脆、产生条纹等。八、阳极 电镀时发生氧化反应的电极为阳极。它有不溶性阳极和可溶性阳极之分。不溶性阳极的作用是导电和控制电流在阴极表面的分布;可溶性阳极除了有这两种作用外， 还具有向镀液中补
6、充放电金属离子的作用。后者在向镀液补充金属离子时，最好是阳极上溶解入溶液的金属离子的价数与阴极上消耗掉的相同。如酸性镀锡时，阴极 上消耗掉的是Sn2+，要求阳极上溶解入溶液的也是Sn2+;在碱性镀锡时，阴极上消耗掉的是Sn4+，要求阳极上溶解入溶液的也是Sn4+。同是还希望 阳极上溶解入溶液中的金属离子的量与阴极上消耗掉的基本相同，以保持主盐浓度在电镀过程中的稳定。阳极的纯度、形状及它在溶液中的悬挂位置和它在电镀时的表面状态等对电镀层质量都有影响。染料型镀铜光亮剂配方分析 镀铜光亮剂应用背景 特点 染料光亮剂组成 配方示例（仅做参考） 光亮硫酸盐镀铜有许多优点，特别适宜作塑料电镀的底镀层，也常
7、作为装饰性钢铁零件电镀铜、镍、铬的底镀层。用光亮硫酸盐镀铜整平增厚，是降低电镀成本有效 手段之一。硫酸盐镀铜用于工业化生产已有100 多年,通过向镀液中添加一些光亮添加剂和整平剂等，可以得到细致、平整的镀层。1. 背景 国外酸铜添加剂中很早就将染料用作整平剂。虽然后来又开发了一些整平剂，但效果不及染料型的好。染料的优点主要是覆盖能力较好，同时有较好的整平作用。我 国在开始试验MN 型光亮剂时，也对染料进行过研究，如曾从40多种染料中筛选出甲基紫和藏花红，认为这2种染料效果较好，但使用中存在几个问题。1）镀液允许上限温度低， 一般不超过302）染料的聚合和沉降；3）染料型光亮剂在高、中电流密度区
8、整平性不如MN型好。2. 染料型镀铜光亮剂的特点 染料型镀铜光亮剂的性能集中体现在整平能力、出光速率、走位能力三个方面。研制整平能力强、出光速率快、走位好的高性能镀铜光亮剂关键在于中间体的选择与复配原则的确定。1）出光速度快，整平性好。对此，我们曾与市面上认为最佳的进口同类型光亮剂在大生产线上作了现场对比，一般车削铁零件或黄铜零件，可在6分钟左右出现镜 面光亮的镀层，性能基本持平。其中“207”是浓缩型的，用量较省，综合性能较好；“209”最突出的是整平性，镀层丰满度更好些。2）覆盖能力（走位）好，尤其在低电区有较好的光亮度。对此，我们曾做了大量赫尔槽和角阴极试验，试片在低电流密度区镀层仍比较
9、清亮，未出现界限明显的暗色铜镀层。3）光亮剂容许范围宽，调整较容易。也就是加得少，镀层光亮度略差些；稍多加些，也不会出现明显的挂勾或零件孔边的“眼圈印”。4）兼容性好，能与进口染料型光亮剂相互替换或取代使用。5）在一般情况下，不会产生憎水膜，因而电镀后续镀层前不需进行脱膜处理；但前提是镀液中有机杂质不能积累太多；太多了需用双氧水-活性炭处理。6）由于染料在镀液中及在电极上的分解和聚合，会产生颗粒状悬浮或沉淀物，吸附到镀件上，就会出现针孔、麻点，因而镀液必须进行循环过滤，循环量最好每小时不少于槽液总体积的5倍，至少也得3倍。3.染料型光亮剂的组成 一般将染料型光亮剂分为开缸剂（MU）、光泽剂与整
10、平剂3种出售。开缸时3种都加。开缸剂主要为细化结晶、减少针孔麻点，开缸时用量较大，但平时补加不 多。而光泽剂与整平剂由用户视情况补加。开缸剂主要为细化结晶、减少针孔麻点，开缸时用量较大，但平时补加不多。补充时以A，B 剂为主，一般情况下A，B 剂可按各50%加入；若有些零件要求镀液覆盖能力（走位）更好些，可适当多加些A 剂；有些形状较简单的零件，但要求出光速度和整平能力更好的，则可适当多加些B剂。不过A，B 剂的添加量不宜相差过多,一般以不超过10%为宜。3.1 光亮剂 光亮剂用来增强高电流密度区光亮度与整平剂配合发挥作用。主要成分为有机含硫磺酸盐主要发光基团等类型。高档次的光亮剂中间体有醇硫
11、基丙烷磺酸钠 （HP），二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110）。HP是作用于酸性镀铜液中取代传统SP（聚二硫二丙烷磺酸钠）的晶粒 细化剂与SP相比具有镀层颜色清晰白亮，用量范围宽多加不发雾，低位效果好等优点。TPS性能与SP相仿其高区走位性能优良光亮剂组分性能较易控制是取代 SP的新一代高性能酸铜中间体；SH110作用与SP基本相同，其不同之处它是晶粒细化剂与整平剂结合的产物该工艺特别适用于线路板电镀及电铸铜。3.2 载体 在铜镀液中，加入的光亮剂必须在表面活性剂的协同下才能使镀层光亮、整平，这些表面活性剂即为载体。常见的载体有聚乙二醇、多胺与环氧乙烷的加成物 （
