唐春华

（泉州市创达表面处理公司，福建 泉州 362000）

4 配方实例

【配方1】[1]硫酸铜15 g/L，EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二钠)24.5 g/L，氢氧化钠4 g/L，甲醛(37%，下同)20 mL/L，聚氧基乙烯硫醚0.05 ～ 0.60 mg/L；pH 12 ～ 13，75 °C。适用于非导电体化学镀铜。

【配方2】[1]甲液：EDTA-Na 14 g/L，氢氧化钠13 g/L，酒石酸钾钠33 g/L，甲醛56 mL/L，碳酸钠(稳定剂)5 g/L。乙液：硫酸铜18 g/L，聚乙二醇4 mg/L。使用时，甲液与乙液的比例是3∶1，调整pH至13左右，加入过硫酸铵0.5 g/L，温度20 ～ 30 °C，装载量2.0 ～ 2.5 dm2/L，时间35 ～ 45 min。适用于塑料化学镀铜。在施镀过程中，待塑料镀上一层鲜艳铜层时，添加2−巯基苯并噻唑(2-MBT)0.1 mg/L。每天工作结束后，先用水溶解过硫酸铵0.5 g/L，然后加入镀液中，空气搅拌片刻，然后用硫酸降低pH至8 ～ 9，及时过滤，过滤后的清液待下次调整pH时再用。日常生产中，1 ～ 2 d补加甲液约20 mL/L。

【配方3】[1]硫酸铜3.6 g/L，氢氧化钠3.8 g/L，酒石酸钾钠25 g/L，甲醛10 mL/L，硫脲25 mg/L；pH 12，室温。适用于非导电体化学镀铜。

【配方4】[2]硫酸铜15 g/L，TEA(三乙醇胺)30 mL/L，EDTA 3.7 g/L，甲醛15 mL/L，亚铁氰化钾0.03 g/L，2,2′−联吡啶0.02 g/L，光亮剂1 g/L；pH 12.5，室温，1 ～ 3 h(厚度15 ～ 20 µm)。施镀过程中要不断补加硫酸铜及甲醛。适用于铁件化学镀铜、铜层化学着色(黑色、褐色、铜绿等)。

【配方5】[3]硫酸铜5 g/L，盐酸10 g/L，硫酸5 g/L，柠檬酸钠100 g/L；pH 2，室温。适用于钢铁件焦磷酸盐镀铜打底。

【配方6】[4]硫酸铜40 g/L，硫酸30 mL/L，添加剂(含硫脲、聚乙二醇、硫酸亚铁和氯化钠)适量；pH 2，室温，≤1 min。适用于钢铁化学镀铜。

【配方7】[5]硫酸铜80 g/L，硫酸2 g/L，硫脲衍生物0.1 ～ 0.3 g/L，聚乙二醇0.8 g/L；pH 1.5，(25 ± 5) °C，15 min。适用于钢铁件化学镀铜。

【配方8】[6]硫酸铜6 g/L，次磷酸钠30 g/L，柠檬酸钠15 g/L，四硼酸钠37 g/L，EDTA-2Na 20 g/L，硫酸镍0.5 g/L，硫脲0.2 mg/L，十二烷基硫酸钠10 mg/L；pH 8.75，65 °C，40 min。适用于铸铁件预镀化学铜，代替氰化物镀铜。

【配方9】[7]硫酸铜15 g/L，甲醛10 mL/L，酒石酸钾钠40 g/L，添加剂(由5 mg/L 2,2′−联吡啶和10 mg/L L−精氨酸组成，还可加入5 mg/L亚铁氰化钾)适量；pH 12.6，室温，1 h，无搅拌。适用于陶瓷化学镀铜，镀层呈光亮粉红色。

【配方10】[8]硫酸铜12 g/L，酒石酸钾钠13 g/L，EDTA-2Na 20 g/L，甲醛11 mL/L，亚铁氰化钾12 mg/L，五氧化二钒150 mg/L，L−精氨酸盐150 mg/L；pH 12，50 °C，镀速6.9 µm/h。适用于环氧树脂品化学镀铜。

【配方11】[9]硫酸铜18 g/L，甲醛16 mL/L，亚铁氰化钾10 ～ 100 mg/L，EDTA 6 g/L，酒石酸钾钠10 g/L；pH 12.5 ～ 13.0，40 °C，镀速4.12 µm/h。适用于Al2O3陶瓷基片化学镀铜，镀层致密、均匀性好、光亮，呈粉红色。

