1954年,美國等對陽極的研究發(fā)現(xiàn):在 陽極中摻入少量的磷,經(jīng)過一段時間的電解處理, 銅陽極的表面生成一層黑色的磷膜,主要的成分是 磷化銅0!3?。這層黑膜具有金屬導電性,改變了銅 陽極溶解過程中的一些反應的步驟,有效克服了上 述的一些缺陷⑴。對電鍍銅的質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性起著 重要作用。
銅陽極的溶解主要是生成二價銅離子,研究實 驗證明(旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極和恒電流法〉:銅在硫酸銅 溶液中的溶解分兩步進行的。
亞銅離子在陽極作用下氧化成二價銅離子是 個慢反應,也可以通過歧化反應生成二價銅離子和 單質(zhì)銅,所生成的銅單質(zhì)以電泳的方式沉積于鍍層 中,從而產(chǎn)生銅粉,毛刺,粗糙等。當陽極中加入 少量的磷后,經(jīng)電解處理(或稱拖缸)在陽極表面 生成一層黑色的磷膜,陽極的溶解過程就發(fā)生了一 些變化:
黑色磷膜對基元反應2有著顯著的催化效 果,大大加快了亞銅離子的氧化,使慢反應變成快反 應,大大減少槽液中亞銅離子的累積。同時陽極表面 的磷膜也可阻七亞銅離子進入槽液,促使其氧化,減 少了進入槽液的亞銅離子。標準陽極黑色磷銅膜的導 電率為入具有金屬導電性,不會影響 到陽極的導電性,而且憐銅陽極比純銅陽極的陽極極 化小,在瓜為1八80時,含磷的銅陽極 的陽極電位比無氧銅陽極低50mv ~ 80mv,黑色陽極隣膜在允許的電流密度下不會造成陽極鈍化。
0陽極表面的黑色磷膜會使陽極正常溶解, 微小顆粒脫落的現(xiàn)象大大減少,陽極的利用效率大 大提高。當陽極采用0.4八50~ 1.2仏0電流密度時, 陽極上所含磷量與黑膜厚度呈線性關(guān)系。在陽極磷 含量在0刀30。々?0475少。時陽極的蘋 1用效率最高,陽極 黑色磷膜生成的最好。
磷含量對陽極磷膜的影響:
1.磷含量為0.030%-0.075%的銅陽極,形成的 黑膜厚薄適中,結(jié)構(gòu)致密,結(jié)合牢固,不易脫落; 先前磷含量過高的銅陽極,磷分布不均勻,溶解使 陽極泥過多,從而污染槽液,還會堵塞陽極袋孔, 造成槽電壓升高。槽電壓升高有會造成陽極膜脫 落,實際生產(chǎn)中邊電鍍邊更換陽極容易產(chǎn)生毛剌。
2.磷含量0.3%的磷銅陽極磷分布不均勻,黑 色磷膜過厚,銅的溶解性差。所以常常要把陽極掛 滿,實際銅陽極掛得多,槽液中的銅含量還有下降 的趨勢,也很難保持平衡。需經(jīng)常補加硫酸銅,從 成本來看,也是不合算的。
3.實際上磷含量高的銅陽極生成的黑膜厚 度太厚,電阻增加,要維持原來的電流,電壓要升 高,槽電壓的升高有利于氫離子放電,針孔的產(chǎn)生 幾率加大;
4.實際上,磷含量高,黑膜太厚,分布不均 勻,還會造成低電流區(qū)不光亮,細微麻砂狀。
由于磷銅陽極克服了電解銅和無氧銅的一系列 缺點,已在印制電路板電鍍制程取代了電解銅和無 氧銅,是目前業(yè)界鍍銅可溶性陽極的主流選擇。
2.2不溶性陽極

















