4.3.3 酸性铜镀浴之维护及控制
(Maintenance and Control)
组成：硫酸铜是溶液中铜离子的来源，由于阴极及阳极电流效率正常情况接近100％，所以阳极铜补充铜离子是相当安定的。硫酸增进溶液导电度及减小阳极及阴极的极化作用(polarization)并防止盐类沉淀和提高均一性(throwing power)。高均一性镀浴中铜与硫酸比率要保持1：10。硫酸含量超过11vol％则电流效率下降。氯离子在高均一性及光泽镀浴中，可减少极化作用及消除高电流密度之条纹沉积(striated deposits)。
# 温度：太部份镀浴在室温下操作，如果温度过低则电流效率及电镀范围(plating range)将会减少。如果光泽性不需要 ，则可将镀浴温度提升到50℃以提高电镀范围，应用于电铸(electroforming)，印刷电路或印刷板等。
# 搅拌：可用空气、机械、溶液喷射(solution jet)或移动镀件等方法搅拌，搅拌愈好则容许电流密度(allowable current density)愈大。
# 杂质:有机杂质是酸性镀浴最常见的、其来源有光泽剂(brighteners)的分解生成物，槽衬、阳极袋未过滤到物质、电镀阻止物(stopoffs)、防锈物质(resists)及酸和盐之不纯物。镀浴变绿色表示相当量之有机物污染，必需用活性碳处理去除有机物杂质，有时过氧化氢及过锰酸钾(potassium permanganate)有助于活性碳去除有机杂质，纤维过滤器(cellulose filter)不能被使用。
金属杂质及其作用如下：
锑(antimony)：10-80 g/l，粗糙及脆化镀层，加胶(gelatin)或单柠酸(tannin)可抑制锑共同析出(codeposition)。
砷(arsenic)20-100 ppm：同锑。
铋(bismuth)：同锑。
镉(cadmium)＞500ppm：会引起浸镀沉积(immersion deposit)及阳极极化作用，能用氯子控制。
镍＞1000 ppm：同铁。
铁＞1000 ppm：减低均一性及导电度。
锡500-1500ppm：同镉。
锌＞500ppm：同镉。
4.3.4 酸性铜镀浴之故障及原因
1.烧灼在高电流密度区：
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铜含量太少
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有机物污染
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温度太低
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氯离子太少
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搅拌不够
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2.失去光泽：
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光泽剂太少
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温度太高
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有机物污染
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铜含量太少
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低氯离子浓度
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3.精糙镀层：
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固体粒子污染
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阳极铜品质不佳
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阳极袋破裂
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氯离子含量不足
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4.针孔：
5.电流太低：
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有机物污染
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氯含量太多
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硫酸含量不够
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电流密度太小
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添加剂不足
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温度过高
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6.阳极极化作用：
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锡、金污染
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氯含量太多
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温度太低
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硫酸含量过多
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阳极铜品质不好
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硫酸铜含量不足
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4.3.5 酸性铜镀浴之添加剂
有很多添加剂如胶、糊精、硫 、界面活性剂、染料、尿素等，其主要目的有：
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平滑镀层
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减少树枝状结晶
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提高电流密度
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光泽
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硬度改变
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防止针孔
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4.4 化镀铜浴(Copper Cyanide Baths)
氰化镀铜带给人体健康危害及废物处理问题，在厚镀层已减少使用但在打底电镀仍大量使用。氰化镀铜 镀浴之化学组成最重要的是自由氰化物(free cyanide)及全氰化物(total cyanide)含量，其计算方程式如下：
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K2Cu(CN)3全氰化钾量＝氰化亚铜需要量×1.45＋自由氰化钾 需要量
K2Cu(CN)3全氰化钠量＝氰化亚铜需要量×1.1＋自由氰化钠需要量
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例:镀浴需2.0g/l的氰亚化铜及0.5g/l自由氰化钾，求需多少氰化钾？
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解 需氰化钾量＝2.0×1.45＋0.5＝3.4g/l
阳极铜须用没有氧化物之纯铜，它可以铜板或铜块装入钢篮
内须阳极袋包住。钢阳极板用来调节铜的含量。
阴极与阳极面积比应1：1勤1：2
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4.4.1 化铜低浓度浴配方(打底镀浴配方)
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氰化亚铜(coprous cyanide)CuCN 20g/l
氰化钠(sodium cyanide)NaCN 30g/l
碳酸钠(sodium carbonate)Na2CO3 15g/l
pH值 11.5
温度 40℃
电流效率 30～60％
电流密度 0.5～1A/cm2
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4.4.2 化铜中浓度浴配方
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氰化亚铜(coprous cyanide)CuCN 60g/l
氰化钠(sodium cyanide)NaCN 70g/l
苛性钠(sodium hydroxide)NaOH 10～20g/l
自由氰化钠(free cyanide) 5～15g/l
pH值 12.4
温度 60～70℃
电流密度 1～2A/dm2
电流效率 80～90％
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4.4.3氰化铜高浓度浴配方
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氰化亚铜CuCN 120g/l
氰化钠NaCN 135g/l
苛性钠NaOH 42g/l
光泽剂Brightener 15g/l
自由氰化钠free sodium cyanide) 3.75～
11.25g/l
pH值 12.4～12.6
温度 78～85℃
电流密度 1.2～11A/dm2
电流效率 90～99％
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4.4.4 氰化镀铜全钾浴配方
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氰化亚铜CuCN 60g/l
氰化钾KCN 94g/l
碳酸钾 15g/l
氢氧化钾KOH 40g/l
自由氰化钾 5～15g/l
pH值 ＜13
浴温 78～85℃
电流密度 3～7A/dm2
电流效率 95％
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4.4.5 化镀铜全钾浴之优点之缺点
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高电流密度也可得光泽 镀层
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导电度高
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光泽范围广
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带出损失量少
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光泽好
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药品较贵
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平滑作用佳
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4.4.6 酒石酸钾钠氰化镀铜浴配方
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(Rochelle cyanide Buths)
氰化亚铜CuCN 26g/l
氰化钠NaCN 35g/l
碳酸钠Na2CO3 30g/l
酒石酸钾钠NaKC4H4O6‧6H2O 45g/l
自由氰化纳 5～10g/l
pH值 12.4～12.8
浴温 60～70℃
电流密度 1.5～6A/d㎡
电流效率 50～70％
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4.4.7 化镀铜浴各成份的作用及影响
1.主盐：NaCu(CN)2和Na2Cu(CN)3二种形式存在，其作用有：
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CuCN＋NaCN＝NaCu(CN)2
CuCN＋2NaCN＝Na2Cu(CN)3
Na2Cu(CN)3 ? 2Na + (aq) +Cu(CN)3-(aq)
Na2Cu(CN)3 ? 2Na+ (aq) +Cu(CN)3-(aq)
Cu(CN)3- ? Cu++3CN-
Cu(CN)2- ? Cu++2CN-
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由于铜的错离子Cu(CN)
2- 及Cu(CN)
3- 的电离常数非常小，使阴极之极化作用很大，使铜不易置换析出，所以可直接在钢铁上镀铜，但使电流效率降低，有氢气产生，电镀产量降低。主盐对阴极极化作用影响很大，主盐浓度提高则可降低阴极极化作用，帮助阳极溶解，防止阳极钝态形成。
