铜的其他表面处理法：化学镀铜的机理

 (1)甲醛还原铜的机理

    以甲醛为还原剂的化学镀铜溶液pH值必须达到ll以上，才具有足够的还原作用，而且这样的含有二价铜的溶液中还必须使用络合剂。不同络合剂的化学镀铜溶液还原反应机理是基本相同的。

    主反应为：

Cu²⁺+2HCHO+40H^-一一Cu↓+2HC0O^-+2H₂0+H₂↑

    在强碱性条件下，甲醛的还原能力还取决于溶液的pH值，要保证Cu²⁺不形成Cu(OH)₂沉淀，还必须加入足够的络合剂与Cu²⁺形成络合物。

    除主反应外，在甲醛作还原剂的化学镀铜过程中，发生着三个副反应：

2HCHO+NaOH—HCOONa+CH₃0H

2Cu²⁺+HCHO+50H^‑一一Cu₂0₄+HC00^一+3H₂0

Cu₂O+H₂0—Cu+Cu²⁺+20H^一

    在以上反应中，因甲醛的歧化反应引起甲醛无意义的消耗，同时生成甲酸会使Cu²⁺的还原被阻止。氧化亚铜的产生，甲醛在碱性溶液中，不仅能将二价铜还原为金属铜，而且还能部分还原成一价铜，从而导致CuOH、Cu₂0的产生，一价铜主要是靠络合剂来消除影响的。

    歧化反应会形成金属铜粉粒子，这些微细的铜粒子会不规则地分布在溶液中，促使溶液发生自然分解。

    (2)次磷酸钠还原铜的机理

    以甲醛为还原剂的化学镀铜具有成本低、原材料来源方便、工作温度较低等优点。其缺点是：镀液不稳定，甲醛在碱性溶液中会发生自身氧化还原反应而消耗，同时甲醛毒性较大，污染环境。而以次磷酸盐为还原剂的化学镀铜具有溶液使用寿命长、还原剂本身没有副反应、没有毒雾的析出、能得到lμm厚的铜镀层等优点，被广泛应用在生产中。

    以次磷酸盐作还原剂的化学镀铜溶液中的主要氧化还原反应是：铜离子还原生成金属铜和次磷酸根离子氧化生成亚磷酸根离子。

2H₂P0₂+Cu²⁺+20H一一Cu+2H₂PO₃^-+H₂↑

    当溶液中铜离子浓度过低而H₂PO₃^-的含量过高时，产生副反应：

H₂PO₂^-+H₂0——H₂P0₃^-+H₂↑

    反应使溶液中大量析出氢气，这时沉铜速度下降。当镀液中加入少量的镍离子时，被还原成催化活性很高的金属镍，这时，生成的金属镍催化次磷酸盐的氧化反应并与溶液中的铜离子发生反应：

Ni+Cu²⁺一Ni²⁺+Cu

在镀层的电子能谱化学分析中，没有发现镍的沉积，这说明金属镍又进入溶液中，使其催化反应继续进行。因此，镀液中必须保持适当的镍离子含量。

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