电镀书

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双氧水+硫酸体系微蚀液失效的原因

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1 双氧水稳定性(分解)原因

温度的影响:温度过高(超过30℃),双氧水分解速度加快。

铜离子(Cu2+)的升高也会使双氧水加快分解,当铜离子达到20g/L时,开始促进双氧水的分解,当铜离子达到25g/L时,双氧水的分解速度会加快。

1.1 建议对策

(1) 控制微蚀槽液的反应温度,范围22~30℃;

(2) 控制微蚀槽液中铜离子的含量,反应时间久了需控制铜离子的浓度≤45g/L(该数值为业内规定,具体参数可依据现场需求而定);

(3) 添加双氧水稳定剂,该试剂内含极性原子功能团的有机化合物,如羟基-OH、羧基-COOH、磺酸基-SO2H、胺基-NH-

2 氯离子的影响

槽液中的氯离子对微蚀速率影响很大,随着氯离子浓度的升高,,无论采取何种方式,只能维持低微蚀速率,要想有效提高微蚀速率,只能通过延长微蚀反应时间来实现。

作用效果:氯离子、温度、双氧水含量。

备注:氯离子在强酸环境中会产生氯气(Cl2),其反应如下:

$$Cl_{2}+H_{2}O \rightleftharpoons Cl^{-} +  2H^{-} +  ClO^{-} (可逆反应) $$

当酸性过强的时候,可逆反应转向生成氯气,但所生成的量不足以挥发出来,只能溶解在水中,但当酸性不足之时,可逆反应转向以维持平衡的酸性,保证氧化效果的均匀性,但当氯离子的浓度过高时,可逆反应转向生成氯气的一方,因此微蚀速率就会降下来,同时还会挥发少量的氯气。

$$ H_{2}O_{2}+Cl_{2} = O_{2} + 2HCl $$

因为氯气的氧化性强于双氧水,所以在双氧水体系的微蚀液中,控制氯离子的含量是很重要的,故而氯离子偏高会使微蚀的双氧水分解。

3 常见异常的处理

(1) 板面发黑

硫酸浓度过高,通过降低槽液的硫酸浓度来改善之。

(2) 微蚀深度不足

化验分析硫酸、双氧水、铜离子的含量,确认是否硫酸、双氧水浓度过低或低铜离子含量偏高,如果硫酸、双氧水浓度过低可进行补充校正硫酸、双氧水含量至正常即可,如果铜离子偏高,则1/3体积槽液,再补充液位及分析补足成分含量即可。

(3) 微蚀速率过高

检查温度是否偏高;分析硫酸、双氧水含量并补充至正常范围内。

(4) 微蚀速率过低

化验分析铜离子是否偏高,如偏高则需要重新更换槽液。

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