化学镀铜液的配方
(2010-07-27 08:24:52)
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cu化学镀铜液金属铜络合剂杂谈 |
硫酸铜 |
5g/L |
甲醛 |
1OmL/L |
酒石酸钾钠 |
25g/L |
稳定剂 |
0.1mg/L |
氢氧化钠 |
7g/L |
化学镀铜当以甲醛为还原剂时,是在碱性条件下进行的,铜离子则需要有络合剂与之形成络离子,以增加其稳定性。常用的络合剂有酒石酸盐、EDTA、多元醇、胺类化合物、乳酸、柠檬酸盐等。我们可以用如下通式表示铜络离子:Cu2+·络合物,则化学镀铜还原反应的表达式如下:
Cu2+·络合物+2HCH0+40H一一Cu+2HC00一+H2+2H20+络合物
这个反应需要催化剂催化才能发生,因此适合于经活化处理的非金属表面,但是在反应开始后,当有金属铜在表面开始沉积出来,铜层就作为进一步反应的催化剂而起催化作用,使化学镀铜得以继续进行。这与化学镀镍的自催化原理是一样的。当化学镀铜反应开始以后,还有一些副反应也会发生:
2HCHO+OH一→CH30H+HCOO-
这个反应也叫“坎尼扎罗反应”,它也是在碱性条件下进行的,将消耗掉一些甲醛。
2Cu2++HCHO+50H→Cu20+HC00一+3H20
这是不完全还原反应,所产生的氧化亚铜会进一步反应:
Cu20+2HCHO+20H一→2Cu+H2+H20+2HC00—
Cu20+H20→2Cu++20H一
也就是说,一部分还原成金属铜外,还有一部分还原成为一价铜离子。一价铜离子的产生对化学镀铜是不利的,因为它会进一步发生歧化反应,还原为金属铜和二价铜离子:
这种由一价铜还原的金属铜是以铜粉的形式出现在镀液中的,铜粉成为进一步催化化学镀的非有效中心,当分布在非金属表面时,会使镀层变得粗糙,而当分散在镀液中时,会使镀液很快分解而失效。