12、AE）、脂肪胺与环氧乙烷的加成物（DAE）、脂肪胺聚氧乙烯醚（AEO）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP）、聚乙烯亚胺季铵盐等。有些载体还同时具有润湿 性、染料分散剂、镀层晶粒细化的作用。 常用的非离子表面活性剂聚乙二醇（P）分子量有6000，8000，10000；润湿剂MT-100，P必须和光亮剂、整平剂组合使用方可获得全光亮镀层，MT-100为琥珀酸酯钠盐，低泡润湿剂能提高镀液的均镀能力，使高低电流密度区沉积的镀层均匀一致。3.3 整平剂 整平剂，多为杂环化合物和染料。 染料由于其结构不同，有些起光亮作用，有些起整平作用。常见的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料（MDD）、三苯甲烷染料、聚合硫代染料（
13、碱性黄）、吩嗪 类染料等。最佳的吩嗪类染料是健拿绿B及健拿黑R，它们具有最好的整平能力和最宽的光亮电流密度范围。杂环化合物可以加强低电位区的走位能力，改善和加强整平能力。3.4润湿剂湿润剂一般为表面活性剂。表面活性剂的湿润作用可以消除铜镀层上产生的麻点与针孔，此外还能在阴极与镀层界面上定向排列剂产生吸附作用，从而提高阴极极化 作用，使镀层的结晶更加致密、均匀和细致。常用的非离子表面活性剂聚乙二醇（分子量有6000，8000，10000）、十二烷基磺酸钠、HFI（改性聚 醚）、RPE（环氧乙烷-环氧丙烷共聚物）、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的等。除此之外，还有结构更加复杂的聚胺类表面活性剂，如烷氧双胺
14、、脂肪胺聚氧乙烯醚 等。4. 染料型铜光亮剂的配制4.1 NM型+染料类光亮剂 成分 含量（mg/L） 12-巯基苯并咪唑（M）0.8390.8902乙撑硫脲（N）0.5740.6003聚二硫二丙烷磺酸钠（SP）26.028.04聚乙二醇（P）0.0700.0785甲基紫 0.0550.0604.2配制流程1） M（ 2-巯基苯骈咪唑）溶液的配制 M 是一种整平剂。定量称取M后，将其加入去离子水中，加热至90 时，加入少量NaOH，搅拌下，固体慢慢溶解后，冷却溶液至室温待用。 2） N（ 乙撑硫脲）、SP（ 聚二硫二丙烷磺酸钠）、 聚乙二醇20000（P）溶液的配制 N也是一种整平剂；P是表面
15、活性剂，主要作用是减少镀层针孔和麻点。定量称取N、SP、P后，将其加入去离子水中，常温下搅拌溶解后备用； 3）染料溶液的配制 将染料与染料分散剂加入水中，常温下强力搅拌至均匀后待用； 4）光亮剂的配制 将上述的前两种溶液混合均匀后，加入部分去离子水，然后将染料溶液加入到此混合液中，搅拌下补充水至计算值。 4.3酸铜光亮剂参考配方 聚乙烯亚胺烷基化合物（GISS）0.0110.0200.010.05龙胆紫 0.0180.0210.150.20健拿黑R0.0290.035酸性镀铜光亮剂配方分析 背景光亮剂 酸铜光亮剂 配方示例仅供参考1.背景 酸性硫酸盐镀铜工艺因为其溶液基本成分简单,溶液稳定,电
16、流效率高,加入适当光亮剂就可以得到高光亮度、高整平性、高均镀能力的镀层,因而得到广泛的应 用。酸性镀铜层的好坏在于酸铜光亮剂的选择与应用,而酸性镀铜光亮剂的开发关键在于中间体的选择和复配。传统的非染料系列MN型光亮剂价格低、应用广，但 对高端产品性能无法满足要求，近年来国外的复合型染料系列酸铜光亮剂大举进军国内市场,迅速占有60%70%的市场份额。国外产品价格较高,因此有必要 开发出能与国外产品性能相媲美的新一代酸铜光亮剂,是国内电镀工作者的当务之急。2.酸铜光亮剂的组成 酸性镀铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂及辅助添加剂等组成。2. 1载体 在酸性镀铜电解液中 ,若单独加入光亮剂 ,镀层的
17、光亮效果不显著 ,还必须加入表面活性剂才能获得光亮性好和具有一定整平性的镀层。常用的有聚乙二醇、多胺与环氧乙烷加成物 （AE）、脂肪胺与环氧乙烷加成物 （DAE）、脂肪胺聚氧乙烯醚（AEO）及 OP系列辛基酚聚氧乙烯醚等。除作为光亮剂的载体外 ,有的还具有润湿、分散染料及细化晶粒的作用。2. 2光亮剂 光亮剂主要作为细化晶粒、增强高电流密度区光亮度,与整平剂配合发挥作用,主要成分为有机硫磺酸盐。常用的 有 SP,它可以单独作为光亮剂使用 ,也可以和其它含 2S2S2键的光亮剂配合使用 ,如苯基二硫丙烷磺酸钠 （BSP）、醇硫基丙烷磺酸钠 （HP）、聚二甲基酰胺基磺酸钠 （TPS）等。2. 3整
18、平剂 多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花红、四氢噻唑硫酮（H1）、聚乙烯亚胺烷基化合物（GISS）、脂肪胺乙氧基磺化物（AESS）、巯基咪 唑丙磺酸钠（MESS）、噻嗪类染料、三苯甲烷染料、聚合硫代染料 （碱性黄 ）、偶氮嗪染料（MDD）及吩嗪类染料等。2. 4其它添加剂 在酸性光亮镀铜液中采用的表面活性剂以非离子表面活性剂效果最佳,并具有稳定的晶粒细化。此外还可加入少量阴离子表面活性剂作分散剂,对改善镀层质量亦有 一定效果。常用的非离子表面活性剂聚乙二醇（P）分子量有6000,8000,10000；琥珀酸酯钠盐类低泡润湿剂能提高镀液的均镀能力,使高低电流密 度区沉积的镀层均匀一致
