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电镀设备阳极材料与阳极电流密度

在硫酸盐镀铜工艺中,电镀设备若采用电解铜板作阳极,很容易产生铜粉和一价铜离子,会恶化镀层质量、增加光费亮 霸剂消耗量。而应采用含适量磷的阳极。程良等论述过磷铜阳极性能与行为,周腾芳等论述了含磷量的影响及选择应用磷铜阳极应注意的问题。之所以采用磷铜阳极,原因如下。一旦一价铜离子很快离开阳极界面液层进入镀液,则镀液中一价铜增加很快,会发生歧化反应。应生成的悬浮于镀液中的铜原子积聚物(新态铜原子表面活性高,易于积聚)以电泳方式沉于镀层中而产生粗糙、毛刺。另外,以硫酸亚铜存在的一价铜会水解产生氧化亚铜(铜粉)。铜粉既造成镀液混浊,也会以电泳方式沉积于层中,轻则降低镀层光亮整平性(特别是电镀设备厂家低电流密度区),重则使镀层产生毛刺。

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1954年美国Never等发现在铜中加入少量磷,经电解后,表面会生成一层黑色的“磷膜”,其主要戊分为Cu,P。该黑膜具有金属导电不会影响阳极导电,关键是改变某些阳极行为:其一、对Cu+氧化为Cu2 +具有催作用,促进的反应速度;其二、不同程度阻止了Cu、进入镀液,使其进一步在阳极氧我 化为有用的Cu2+;其三、能抑制Cu+的继续产生;四、阻止了铜阳极的过快溶解,有利于稳定镀液苦 中铜盐浓度。在,磷的质量分数为各不易造成阳极钝化。 20世纪70-80年代,推广采用磷的质量分数%的磷-铜阳极,即含磷量较高。电镀设备主要是亮 因为当时国内冶炼设备与技术落后,磷含量低时分均匀,不得不加大含磷量(土法炼制时含磷量不均匀)。这种磷—铜阳极生成黑膜较厚,造成阳 泥渣易污染镀液或堵塞阳极袋孔,造成导电不良,应注 槽电压上升,随之黑膜脱落。过厚的磷膜呈疏松状较 i不致密,其阻止Cu’进入镀液能力下降。同时阻止Cl—穿透磷膜到达阳极表面,进而生成CuCI不膜而使阳极钝化。

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