【配方12】[10]甲液：酒石酸钾35 ～ 45 g/L，氢氧化钠7 ～ 9 g/L，碳酸钠3 ～ 4 g/L；配制后过滤。乙液：硫酸铜7 ～ 14 g/L，氯化镍1 ～ 2 g/L，甲醛15 ～ 20 g/L；先溶解硫酸铜和氯化镍，过滤后加甲醛。使用时甲液与乙液以3∶1的体积比混合，pH为12 ～ 13，温度25 ～ 30 °C。混合液不宜存放太久，若暂时不用，将溶液过滤，用稀酸调节pH至9，基本可抑制还原反应。再次使用时，用氢氧化钠升高pH至正常值。适用于Al2O3陶瓷品酸性光亮镀铜化学着色的底层。

【配方13】[11]硫酸铜20 g/L，EDTA-2Na 14 g/L，TEA 70 mL/L，氯化钠40 g/L，甲基蓝0.2 g/L，吡啶2 mL/L，硫脲0.10 ～ 0.25 mg/L，乌洛托品3 g/L；pH 1.5，室温，30 s。适用于钢铁件化学镀铜，镀液稳定，分散能力和覆盖能力得到改善，镀层结晶细致、光亮。

【配方14】[12]硫酸铜6 g/L，次磷酸钠15 g/L，柠檬酸钾28 g/L，硫酸镍0.5 g/L，氯化铵5 g/L，硫脲0.2 mg/L；pH 8.5，80 °C，40 min。适用于微波屏蔽用涤纶织物的化学镀铜。

【配方15】[13]硫酸铜0.048 mol/L，酒石酸钾钠0.12 mol/L，EDTA-2Na 0.054 mol/L，氢氧化钠0.25 mol/L，甲醛0.22 mol/L，2,2′−联吡啶12 mg/L；(34 ± 0.5) °C，30 min。适用于PI(聚酰亚胺)化学镀铜，铜层细致均匀，光亮，结合力良好。

【配方16】[14]甲液：硫酸铜14 g/L，酒石酸钾钠40 g/L，氢氧化钠9 g/L，碳酸钠42 g/L。乙液：质量分数20%的乙二醛。使用方法：甲液与乙液的体积比3∶1，pH 12 ～ 13，温度30 ～ 40 °C，时间30 min。适用于塑料化学镀铜。

【配方17】[15]硫酸铜12 g/L，甲醛10 mL/L，四羟丙基乙二胺(THPED)10 mL/L，EDTA-2Na 9 g/L，2,2′−联吡啶10 mg/L，亚硫酸钠5 mg/L，吐温−60 20 mg/L；pH 12.5，60 °C，镀速7.29 μm/h。适用于PCB(印制线路板)化学镀铜，镀层光亮、平整、无起皮。

【配方18】[16]硫酸铜12 g/L，甲醛14 mL/L，EDTA-2Na 5.8 g/L，THPED 10 g/L，2,2′−联吡啶15 mg/L，亚铁氰化钾10 mg/L，2-MBT 5 mg/L；pH 12.5 ～ 13.0，40 ～ 45 °C，装载量3 dm2/L，20 min。适用于PCB快速镀厚铜(镀速12.7 µm/h，镀层厚度4.2 µm)，可达到背光9级，镀层平整致密，镀液稳定。

【配方19】[17]硫酸铜16 g/L，EDTA 19.5 g/L，酒石酸钾钠14 g/L，氢氧化钠14.5 g/L，甲醛15 mL/L，2,2′−联吡啶2 mg/L，亚铁氰化钾2 mg/L，甲醇2 mg/L。适用于PI薄膜化学镀铜，镀层色泽光亮，颗粒细致均匀，结合力好。

【配方20】[18]硫酸铜9 g/L，次磷酸钠30 g/L，EDTA-2Na 12 g/L，酒石酸钾钠9.6 g/L，L−精氨酸0.15 mg/L，添加剂(由2,2′−联吡啶、马来酸、硫酸镍等组成)适量；pH 12.5，65 °C，20 min。适用于铜箔印制线路板化学镀铜。

【配方21】[19]硫酸铜20 g/L，酒石酸钾钠25 g/L，EDTA-2Na 25 g/L，氢氧化钠16 g/L，2,2′−联吡啶15 mg/L，甲醛15 mg/L，亚铁氰化钾20 g/L；pH 12.0，60 °C，电动搅拌。适用于碳纤维化学镀铜，镀层颜色鲜亮，均匀，无露底。

【配方22】[20]硫酸铜1.6 g/L，次磷酸钠5 g/L，硅酸钠4 g/L；50 °C，3 min。适用于医用口腔钛种植体微弧氧化后化学镀铜。

【配方23】[21]硫酸铜14 g/L，甲醛53 mL/L，氯化镍4 g/L，酒石酸钾钠45.5 g/L，氢氧化钠9 g/L，碳酸钠4.2 g/L；pH 12.5，室温，150 min。适用于碳纤维布化学镀铜，镀层有光泽、连续均匀、结晶细致、结合力牢、导电性佳。在不影响铜层性能的情况下，活化可用硝酸银代替昂贵的氯化钯。

