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凹印制版电镀工艺--镀铜:镀液的配置方法与工艺条件

 髙海钧 2016-12-07


导读

电镀工艺规范化管理滚筒施镀是凹版基材处理方法,也是提高凹版使用寿命的重要手段。但由于电镀工艺理论与实践相互关联的特殊性,各制版公司都以自己的经验为主,出了问题“头痛医头,脚痛医脚”,因而产生了形形色色的控制方法,没有形成一套比较科学的、具有指导性的工艺规范,致使生产中问题百出,造成许多版滚筒要返修。 

         本文是在帮助一些制版公司实施电镀工艺规范化管理时所做的一个总结,试图从中摸索出一套比较符合实际控制的方法,从而有效地、稳定地提高电镀质量。

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凹印制版电镀工艺--镀铜:镀铜液的主要成分!

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凹印制版电镀工艺--镀铜:工艺维护、送电!

1.  镀液配制方法

先将计算量的硫酸铜溶解在2/3配制体积的温水中,当硫酸铜完全溶解和冷却后,在不断搅拌下慢慢地加入硫酸(加入硫酸为放热反应),静止镀液并过滤,再加入规定的添加剂后,试镀合格即可投入生产。


2. 工艺条件

(1) 电流密度(DK)

电流密度在滚筒全浸时为15~18A/dm2,半浸时为20~30A/dm2。电流密度能否提高,取决于镀液成分和其他条件,如:提高镀液温度、加强搅拌、镀液浓度高等都能提高工作电流密度。


(2) 温度

镀液温度在全浸时为40±1℃,半浸时为38±1℃较适宜。如果镀液温度过低,不但允许的工作电流密度低,而且硫酸铜容易结晶析出;镀液温度高,则能增强镀液导电性,但会使镀层结晶粗糙;若镀液温度超过45℃,铜层会变软,版面发白。


(3) 镀铜时间

镀铜时间应根据所要求的铜层硬度而定,一般为1~1.5小时一槽。


(4)    镀铜槽中的阳极

阳极为磷铜球,直径为40mm,含磷量以0.035-0.06%为宜,目前国产铜球含磷量都大于0.05%,而进口的含磷量只有0.038%,但价格太贵。磷铜球在硫酸盐镀铜镀液中往往会产生铜粉,导致镀层产生毛刺、粗糙。铜球含磷量应适当且磷分布均匀,这样可以减少铜粉,避免出现砂眼。如果铜球含磷量过高,则其表面会产生一层较厚的膜,使得阳极不易溶解,导致镀液中铜离子含量下降。


(5)    阳极距离

阳极距离为50~80mm。


(6)    版辊转速

版辊转速根据版辊直径而改变,以线速度计算一般控制在0.8-1.2m/s。


(7)    硬度剂的选择与使用

根据本公司的设备条件,选择电镀性能最佳的硬度剂是一个重要环节,因为控制铜层硬度主要是靠调整镀液中的添加剂用量。


脉拓公司的酸性快速电镀硬铜添加剂系列是不错的选择,其优势是保质期长(可达1年以上),硬度容易提升(可达220HV以上),亮度和整平性好(可适当降低镀铜厚度,节省铜球和电),走位效果好,耐温高,抗氧化等优势,非常适合国内制版厂的设备工艺条件,性价比高,具有专业的服务团队和技术研发团队,配置专业的分析检测设备,所以备受制版公司的青睐。


镀铜液配比与硬度添加剂的用量一定要达到最佳。保证镀铜层的脆性和柔韧性达到平衡是关键,这样既可以使镀铜层达到最佳硬度,又利于延长保存时间、减少用量。若用量过多,镀铜层太硬太脆,容易磨损和打雕针;柔韧性强,以30°或38°雕刻容易出现毛刺,雕刻时要用刮刀。判断韧性的方法是:铜皮对折一次不断,反复折一次,即正反两折后折断为佳。


实际生产中经常出现的问题是铜层硬度不是太高就是太软,不稳定。如:硫酸根离子偏低,电流较大,导致硬度高、太脆、韧性差,造成版滚筒存放时间一长就会出现龟裂现象;铜层太软,造成网点变形。因此,必须做到诸种元素的最佳匹配,使铜层脆性与柔韧性达到平衡,并能保持稳定,这就要依靠严格精心的管理。

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