我们在使用焦铜光亮剂时,为什么镀层容易出现烧焦?本期文章我们就来分享一下相关原因。
我们知道,采用搅拌的话,有助于镀液在更大的平均阴极电流密度下工作而镀层又不至于出现烧焦(这里指的是与静镀相比)。
为什么会出现烧焦故障呢?由于工件高区的主盐金属离子放电过快,在阴极界面液层中由于传质不足,产生与溶液深处具有过大的浓差,阴极极化值过大,这样的话,在低阴极电流密度下放电困难的氢离子乘机大量放电还原,一方面产生氢气,另一方面界面也因氢离子传质不足而导致pH升高,形成金属氢氧化物等夹杂于镀层中,此时,镀层要么粗糙无光,要么疏松多孔而呈海绵状,于是出现烧焦。
好,相信你已经了解烧焦故障的实质。那么为什么搅拌就可以解决烧焦故障呢?
这是由于在搅拌的作用下,金属离子及氢离子的传质速度得以提高,两者能够及时向阴极界面液层进行补充,如此一来,在一定阴极电流密度范围内,就不会出现烧焦的条件,较大阴极电流密度处的镀层相对纯度较高、结晶细密而处于正常状态。
这样的话,搅拌就能扩大允许阴极电流密度,镀速和生产效率能够得到提高。
在传统的焦磷酸盐镀铜工艺时,为了减小临界活化电流密度、防止制件上产生置换铜,所采用的工艺往往会存在一些问题,比如说允许阴极电流密度小。此时,采用空气搅拌以提高允许阴极电流密度,是应该具备的工艺条件。在高焦磷酸盐闪镀铜时,甚至要求强烈空气搅拌。
不错,听上去似乎给出了一个很好的解决方案,然而事实上真的是这样吗?
其实这个方法是有弊端的,在使用焦铜光亮剂,氨水是不可缺少的辅助配位剂(也有人使用铵盐)。在碱性条件下,氨本来就容易逸出挥发。如果为了避免镀层烧焦,而采用空气搅拌的话,那么会带来一个副作用,那就是加速氨的挥发损失,使配合比减小。说通俗点,就是镀液稳定性下降了。
该怎么办呢?从提高阴极电流密度范围的角度来入手,我们可以使用比格莱的焦铜光亮剂Cu-203时,它是工程师团队经过数年沉淀研发出来的产品,其允许的电流密度范围宽阔,可以保证镀液在较高的电流密度范围下沉积出结晶细致的镀铜层,不会出现烧焦等故障。