【配方24】[22]硫酸铜28 g/L，EDTA-2Na 32 g/L，乙醛酸12.6 g/L，氢氧化钠26 g/L，2,2′−联吡啶10 mg/L，亚铁氰化钾10 mg/L；pH 12.5 ～ 13.5(以氢氧化钾溶液调节)，35 ～ 45 °C，30 min。适用于精度高、细线化、孔径小和多层化的PCB孔金属化加工，线路板微孔金属化后微孔内壁会沉积上紧密附着的化学镀铜层，其颗粒较细小，而孔外壁沉积的铜层平整光亮、致密均匀，表面覆盖性完好。该工艺要求操作较为严格。

【配方25】[23]硫酸铜7.5 g/L，乙醛酸11 mg/L，EDTA 17.35 g/L，2,2′−联吡啶20 mg/L；pH 12.5，65 °C，60 min。适用于制作铜互连线。

【配方26】[24]硫酸铜16 g/L，EDTA 24 g/L，酒石酸钾钠24 g/L，亚铁氰化钾0.02 g/L，甲醛20 mL/L；pH 13.5，40 °C，磁力搅拌，30 min。适用于微米级(4 µm)SiC陶瓷颗粒化学镀铜，改善了SiC颗粒在镀液中的分散性，提高了颗粒在金属基体表面的镀覆性，增强了镀层与基体的结合力。

【配方27】[25]硫酸铜16 g/L，甲醛25 mL/L，酒石酸钾钠20 g/L，氢氧化钠5 g/L，氯化铵2 g/L，碘化钾15 ～ 35 g/L；pH 12，50 °C，磁力搅拌，30 min。适用于ABS塑料电镀的底层，镀层均匀、光亮、厚度适中(2 ～ 3 µm)，为后续电镀提供了良好的结合力，符合GB/T 12600–1990的要求。注意：(1)镀液存放期间用2%硫酸溶液调节pH至9 ～ 10；(2)加入适量碘化钾作为稳定剂，可代替有毒的甲醇，但加入量不能过大，否则会降低镀速，甚至令反应停止，过小又不能解决镀液的稳定性问题，建议夏天的加入量取上限，冬天取下限。

5 影响因素

5. 1 基体表面

基体分电导体和非导电体两种，催化性电导体表面的催化活性中心的数量要比非导电体表面多得多。因为电导体表面可以直接进行置换催化反应，而非导电体表面必须经过催化活化过程，其结果是化学镀铜的组织构造和性能在很大程度上取决于基体材料。

5. 2 前处理

5. 2. 1 激光微加工

陶瓷表面经激光处理后表面形成高密度位错或非计量化学比的Al2O3−x。前者产生了能量，后者表面形成的不饱和键提高了表面的反应活性，更有利于甲醛和二价铜离子的吸附，降低了氧化还原反应的活化能，使陶瓷表面无需敏化、活化步骤，便可直接化学镀铜。

5. 2. 2 除油

镀前基体除油效果直接影响化学镀铜质量。如PCB除油时，若OP-10含量过低，则除油不彻底，PCB化学镀铜裸露较多，孔壁铜层不均匀、不致密，而补充OP-10后，镀铜层几乎全部覆盖基体，而且致密，晶粒间无明显孔隙，改善了PCB孔壁金属化质量。

5. 3 操作条件

5. 3. 1 温度

由于化学镀铜是凭着内在本身所发生的氧化还原反应来完成的，因此宜适当加温，最佳40 °C。温度偏高时，镀速加快，但副反应加剧，稳定剂将受到破坏，镀液稳定性变差；温度过低时，镀速慢。

5. 3. 2 pH

碱性化学镀铜过程中pH会降低，因此必须向镀液中添加碱，以便始终保持镀液的pH处于正常范围内。对于以乙二醛为还原剂的碱性镀液体系，当pH过低(＜ 12)或过高(＞ 13)时，镀速和镀液稳定性会降低。以甲醛为还原剂的碱性镀液体系对pH变化更敏感，即使很小的pH变化都会影响施镀效果。以碳纤维化学镀铜为例，pH = 12时，镀层均匀、无剥落，结合力达到要求；pH ＞ 12时，镀液自发分解，施镀效果差。另外，pH越高，基体就越容易遭到腐蚀。以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜液的pH较低，可以缓解基体腐蚀的问题。

5. 3. 3 搅拌及过滤

搅拌的作用：

(1) 促进各反应物向活性基体表面扩散，使镀液中各成分含量保持均匀，维持一定的镀速。特别是有利于某些物质在镀液中分散性。如碳纤维化学镀铜时，借助搅拌可令碳纤维在镀液中分散良好，镀层颜色鲜亮、均匀、无裸露。

