4.6 稳定化学镀铜液的主要方法
4.6.1 镀液中产生固体催化颗粒的原因有哪些？
镀液中如果存在固体催化颗粒，势必影响正常镀层的沉积，溶液中固体催化颗粒主要由以下几种原因产生：
（1）镀件表面不清洁 镀件表面活化处理后，没有彻底清洗干净，将银、钯等金属颗粒，特别是把银、钯离子带入化学镀液中，成为铜的催化中心，而被优先还原，很快会使溶液分解。
（2）从镀层上脱落的颗粒 化学镀铜过程中，有时沉积的铜层比较疏松，可能会从镀层上掉下来，这些铜颗粒会加速镀液的自催化反应，也会使镀液分解。
（3）药品不纯 当配制化学镀液的药品不纯时，就会带入某些对铜具有催化活性的金属杂质。例如，不纯的酒石酸盐含有胶体状的不溶颗粒，也会导致溶液不稳定。有的药品含有铁盐，如果铁含量超过15mg/L，会对镀液稳定带来影响。
（4）容器壁不清洁 化学镀铜的容器一定要干净，如果将盛过已分解的化学镀铜容器，重新配制镀液必须将此容器清洗干净，甚至要用化学法彻底清洗才行，否则很难将催化剂一类的细小颗粒从容器缝隙中清洗干净。它们一旦进入新配制的溶液中，就会加速镀液的自催化反应。
4.6.2 怎样用甲醇稳定化学镀铜液？
要抑制Cu+的产生，首先要限制康尼查罗反应的进行，方法是向镀液中加入甲醇。目前使用甲醇的（质量分数）为36%～38%，其中已含有10%（质量分数）左右的甲醇作为甲醛的阻凝剂，此含量尚不能减慢康尼查罗反应速率，因此必须增加甲醇的含量。加入甲醇的量为50～300mL/L。
4.6.3 如何抑制氧化亚铜的歧化反应？
为了抑制氧化亚铜的歧化反应，应采用如下方法：
（1）采用低浓度溶液 此方法可以抑制Cu+的产生。如果甲醛含量10mL/L时，一价铜含量可以控制在10-5mol/L以下。不过此时，这种镀液的沉积速率将降低，化学镀铜过程中需要连续高速镀液成分，这就要用自动分析、自动补加溶液的设备装置。这种做法是将生成氧化亚铜的反应减少到最低限度，而对镀层质量并不有害。要想完全抑制氧化亚铜的生成是不可能的，关键是如何尽快消除它的有害影响。最简单的方法是将无油压缩空气直接通入镀液，使氧化亚铜重新氧化成二价铜离子。
（2）使生成的铜颗粒失去活性 钝化铜颗粒，在溶液中加入某些药品，使铜颗粒失去催化作用。已经知道高分子电解质具有被吸附在表面积很大的分散铜颗粒表面的特性。铜颗粒因吸附了这些高分子聚合物而丧失了催化活性，不再起分解溶液的作用。高分子聚合物有胶状纤维素酯、低羟基淀粉、聚乙烯醇、明胶、聚酰胺等。
采用连续过滤方法滤除溶液中铜颗粒。不过要求过滤芯的孔眼必须是微米数量级，否则起不到过滤作用。
（3）控制Cu+的浓度 为控制Cu+可加入Cu的络合剂如NaI，含量为100mg/L就能起到作用。还可以加入氰化钠或氰化钾，其添加量为0.001～0.02mo1/L。如加量过大，会使甲醛将Cu2十还原成Cu+的反应加快，反而使溶液不稳定。
4.6.4 如何控制化学镀铜的工艺条件？
（1）pH值 精确控制溶液的pH值至关重要，特别应注意沉积铜的初始pH值使沉积速率稳定，以减缓康尼查罗反应的速率。
（2）控制装载量 在沉积铜过程中，不允许超过镀液的承载能力，一般应控制在3.8dm2/L。
（3）温度 由于溶液温度升高会加速氧化亚铜的生成，因此宜采用较低温度。即宁可损失一些沉积速率，而保证镀液的稳定性。
4.6.5 化学镀铜的维护包括哪些内容？
1）正确配制镀液，按分析补加药品。化学镀铜溶液的配制与调整需要严格按工艺配方、化验结果进行。调整溶液应在溶液成分没发生严格失衡时进行，即边化验边调整维护，以保证溶液的稳定。
2）更换部分旧液。化学镀铜液经过多次使用后，甲酸、氧化亚铜、外界带入的杂质都会逐渐增加，按正常的实加药品已不能高速到较好状态，为使长久使用的溶液不致报废，可更换部分旧溶液，使其能继续使用，更换量可视具体情况更换1/3或1/2。
3）关于pH值的调整。化学镀铜液停止使用时，可用20%（质量分数）稀硫酸，将pH值调至9～10，此时镀液几乎完全终止反应。待镀液工作时，用20%（质量分数）的氢氧化钠溶液在不断搅拌下，将pH值调至工艺规范内。
4）保持溶液的清洁度。化学镀铜溶液的清洁对保证镀层质量是至关重要的。所以要随时保持镀槽的清洁，避免杂物掉入，工作完成应及时把镀槽盖好，防止灰尘落入。
5）用氧化剂延长化学镀铜液寿命。可以采用直接添加氧化剂方法，将Cu+氧化成Cu2+，或溶解铜粒子成Cu2+的方法来延长镀液的使用寿命，实践证明是有效的。用氧化剂处理镀液的方法是，假定每天生成的Cu+量为20mg/L，每天补加0.25g/L氧化剂，可使溶液处于十分稳定状态。