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电镀行业无氰高密度铜工艺关键技术及其产业化 詹益腾 田志斌谢丽虹 谢祥云 曾涛广州市三孚化工有限公司 广东广州 邮编：510660）电镀行业无氰高密度铜关键技术及其产业化是广东省重大科技专项资助项目。根据其应用行业的不同分为两：在五金、卫浴行业应用的SF-638无氰碱铜和铝轮毂行业应用的SF-8639无氰高密度铜。 镀液配方及操作条件镀液和镀层性能 镀液性能 测定了SF-638和SF-8639镀液各项主要性能，并和国外进口的A公司的无氰碱铜镀液以及氰化预镀铜镀液、哑镍预镀液进行对比，结果见表。 表1 SF-638和SF-8639的镀液配方及操作条件 SF-638无氰碱铜 SF-8639无氰高密度铜 成分 范围 最佳值 成分 范围 最佳值 SF-638Cu 250400mL/L 300ml/L SF-8639Cu 250-400mL/L 300ml/L SF-638E 80-120 mL/L 100ml/L SF-8639E 80-120 mL/L 100ml/L 碳酸钾 3050 g/L 40g/L 碳酸钾 30-50 g/L 38g/L pH值 9.210 9.6 pH值 9.2-10 9.8 温度 2545℃ 30℃ 温度 50-60℃ 60℃ 阴极电流密度Dk 0.52.5A/dm2 1A/dm2 阴极电流密度Dk 0.52.5A/dm2 1A/dm2 阳极 无氧电解铜阳极无氧电解铜 加热设备 聚四氟乙烯（Teflon）涂层加热器、不锈钢或钛加热器加热设备 聚四氟乙烯（Teflon）涂层加热器、不锈钢或钛加热器 搅拌 须采用低压、大容量强有力的空气搅拌系统搅拌须采用低压、大容量强有力的空气搅拌系统 对比试验的镀液配方及操作条件 SF-8639无氰高密度铜 SF-638无氰碱铜 公司无氰碱铜 氰化预镀铜 预镀哑镍 成分 含量 成分 含量 成分 含量 成分 含量 成分 含量 SF-8639Cu 300ml/L SF-638Cu 300ml/L 开缸剂 300ml/L 氰化亚铜 35 g/L 硫酸镍 200 g/L SF-8639E 100ml/L SF-638E 100ml/L 络合剂 100ml/L 氰化钠 50 g/L 氯化镍 50 g/L 碳酸钾 38g/L 碳酸钾 40g/L pH调整剂 60ml/L 碳酸钠 30 g/L 硼酸 45 g/L pH值 9.8 pH值 9.6 pH值 9.8 酒石酸钾钠 20 g/L pH值 4.0 温度 60℃ 温度 30℃ 温度 60℃ 温度 50℃ 温度 60℃ 电流密度Dk 1A/dm2 电流密度Dk 1A/dm2 电流密度Dk 1A/dm2 电流密度 1A/dm2 电流密度Dk 1A/dm2 表 镀液主要性能 镀液 SF-638，30℃ SF-8639， 60℃ A公司无氰碱铜60℃ 氰化镀铜 预镀哑镍 电流效率 Dk=1A/dm2 80.6% 94.4% 91.6% 58.5% 97.4% 沉积速率(μm/min) Dk=1A/dm2 0.170 0.204 0.198 0.250 0.187 分散能力 Dk=1A/dm2 72.9% 63.3% 60.0% 58.9% 27.5% 覆盖能力 全部覆盖 全部覆盖 全部覆盖 全部覆盖 6cm未上镀 实验结果表明，SF-638无氰碱铜和SF-8639无氰高密度铜电流效率和分散能力高于氰化镀铜，其镀层孔隙率明显低于进口的A公司的无氰碱铜。 镀层性能 镀层结合力实验 作为预镀铜层，与基体的结合力是考核其实用性的重要指标。 热震实验A 铁基体 本试验采用厚度为0.5 mm的抛光铁片（A3）作为工件。试片先预镀SF－638无氰碱铜10min，再镀SF－910光亮酸铜10min，最后镀镍10min。将镀好的试片放在烘箱中烘烤至200℃，连续烘烤1小时，取出立即浸入0℃的冰水混合液中骤冷，未发现镀层出现起泡和脱皮现象。 B 锌合金基体 本试验采用锌合金，工件经过除腊、除油、活化、预浸、预镀SF-638无氰碱铜10min, SF-910酸铜10min，镀SF-360光镍10min，将镀好的工件在烘箱中烘烤到150℃保持1小时，取出立即投入到冷水中，镀层未起泡和脱皮。 C 铝合金基体 铝合金轮毂经前处理，SF-8100沉锌，预镀SF-8639无氰高密度铜20min, SF-910酸铜100min，将镀好的工件在烘箱中烘烤到50℃，保持1小时，取出立即投入到冷水中，镀层未起泡和脱皮。 弯曲实验 图1 铁基体试样的弯曲试验 反向锯刀实验 本试验采用20英寸铝合金轮毂（铝合金牌号为A356）为试验工件。铝合金轮毂经前处理，SF-8100沉锌，预镀SF-8639无氰高