Химическое меднение – что это такое?

За услугами по разработке технологии химического меднения обращайтесь к нам!Необходимость  химического меднения возникает  при металлизации диэлектрика для создания токопроводящего слоя. Другое назначение – для меднения металлических деталей сложного профиля, так как химическое меднение позволяет получить равномерное по толщине покрытие по всей поверхности.

В зависимости от назначения составы растворов химического меднения, как и подготовительные операции, различны. Перед химическим меднением поверхность диэлектрика надо тщательно подготовить механически, травлением в химическом растворе создать шероховатость, которая обеспечит при меднении адгезию покрытия к основе. Затем  поверхность химически обезжирить в растворе, г/л:

Тринатрийфосфат  30-40

Натр едкий 8-10

Стекло натриевое жидкое  5-7

Карбонат натрия  40-45

в течение 3-5 минут при температуре 40-50ºС.

Для травления используют раствор, содержащий 100 г серной кислоты и 30 г хромового ангидрида. Чтобы обеспечить шероховатость, необходимую при меднении, детали выдерживают в  растворе в течение 1-5 минут при температуре 60ºС

После тщательной промывки перед меднением проводят сенсибилизацию в  растворе двухлористого олова (30-40 г/л) и соляной кислоты (30-40 г/л) при температуре 18-25ºС, промывают в дистиллированной воде и активируют в растворе двухлористого палладия:

PdCl2  1-2 г/л

HCl  1-2 мл/л

При комнатной температуре 3-5 минут

В результате из раствора на поверхности осаждается тонкий слой палладия, который катализирует осаждение меди из раствора химического меднения.

Sn2+ + Pd2+ =  Pd  +  Sn4+

С учетом назначения слоев осажденной меди растворы химического меднения подразделяют на: разбавленные растворы – для тонкослойного химического меднения и концентрированные растворы – для толстослойного химического меднения. Тонкие (0,5-1 мкм) медные слои выполняют функцию подслоя в процессе металлизации диэлектриков, а толстые (до 20-30 мкм) – функцию рисунков печатных плат.

Составы растворов химического меднения сходны по основным компонентам, но отличаются по концентрациям и добавкам, восстановителем химической меди в растворах химического меднения является формальдегид.

Для тонкослойного химического меднения наиболее распространен тартратный раствор:

Медь сернокислая   15-20 г/л

Никель хлористый   4-6 г/л

Тартрат натрия     60-80 г/л

Натр едкий  15-20 г/л

Натрий углекислый  5-7 г/л

Формалин (33%)  10-20 мл/л

Температура 18-25ºС, время 10-20 минут.

Толстослойное химическое меднение проводят в глицериновом растворе:

Медь сернокислая   100 г/л

Натр едкий  100 г/л

Натрий углекислый (безводный)  30 г/л

Глицерин 100 г/л

Формалин (33%)  25-35 мл/л

Температура 18-25ºС, время от 20 минут, покачивание.

Процесс химического меднения

Процесс химического меднения

По подслою химической меди производят гальваническое меднение толщиной до 20 мкм из кислого электролита.

Принципиально другой механизм химического меднения латуни из раствора:

Фосфорная кислота 150 г/л

Уксусная кислота  100 г/л

Глицерин   10 г/л

Перекись водорода 100 г/л

Оптимальная температура 85-90ºС

Время меднения 5-10 минут.

Химическое меднение из раствора происходит вследствие растворения поверхностного слоя цинка, поэтому образующееся при меднении покрытие имеет прочное сцепление с латунью. Толщина покрытия при химическом меднении за 10 минут составляет 10-12 мкм.

В результате использования растворов химического меднения можно получить металлизацию на любом диэлектрике.

Думайте, творите!

За услугами по разработке технологии химического меднения обращайтесь к нам!
New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике Советы молодым специалистам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

16 комментариев: Химическое меднение – что это такое?

  1. Ольга говорит:

    Здравствуйте, уважаемая Галина Владимировна!
    Хотелось бы узнать, возможно ли осаждение медного покрытия на проволоку (высокоуглеродистая сталь) из раствора приготовленного на основе ортофосфорной кислоты и медного купороса ( случайно наткнулась на рецепт) химическим способом? Просто мы не можем использовать серную кислоту и ванна у нас не электрохимическая, ранее мы использовали цинковое фосфатирование для нанесения на проволоку слоя под смазку для волочения. Но дорого и не удобно. Можно ли как-то химически проволоку омеднить? С гальваникой сталкиваюсь впервые, поэтому многое мне не понятно. Но Ваш блог пролил свет на некоторые интересующие меня моменты. Большое спасибо за интересную и доступную информацию!
    Заранее спасибо!

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Ольга!
      Спешу Вам сообщить, что растворы химического меднения без серной кислоты (щелочные) известны, но как они поведут себя на поверхности высокоуглеродистой стали – не предсказуемо, тем более, что Вы не пишите требования к покрытию, а назначения медных и цинкофосфатных покрытий совершенно разные, тем более, что процесс химического меднения гораздо сложнее фосфатирования.

  2. vechernitsa говорит:

    Здравствуйте, можно ли нанести слой меди при помощи химического меднения на оксидное покрытие на алюминии?
    Спасибо

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте!
      На оксидное покрытие алюминия медное покрытие химическим способом нанести не представляется возможным, так как оксидное покрытие представляет собой пленку алюминия состава Al2O3, которая растворяется в растворах сенсибилизации и активации, крайне необходимых для процесса химического меднения.
      Королева Галина Владимировна.