19、。3.酸铜光亮剂配方6000）”组合而成，简称MN体系，在70年代末由我国的电镀科技工作者研制成功。MN体系对 酸铜光亮剂 来说是一个里程碑。该系列光亮剂出光慢、整平差、低电位光亮整平明显不足。但这一系列光亮剂应用了多年，至今许多厂家还在正常使用。3.1传统MN非染料系列工艺含量（g/L） 0.0003 0.0010.0002 0.00070.01 0.020.05 0.1十二烷基硫酸钠0.050.2温度：1530当用AEO代替十二烷基硫酸钠时，AEO用量为十二烷基硫 酸钠的15左右。此工艺镀中低档产品完全可以，但镀高档产品时，亮度较低，达不到要求。3.2传统MN非染料系列改进工艺针对传统非染
20、料MN系列光亮剂出光慢、整平性差、低电位光亮整平明显不足等弱点，电镀工作者不断进行探索，先后有聚乙烯亚胺烷基盐 （PN）、脂肪胺乙氧基磺化物（AESS）、聚乙烯亚胺烷基化合物（GISS）、三甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS）、巯基咪唑丙磺酸钠（MESS）等一种或 几种引入MN型非染料系列中，极大地改善了中低电位的光亮整平性，拓宽了使用温度范围。同时针对传统MN 系列全面整平性较差这一弱点，用苯基聚二硫丙烷磺酸钠 （BSP）、醇硫基丙烷磺酸钠（HP）代替传统SP，整平性能得到进一步改善；用四氢噻唑硫酮（H1）取代 MN后，光亮度、整平性、走位都会得到改进。3.2.1传统MN系列 +有机染料 0.000
21、30.0010.00020.00070.010.020.10.25甲基紫适量 温度：1532甲基紫在超过33时候分解明显，夏天的槽液需要冷却降温。已逐步被新型染料替代。3.2.2传统MN系列+PN0.050.1聚乙烯亚胺烷基盐 （PN）0.21545 3.2.3传统MN系列+AESS+GISS脂肪胺乙氧基磺化物 （AESS）61530 3.2.4 MN的替代工艺 四氢噻唑硫酮 （H1）0.00020.0010.0010.0020.20.04 3.2.5 M、SP的替代工艺 3.2.5.1 TPS替代 三甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS）0.030.060.00030.00071545 3.2.5.2
22、 H1替代 四氢噻唑硫酮（H1）苯基聚二硫丙烷磺酸钠 （BSP）0.010.03 3.2.5.3 MESS替代 0.00050.02醇硫基丙烷磺酸钠（HP）0.020.04 化学浸镀（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应，已经提出的理论有“原子氢态理论” 、“氢化物理论”和“电化学理论”等。在这几种理论中，得到广泛承认的是“原子氢态理论”。敏化敏
23、化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间 保持其还原能力，并且能控制其还原反应的速度，要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层，而只是活化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前，对于非金 属化学镀镍用得最多的是Pd活化工艺。当吸附有Sn的非金属表面接触到Pd活化液时，Pd会被Sn还原而沉积到非金属表面形成活化中心，从而顺利进行化学 镀。主盐：化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。早期酸性镀镍液中 多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应力，现
24、大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源，一个优点是避免了硫酸根离子的存 在，同时在补加镍盐时，能使碱金属离子的累积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为35g/L。次亚磷酸镍的制备也是一个问 题，价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话，这种镍盐将会有很好的前景。还原剂：化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程，镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多，这是因为其价格便宜，且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。络合剂：化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外，还