(2) 防止Cu2O的生成和存在。

(3) 有利于排出反应过程所产生的氢气，避免铜层形成麻点和孔隙。

搅拌可以使用压缩空气、氧气、机械等方式，但不能用惰性气体搅拌，否则对镀液的稳定性不利。

施镀最初的10 ～ 15 min内不搅拌，待镀上一层鲜艳的铜层后才开始搅拌。在搅拌的同时，用最小滤孔(＜ 5 µm)的玻璃砂芯连续过滤镀液，可清除镀液中的铜颗粒。

5. 3. 4 装载量

一般装载量为2 ～ 3 dm2/L。装载量过大时反应剧烈，会促使镀液分解。

5. 4 镀液的配制[1]

镀液的配制有一步法或分步法：一步法是将镀液成分分别溶解完全后，在搅拌的情况下按一定次序混合，必要时调整pH；分步法是按镀液成分的作用分别配制甲液和乙液，使用时再将甲液与乙液按一定比例混合并调整pH。

注意事项：

(1) 配制酸性镀液时，最好不要直接在含有硫酸的溶液中溶解硫酸铜，而应将硫酸铜溶解于40 ～60 °C的热水中，再加入适量(2 ～ 3 g/L)活性炭搅拌处理。若槽液容积大，则用槽内泵循环2 ～ 3 h，然后静置12 ～ 24 h后过滤，再在滤液中加入所需的硫酸，最后将其他成分分别溶解后，边搅拌边加入已配好的混合液中。

(2) 配制碱性化学镀液时，首先在碱性条件下溶解酒石酸钾钠和EDTA-2Na，然后将溶解完全的硫酸铜溶液(事先用活性炭处理并过滤)慢慢倒入上述配位剂溶液中，边倒边搅拌，越慢越好，让Cu2+与配位剂充分配位。最后加入配制好的稳定剂及其他添加剂，调整pH，在生产时才加入甲醛。

(3) 添加剂分水溶性和非溶性两种，前者水溶后直接加入溶液中，后者在助溶后加入镀液中。如EDTA必须在碳酸钠溶液中助溶后才能加入镀液中。

(4) 配好的溶液不宜存放太久。若暂时不用，将溶液过滤后，用稀酸调低pH至9，基本上可抑制还原反应。使用时将pH调高至工艺范围内即可。

(5) 酸性化学镀铜添加剂中的个别成分最好单独配制备用，使用时按配方量加入镀液中。单独配制可使镀液长期存放而不失效。因为有些成分若事先混入镀液中，一旦存放过久，镀铜效果就会变差。

(6) 在不了解活性炭质量的情况下，使用前宜先用稀硫酸浸泡活性炭除杂。

(7) 新配镀液工作前需要诱导处理，即选用一些废件试镀，试镀到镀液正常后才能正式生产，否则头两槽的工件易报废。

5. 5 槽液的维护[1]

由于化学镀铜的操作不同于电镀铜，只有当化学镀铜溶液中各成分含量达到规定值，处于一种平衡状态时，化学镀铜反应才可以顺利进行，施镀效果才会良好。除了常规化验分析外，镀液维护还要注意以下几点。

(1) 每天工作结束前，要提前停止配位剂的添加。工作结束后，用5%硫酸溶液调pH至11以下(适用于碱性化学镀铜液)，并注意冷却降温，使反应停止，然后过滤干净。定期使用2 ～ 3 g/L活性炭过滤除杂(包括除去积累的硫酸钠)。

(2) 防止和处理杂质污染。如采用化学纯试剂(尤其配位剂)以及蒸馏水或去离子水配制镀液；加强工件的清洁，防止银、钯等金属进入镀液。

(3) 过硫酸铵作为强氧化剂，能够把氧化亚铜和铜微粒氧化成可溶性的铜离子，不但提高了镀液的稳定性，延长镀液使用寿命(可超过一年半)，而且可以令已经报废的旧液重新再用，大幅度降低生产成本，所以过硫酸铵直接氧化法是维护镀液的有效手段之一。但必须严格控制过硫酸铵的用量(0.5 g/L左右)和处理次数，否则会明显降低镀速，甚至无法沉积。

(4) 清洁镀槽时，用硫酸铵溶液或稀硝酸液(体积比1∶1)均可。切勿用硬刷子或铲刀，以免导致槽壁粗糙而令铜首先沉积在划痕及不光洁处，造成槽壁污染及镀液中铜离子的损耗。

(5) 必须定期用稀硝酸清理不锈钢挂具上的铜层，否则它会吸收过多的催化剂及铜盐。

（待续）