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下面是幾點(diǎn)體會(huì)：
一是表面活性劑的應(yīng)用。
所用的表面活性劑有季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑及十六烷基甜菜堿類兩性表面活性劑等，用作防針孔劑;另一類表面活性劑是做為光亮劑的分散劑，如亞甲基萘二磺酸、聚氧乙烯聚氧丙烯季胺鹽等。氰化鍍銅可使用陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，如添加脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸脂、聚氧乙烯季銨鹽或聚氧丙烯季胺鹽、磺化甜菜堿與胺類環(huán)氧乙烷加成物的復(fù)合活性劑，均可提高鍍層的平整度、光亮度和結(jié)合牢度。在高速氰化鍍銅溶液中加入硬脂酸聚氧乙烯酯等非離子表面活性劑，具有良好的增光作用。用油酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑作為潤(rùn)濕劑，可防止針孔，但無(wú)增光作用。
二是有機(jī)化合物的使用。
有機(jī)易還原化合物分為三類，巰基或硫酮類化合物，如：2-巰氫基苯并硫氮茂、苯并硫氮茂磺酸、硫氫基乙酸、硫代水楊酸、氨基硫代尿素等;烷基二硫代氨基甲酸鹽或黃原酸鹽，如：丁基黃原酸鹽、異丙基黃原酸鹽、二甲氨基苯甲基黃原酸鹽、堿性香紅等;含不飽和鍵的有機(jī)物及其縮合產(chǎn)物，如：有機(jī)糠醛、丙烯醛、肉桂醛、戊二醛或二甲氨基苯甲醛等，它們具有相當(dāng)?shù)墓饬磷饔茫珕为?dú)使用效果較差，須與硫代尿素或二硫化碳聯(lián)合使用。另外，該類物質(zhì)在應(yīng)用時(shí)在水中溶解性不好，須用具有長(zhǎng)鏈脂肪簇磺酸等陰離子表面活性劑或十六烷基甜菜堿等兩性表面活性劑助溶。 實(shí)踐證明，通過(guò)幾種物質(zhì)的復(fù)配使用，可獲得高質(zhì)量的氰化鍍銅光亮劑。下面是我們?cè)谠囼?yàn)中使用的配方，供大家試驗(yàn)。
試驗(yàn)配方及工藝條件：
氰化亞銅 60gl 氰化鈉 85g / l 氫氧化鈉 2g / l 酒石酸鉀鈉 25g / l 氰銅高位光亮劑 6ml / l 低位光亮劑 6ml / l 溫度 45～60℃ 電流密度 0.5～4A/d㎡ 陽(yáng)極 無(wú)氧電解銅
三、全光亮硫酸鹽鍍銅
硫酸鹽鍍銅是一個(gè)十分重要的鍍種，按電解液的特性分為普通鍍銅和全光亮鍍銅。后者是在普通電解液中加入少量光亮劑，可直接獲得整平性極好，具有鏡面光澤的銅鍍層。首先來(lái)看一下其沉積機(jī)理： 陰極反應(yīng) 通過(guò)大量試驗(yàn)結(jié)果表明，硫鹽鍍銅的陰極反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的，即： Cu2+ + e ===Cu+ ……(a) Cu+ + e ===Cu ……(b)
式(b)進(jìn)行得很快，式(a)進(jìn)行較慢。但也不是絕對(duì)的，由于在光亮鍍液中，使用了吸咐能力很強(qiáng)的各種有機(jī)添加物，使陰極極化較大，式(a)進(jìn)行較慢，控制了整個(gè)陰極的進(jìn)行速度。當(dāng)陰極極化較小時(shí)，式(a)加快，式(b)速度變得緩慢了，那么式(b)控制了整個(gè)陰極反應(yīng)的進(jìn)行。 陽(yáng)極反應(yīng) 在電解液中陽(yáng)極處于正常溶解時(shí)，生成Cu2+，反應(yīng)式如下：
Cu — 2e === Cu2+
當(dāng)陽(yáng)極不完全氧化時(shí)，可能產(chǎn)生一價(jià)銅離子，進(jìn)而在陽(yáng)極表面形成氧化亞銅，反應(yīng)式如下：
Cu — e ===Cu+
2Cu+ + 〔O〕===Cu2O ↓
氧化亞銅是“銅粉”的一種，對(duì)鍍層很不利，應(yīng)盡量防止。同時(shí)，Cu+的積累會(huì)導(dǎo)致歧化反應(yīng)，產(chǎn)生銅粉。反應(yīng)式如下：
2Cu+ === Cu↓ + Cu2+
了解了其反應(yīng)機(jī)理之后，下面列舉幾例典型配方：
1.普通型硫酸鹽鍍銅工藝規(guī)范
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硫酸銅（g/l） |
硫 酸（g/l） |
葡萄糖（g/l） |
陰極電流密度；A/d㎡ |
溫度；℃ |
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① |
180～220 |
50～75 |
— |
1～2 |
10～35 |
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② |
150～200 |
45～65 |
30～35 |
1～3 |
20～30 |
2.全光亮型硫酸鹽鍍銅工藝規(guī)范
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① |
② |
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硫酸銅（g/l） |
180～200 |
180～220 |
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硫 酸（g/l） |
60～70 |
40～90 |
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氯離子（ml/l） |
20～80 |
30～120 |
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M |
0.0003～0.001 |
— |
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N |
