在某廠光亮酸性鍍銅生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)鍍銅表面出現(xiàn)銅顆粒,工件的處理相當(dāng)麻煩,只能在絲印刷板前打磨,但打磨會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題如劃傷、銅損失等,對(duì)工件的危害極大。

1　產(chǎn)生銅粉的原因分析

(1)銅陽(yáng)極

我們使用的銅陽(yáng)極是一種含磷的陽(yáng)極。不含磷的銅陽(yáng)極在溶解過(guò)程中極易產(chǎn)生小的銅顆粒,因?yàn)樵谕怆娏髯饔孟?/span>,二價(jià)銅離子在陰極上放電而獲得銅鍍層。銅陽(yáng)極溶解成二價(jià)銅離子以補(bǔ)充鍍液中二價(jià)銅離子的消耗。此外,還存在破壞正常過(guò)程的其他反應(yīng),陽(yáng)極溶解的結(jié)果也有可能形成一價(jià)銅離子,如銅陽(yáng)極與鍍液接觸處發(fā)生可逆反應(yīng):Ｃｕ+Ｃｕ2+=2Ｃｕ+。這時(shí)形成的銅是粉末狀的,在溶液中即形成了銅顆粒,在電鍍過(guò)程中鍍到板面就形成了銅渣。如果在銅陽(yáng)極的冶煉過(guò)程中添入少量的磷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的電解處理以后,在銅陽(yáng)極的表面就形成了一層黑色的陽(yáng)極膜,它的主要成分是Ｃｕ3Ｐ。陽(yáng)極膜不會(huì)影響基體的導(dǎo)電性,能加快Ｃｕ+的氧化,減少Ｃｕ+的積累,同時(shí),它還不同程度地阻止Ｃｕ+進(jìn)入鍍液。陽(yáng)極表面的陽(yáng)極膜會(huì)使銅小晶粒從陽(yáng)極表面脫落的現(xiàn)象明顯減少。同時(shí),陽(yáng)極膜的存在使溶液中的Ｃｕ2+濃度能夠維持恒定。一般磷含量為0.030%～0.065%是比較合理的。因?yàn)殛?yáng)極中磷含量對(duì)某些電極過(guò)程有較大影響。磷含量過(guò)高陽(yáng)極膜過(guò)厚且堅(jiān)實(shí),影響陽(yáng)極溶解,致使鍍液中的銅離子含量不斷降低。反之,含量過(guò)少,陽(yáng)極膜難以阻止銅板以Ｃｕ+形式溶解,使鍍液中“銅粉”增多。

(2)陽(yáng)極袋和陽(yáng)極掛籃的影響

銅陽(yáng)極即使含磷,但陽(yáng)極在溶解過(guò)程中仍產(chǎn)生陽(yáng)極泥和小的銅顆粒,這也是在生產(chǎn)中證實(shí)的,所以我們采用了陽(yáng)極袋以保證這些物質(zhì)不進(jìn)入溶液。陽(yáng)極袋不能有破裂或開(kāi)線,若有應(yīng)及時(shí)更換。

(3)外界帶入

銅或其他金屬顆?？赏ㄟ^(guò)各種渠道進(jìn)入鍍液,例如掛具上的銅粉末。由于電鍍過(guò)程中電流密度較高并且生產(chǎn)線上沒(méi)有掛具清洗槽,所以掛具經(jīng)使用一定時(shí)間后在緊固旋鈕部位被鍍上了銅。一般掛具上的銅比較疏松(電流密度大和經(jīng)常摩擦造成的),經(jīng)過(guò)震動(dòng)或浸蝕后易進(jìn)入鍍液。通過(guò)在霍爾槽中添加銅顆粒的實(shí)驗(yàn)來(lái)看,這是板面銅渣的一個(gè)主要來(lái)源。同時(shí)添加ＣｕＳＯ4·5Ｈ2Ｏ固體時(shí)會(huì)有一些不能溶解的物質(zhì),如果直接進(jìn)入鍍液也會(huì)造成對(duì)藥液的污染。

(4)循環(huán)流量

一般鍍銅液需要連續(xù)過(guò)濾,以清除鍍液中的各種顆粒狀物質(zhì),一般要達(dá)到3個(gè)循環(huán)/ｈ以上。

(5)上片尺寸

銅陽(yáng)極的排布如果固定不動(dòng),那么上片時(shí)要保持一定的尺寸。如果上片尺寸過(guò)小,由于邊緣效應(yīng)板邊的鍍銅層出現(xiàn)鍍粗甚至出現(xiàn)銅粉,工件不僅會(huì)報(bào)廢,同時(shí)銅粉也會(huì)成為鍍液的污染源。

(6)陽(yáng)極的接觸問(wèn)題

所有的陽(yáng)極掛籃與陽(yáng)極杠接觸良好是保證銅陽(yáng)極能夠正常溶解的關(guān)鍵,如果部分陽(yáng)極籃導(dǎo)電不良就會(huì)大大提高其他陽(yáng)極的溶解電流,不僅對(duì)陽(yáng)極溶解極不利,還大大加大了銅粉產(chǎn)生的可能。

2　小　結(jié)

在光亮酸性鍍銅過(guò)程中,銅陽(yáng)極使用含磷0.030%～0.065%的銅陽(yáng)極,并使用陽(yáng)極袋和陽(yáng)極掛籃,在保證避免外界帶入雜質(zhì)、鍍液連續(xù)過(guò)濾、上片保持一定的尺寸、保證銅陽(yáng)極和陽(yáng)極杠的良好接觸情況下,可以基本解決產(chǎn)生“銅粉”的問(wèn)題。