(1)铜盐 铜盐是以硫酸铜(CuS04·5H2O)或碱式碳酸铜[Cu(OH)2·CuCO3]加入的，在镀液中，铜以Cu2+形式存在，降低Cu2+含量可使镀层结晶更加细致，镀液分散能力提高，镀层与钢铁基体之间的结合牢固，但是随着溶液中Cu2+含量的下降，阴极电流效率也下降，电流密度上限缩小，镀层光亮范围也缩小。Cu2+含量过高，镀液分散能力会降低。 (2)HEDP HEDP[C(CH3)(0H)(PO3H2)2]是一种多元的有机酸，能与许多金属离子形成络合作用。它是镀液中Cu2+的主络合剂，，据有关文献报道，HEDP在pH值2～12之间的水溶液中，对Cu2+有如下几种络合形式。 pH值2～8时，形成： [Cu(C2H5P207)]-和[Cu(C2H5P207)2]4-； pH值8～10时，形成： [Cu(C2H4P207)]2一和[Cu(C2H2P207)]4一； pH值10．5～12时，形成：[Cu(C2H3P207)2]8-。 其中： [Cu(C2H5P207)]一的不稳定常数为(3．5±2．8)×10—9； [Cu(C2H5P207)2]4一的不稳定常数为(9．5±1．2)×10—18； [Cu(C2 H3 P2Q)2]8一的不稳定常数为(3．2±0．6)×10一l6。 HEDP对Cu2+的络合形式不但与溶液的pH值有关，同时也与HEDP和Cu2+的相对含量也有关系，如在pH值8～10之间，当HEDP／Cu2+的比值较高时(或游离HEDP含量较高)，形成的络合物主要是一分子HEDP与一个Cu2+络合。当HEDP的游离量较低时，形成的络合物主要是一分子HEDP与2个Cu2+络合。本工艺镀液的pH值在8～10之间，而且镀液中有足够量的游离HEDP，其主要的络合形式应为1分子HEDP与一个Cu2+的络合，据报道络合物的结构为：
此结构为六原子环的螯合物，这种六原子环是螫合物中较为稳定的一种结构。 HEDP在镀液中除足量与Cu2+生成络合离子外，还必须保证有一定量的游离状态存在。在pH 9～10范围内，HEDP／Cu2+摩尔比在(3～4)：1之间所获得的铜镀层与钢铁基体结合力好，镀层结晶细致，外观呈半光亮。如果HEDP／Cu2+摩尔比值太低，镀层光亮区范围缩小，分散能力降低并影响镀层结合力，阳极也容易发生钝化现象。当HEDP／Cu2+摩尔比值过高时，会使镀液阴极电流效率下降，沉积速度减慢，因HEDP比较贵，还会提高镀液成本。 (3)碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾 碳酸钾(K2C03)、硫酸钾(K2S04)和硝酸钾(KN03)是导电盐，能有效提高镀液的电导率和分散能力，但含量不宜过高，否则会缩小镀层光亮区范围。 (4)CUR-1添加剂 CUR-1添加剂的主要作用是允许提高阴极电流密度范围，改善镀层整平性能。如不加CUR-1添加剂时，阴极电流密度最高可达l．5A／dm2，而加入CuR-1添加剂后，最大允许阴极电流密度可扩大至3A／dm2，补充CUR-1添加剂时，可先用霍尔槽试验确定添加量。 (5)pH值 pH值过低，容易产生置换反应，使结合力下降、分散能力变差，而且HEDP与Cu2+生成络合离子的状态也是根据镀液的pH值而定的。pH值过高时，光亮区范围缩小，镀层色泽变暗。pH值用HEDP酸和KOH溶液来调节。 (6)温度 不同温度的镀液试验结果表明，镀液温度在30～50℃范围内，可获得结合力良好的铜镀层，温度的过高过低会影响镀层外观光泽性能和镀液分散能力。 (7)阴极电流密度 在表4-1工艺规范中，未加入CUR-1添加剂时，镀液允许的电流密度范围在1～1．5A／dm2，在实际生产中镀液温度和阴极移动的次数可使电流密度范围上限提高，使加入CuR-1 添加剂的镀液允许阴极电流密度上限提高至3A／dm2。 (8)阳极 阳极可采用电解铜和压制电解铜。相比之下，使用压制电解铜板质量较好。为避免阳极泥污染镀液，阳极板需装入尼龙布套中。为防止阳极发生钝化现象，要严格控制HEDP／Cu2+摩尔比和阴、阳极面积比例[1:(1～1．5)]，并根据镀液中Cu2+含量，随时调整阴、阳极面积比例。 |