0.0002～0.0007 |
— |
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SP |
0.01～0.02 |
— |
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P |
0.05～0.1 |
— |
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C |
0.05～0.1 |
— |
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210（開(kāi)缸）（ml/l） |
— |
2～5 |
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210A（ml/l） |
— |
0.5～1.8 |
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210B（ml/l） |
— |
0.3～1.5 |
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電流密度；A/d㎡ |
2～4 |
0.5～10 |
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溫度；℃ |
10～30 |
18～40 |
從配方中可以看出硫酸鹽鍍銅的基礎(chǔ)液都是由硫酸銅和硫酸組成，但要想得到鏡面光亮的鍍銅層，必須使用添加劑。在國(guó)內(nèi)很多廠家目前仍在使用由具有整平作用和光亮作用的第一類光亮劑中間體〔如：2—巰基苯并咪唑(M)和乙撐硫脲(N)、聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)等〕和具有表面潤(rùn)濕作用增加陰極極化作用的第二類光亮劑〔如：聚乙二醇(P)、十二烷基磺酸鈉(C)等〕組成的老一代光亮劑，雖然也可以獲得具有鏡面光澤，但是同目前最具代表性的210酸銅光亮劑尚有差距，如在中、低電流密度區(qū)走位性、整平性、鍍層親水性、出光速度等主面都有所不及。
在以往，很多添加劑為了改善低電流密度區(qū)鍍層的質(zhì)量，都加有脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)，但當(dāng)鍍液溫度較高時(shí)，它的深鍍性能會(huì)降低;并且它在陰極上有較強(qiáng)吸咐作用，使鍍層在出槽后具有疏水性，好象有一層油膜，為了與后工序鍍層結(jié)合良好，一般在鍍銅后與后序鍍層之間需進(jìn)行脫模處理，即在硫酸和十二烷基硫酸鈉溶液中進(jìn)行電解除膜;或在堿性溶液中浸漬處理。后來(lái)根據(jù)有關(guān)資料，選取用了聚乙烯亞胺及其衍生物進(jìn)行試驗(yàn)，并將不同分子量的聚乙烯亞胺進(jìn)行縮合，效果明顯改善，制備出了深鍍能力和整平性能優(yōu)良的酸性鍍銅中間體。
同時(shí)，我們又在吸取國(guó)外大量專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，選擇性地采用一些國(guó)外的優(yōu)質(zhì)酸銅光亮劑中間體進(jìn)行復(fù)配，成功地配制出了210酸性鍍銅光亮劑，性能完全可與國(guó)外的酸銅光亮劑比美。其次又對(duì)不同分子量聚乙二醇做了正交試驗(yàn)，最終確立了采用試劑級(jí)的分子量10000聚乙二醇在新一代酸銅光亮劑210中的主要地位，其光亮度和整平性比以往所采用的6000分子量明顯好的多。
同時(shí)，還選用了高聚合性染料復(fù)合物，加強(qiáng)了低電流區(qū)走位效果，提高了整平性能，并加快了出光速度，使得電流密度范圍很寬。
下面是一例1983年美國(guó)M&T公司報(bào)道用四種中間體組合酸性鍍銅添加劑，可獲得全光亮、高整平的鍍層。所報(bào)道的四種中間體為：
1 烷基化聚烷基胺與環(huán)氧鹵丙烷反應(yīng)產(chǎn)物再與烷基化試劑(如芐氯、烷基氯)反應(yīng)，所得產(chǎn)物作為中間體。反應(yīng)步驟見(jiàn)筆記。
2 有機(jī)硫磺酸化合物，分子式為：R1-(S)nR-SO3M M為堿金屬或銨鹽;n=1~6, R是1~8個(gè)碳原子的烯基或芳基;如見(jiàn)筆記。
3 聚乙烯醇醚，分子式為R(OZ)mZ=(CnH2nO)r(CvH2vO)s
4 含硫雜環(huán)化合物，如N-烷基取代或芳基取代的硫脲、2-噻唑硫酮、1-(2-羥乙基)-咪唑啉酮、2-硫基噻唑、2咪唑硫酮2硫基吡啶苯并噻唑啉酮等。 在國(guó)內(nèi)我們常用的光亮酸性鍍銅中間體有：苯基二硫代丙烷磺酸鈉(BSP)、聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)、N、N一二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸鈉(TPS)、乙一巰基苯并噻唑一3一丙烷磺酸鈉，乙一四氫噻唑硫酮(HI)、乙撐硫脲(N)、乙—巰基苯并咪唑(M)、噻唑啉基聚二硫丙烷磺酸鈉(SH110)、亞甲基二萘磺酸鈉、聚乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉、烷基季銨鹽類化合物。聚乙烯亞胺烷基鹽(PN)，偶氮嗪染料，脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)等。
四 結(jié)束語(yǔ)
電鍍銅添加劑光亮、整平機(jī)理的研究現(xiàn)在仍在進(jìn)行著，對(duì)鍍銅中間體的選擇又依賴于添加劑光亮、整平機(jī)理的研究。選擇適合的中間體化合物進(jìn)行搭配、確立各組份所占的比例至關(guān)重要，每種中間體性能各有區(qū)別，況且在鍍液中表現(xiàn)出的性能并非是幾種中間體性能的簡(jiǎn)單加和，有的組合效能更強(qiáng)，有的組合效能減弱。所以在設(shè)計(jì)添加劑時(shí)，一定要注意各組分的“配合效應(yīng)”。