  3. Владислав говорит:

    День добрый! Вопрос- подскажите пожалуйста,каким способом можно нанести медное (бронзовое) покрытие на ткань, резину? Видел по ТВ как в медь «закатали» детские ботиночки на память малышу)) какими были его ножки. хотел бы сделать это для своего первенца. вот только никак не могу найти способ.
    Заранее благодарю!

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Владислав!
      Насколько я поняла из рекламного ролика, окраска производится с применением пигментных паст на основе меди и цинка. Проводящие свойства поверхность имеет изначально после окрашивания за счет наличия медных и цинковых составляющих.
      В зависимости от интенсивности термической обработки получаются различные цветовые оттенки. В гальванической ванне по всей вероятности, содержащей слабую кислоту, происходит разрушение поверхностного лакового слоя и химическая полировка наполнителя.
      Желаю Вам удачи!
      Королева Г.В.

  4. Яна говорит:

    Здравствуйте! Объясните пожалуйста, для чего необходимо меднение платиновой проволоки в процессе ее изготовления? Стадия меднения промежуточная, сначала происходит волочение проволоки до нужного диаметра, затем ОМЕДНЕНИЕ, далее опять волочение, затем обжиг проволоки, и СНЯТИЕ МЕДНОГО ПОКРЫТИЯ.
    Чем обусловлена необходимость медного покрытия в данном производстве?
    Заранее спасибо!

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Яна!
      Медное покрытие обладает большим количеством уникальных свойств. В частности при изготовлении платиновой проволоки используется пластичность меди, ее способность выдерживать глубокую вытяжку и развальцовку.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  5. марго говорит:

    здравствуйте!встал вопрос о меднении химически мелких стальных деталей.при этом выбрана цепочка:обезжиривание-глубокая активация в смеси азотной, фосфорной и серной кислот-химическое меднение.какой состав меднения наиболее целесообразен в данном случае?

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте!
      К сожалению, на поверхность стальных деталей медь нанести можно только гальванически из цианистых или пирофосфатных электролитов, химически можно осадить никель.
      Привожу состав раствора для получения покрытия на стали никель-фосфор с содержанием фосфора 4-8%:
      Никель хлористый 20 – 30 г/л
      Натрия гипофосфит 15 – 25 г/л
      Натрий лимоннокислый 3 — 50 г/л
      Аммоний хлористый 30 – 40 г/л
      Аммиак водный, 25% 70 – 100 мл/л
      рН = 8-9, температура 80 – 90С
      Скорость осаждения 10 – 15 мкм/час.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  6. Vaclovas говорит:

    Zdravstvujte.A kakoj sostav na blestjashchee mednenie na Aljuminij?Spasibo.

    psj.Ja zanju prostoj i ne blestjashchij:

    1000gr H20 + H2S04 20 — 30 gr + 200gr H20

    • Koroleva говорит:

      Добрый день!
      Привожу состав электролита блестящего меднения, из которого можно нанести покрытие на алюминиевые сплавы.
      Состав:
      калий пирофосфорнокислый безводный от 500 до 550 г/л
      медь (11) сернокислая 5-водная от 100 до 116 г/л
      кислота лимонная от 10 до 15 г/л
      аммиак водный 25 % от 3 до 5 мл/л
      рН электролита от 7,5 до 9,температура 20 – 30С, плотность тока 0,3 – 0,4 А/дм2
      SА : SК = 3 : 1
      Завеска деталей под током, скорость осаждения 3 – 4 мкм/час.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  7. людмила говорит:

    Добрый день,Галина…Периодически при химическом меднении печатных плат возникает проблема «темных» отверстий,при этом поверхность фольги становится желто-зеленой…С чем это может быть связано? раствор на основе «сегнетовой» соли.
    Что может произойти в растворе сенсактивации при интенсивном механическом перемешивании? Заранее благодарю Вас

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Людмила!
      На прокрываемость отверстий печатных плат влияет очень много факторов, в частности, не имеющие вроде бы отношение к покрытию – качество сверления отверстий, заточка сверл. Тупое сверло заминает и разрыхляет поверхность диэлектрика, в результате идет непрокрытие.
      Возможно и образование воздушного пузыря в отверстии, и качество активации, но, если не прокрылись только отверстия, то ищите неполадки в предыдущей операции или в качестве диэлектрика.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  8. Александр говорит:

    День добрый.
    Очень интересный у вас блог. Спасибо что есть еще люди готовые делиться информацией.
    Но вот вопрос, исследую область металлизации отверстий в печатных платах, отверстия 0.8 мм, и вся информация сводится к тому что область отверстия нужно обработать активатором, а потом наращивать медь электрохимическим методом. Но сегодня меня пытались убедить что это самый электромеханический метод создает лишь видимость металлизации отверстия и качество у него слабовато, про надежность и говорить не стоит. Может подскажите как быть? Он аппелировал на то что качественный результат можно получить только при химическом меднении, но там как то совсем уж все сложно.

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Александр!
      Ваш оппонент совершенно прав: качество металлизации отверстий печатных плат зависит от огромного количества факторов: заточки сверла, его конфигурации, скорости обработки, материала подложки и др. Поэтому надежная металлизация возможна только при соблюдении полной схемы подготовки поверхности: обезжиривания, травления, сенсибилизации и активации с последующим химическим меднением. После чего наращивание производится гальванически.
      Особо сложного ничего нет, надо только разобраться.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.