哈氏槽在电镀中的应用

发布日期:2016-07-26

  本文着重介绍哈氏槽的基础知识以及哈氏槽的应用方向说明,由于哈氏槽的判读需要有很丰富的经验,只有通过不停地进行实际操作和对比判读,才能不断提高判读能力

  关键字 哈氏槽

  1、哈氏槽简介

  哈氏槽,又名霍尔槽,赫尔槽,霍耳槽等等,都是来源于英文HULL CELL 的中文音译,为R.O.Hull 先生在 1939 年所发明。哈氏槽实验是一种实验效果好,操作简单,所需溶液体积少的小型电镀试验,可以在短时间内确定外观合格镀层的电流密度及其他工艺条件。

  2、哈氏槽分类

  哈氏槽槽体一般使用耐酸碱的透明亚克力制作,以便于观察实验的情况。哈氏槽阴阳极之间不是平行的,而是有一定的角度,这是哈氏槽的最主要特点。根据其角度的大小分有250ml、 267 ml、430ml、534 ml 及 1000ml 等几种型式,一般以 267ml 最为常用。

  3、哈氏槽的应用对象

  哈氏槽可用于各种镀液实验,由于阴极和阳极之间距离的不同,在同一张哈氏槽片上呈现不同的电流密度下的镀层情形,以找出实际操作的最佳电流密度,属于一种经验试验。在最大程度上近模拟实际电镀的状况,以便于我们定性了解电镀槽的实际状况,从而更好的进行镀液管理。

  哈氏槽试验可以做为添加剂的辅助研究开发,电镀工厂槽液的管理、电镀故障原因实验分析。根据哈氏槽的作用及其特点所应用对象见下表:

  序号作用应用对象1已知理论配置浓度的槽液电镀实用范围实验模拟,测定操作条件范围空间研发人员2定性分析镀液组成,添加剂含量,杂质和操作条件的变化影响研发人员3镀液的覆盖力, 镀液的均一电着性测试 研发人员4使用化学分析太费时间或不具备定量分析仪器(CVS)时,主要用于监控槽液的光剂组份含量,维护生产品质稳定电镀工程师服务技术人员5电镀故障原因实验模拟分析及预测,调整槽液某种组份或操作条件时的模拟分析电镀工程师服务技术人员

  4、哈氏槽实验方法

  4.1、阴阳极材料的选择

  哈氏槽的阴阳极通常都是长方形的薄板,阳极厚度一般为3-5mm,尺寸一般为60*70mm,阴极的厚度一般是0.2-0.3mm,尺寸一般为100*65mm。

  4.2、槽液的选择

  为了保证试验结果的准确型,所选择的槽液必须具有代表性,在重复实验模拟时,每次所使用的槽液体积应该相同,槽液经过3-5次试验后应该进行更换。

  以使用我司酸铜电镀添加剂CB-203A镀液为例,哈氏槽实验条件为:2A*5min,单次实验时的功耗为1/6AH,按300ml/KAH消耗量计算,单次哈氏槽实验消耗光剂约为0.05ml,折算至槽液则光亮剂含量下降0.094ml/L/次。

  5、哈氏槽片对比

  5.1电镀铜的哈氏槽片比较容易判读,本文不作对比分析;

  5.2本次对比实验选用了普通哈氏槽(267ml)和加长型哈氏槽(430ml)两种类型:

  实验条件

  槽液浓度:硫酸亚锡 30g/L,硫酸 10%,温度 25℃,电镀 1A*5min 。

哈氏槽片对比结果:

  新开缸槽液分别添加PT-205B光剂5ml/L、15ml/L、25ml/L、35ml/L、60ml/L、100ml/L,普通哈氏槽(267ml)实验的哈氏槽片结果上看不出明显的差别,而用加长型哈氏槽(430ml)进行实验,槽液光剂含量大于或等于25ml/L时哈氏槽片低位有轻微发白。

  6、结束语

  6.1 由于哈氏槽片的判读本身就是以经验进行判读,相信大家对铜缸和镍缸的哈氏槽片判读已经轻车熟路。对于电镀锡缸,通过改变锡光剂的含量,因为普通哈氏槽(267ml)实验的哈氏槽片结果经常很难判读,故本次尝试用加长型的赫氏槽,延长阴极长度,增加低电位区域,比较两种不同赫氏槽的哈氏槽片,从结果上看,加长型哈氏槽(430ml)更能反映低电流区的差别,对于低区走位和镀液的分散性判定有较大帮助;

  6.2 哈氏槽实验模拟时,有意识的改变操作条件,如果得到的哈氏槽片出现差异,就能积累一个特定确定原因的判读经验,因此,对同一组槽液做不同条件的实验对于经验的积累帮助非常大;

  6.3哈氏槽片同样的高位烧焦现象,大多数人的会判读为光剂偏少,其实金属离子不足或温度过低等原因也会引起高位烧焦,同样道理,对于哈氏槽片的低位发白,其原因有可能是光剂偏多或氯离子偏少,因而这些槽液都需要进行更进一步的实验对比确定


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