温的添加剂中间体，增加添加剂的消耗量，降低其正常的效果。因该工艺使用的电流密度较
大，要特别注意铁辊装夹时的导电性，预防局部因导电不良、温度过高，使铜层局部硬度下
降。
　　电流密度是控制铜层硬度的另外一个重要因素。电流密度低，阴极电化学极化度小，结
晶粗大，铜层粗糙，硬度也较低，而且铜层硬度的保质期也会缩短。提高电流密度，可以提
高阴极极化度，使结晶细致、结合紧密，获得光亮的镀层，同时可以提高结晶原子的相互作
用力，促使硬化剂中的成分在铜层中夹杂，从而提高铜层硬度。
　　为使铜层在铁辊圆周方向覆盖均匀，一般采用铁辊旋转方式，适当的铁辊转速，可有
效的降低浓差极化度，有利于提高电流密度的上限，从而缩短电镀时间，提高生产效率。在
其他工艺条件不变的情况下，降低铁辊转动的线速度，会使铜层变硬，超过电流密度的上
限时，会降低阴极的电流效率，甚至使镀层中夹杂氢氧化物，这种情况非常容易造成打针
所以为保证铜层的硬度，必须在生产中根据不同铁辊的直径调整转动线速度，实践经验表
明线速度在

1m/s 为宜。

　　（

4）阳极纯度对铜层硬度的影响

　　在凹印制版行业中，由于生产效率极高，一个

1200L 的普通镀铜槽每月就能消耗

300kg 的铜阳极，如果阳极的金属杂质（Zn、Sn、Ni 等）含量过高，就会造成金属杂质在镀
液中迅速累积。当杂质的浓度超过一定值时，在特定温度、电流密度下杂质就会与铜共同沉
积下来，从而使铜层硬度升高，因此阳极纯度也是影响打针的一个较重要的因素。
　　

2.晶粒大小对打针的影响　　金属的电镀结晶过程与热力学结晶过程相似，电镀结晶

过程中会形成结晶缺陷。如前文所述，在铜层的晶界处会产生严重的晶格畸变，同时晶界处
更容易夹杂硬化剂中的一些轻元素原子，造成晶界处的内应力非常大，硬度也会增大。如果
铜层的晶粒在

1μm 以下，晶界密度相对于电雕针雕刻深度（5～80μm）而言，在铜层的分

布中也是相对均匀的，但如果晶粒的尺寸较大，晶界分布就很不均匀，这反映出硬度在铜
层中的分布是不均匀的，一旦超过电雕针刀刃薄弱点所能承受的硬度极限，电雕过程中必
然会造成打针或磨损。所以为保证电雕质量，需要保持铜层的晶粒细化。
　　金属电镀结晶包含两个过程：晶核的生成过程和成长过程，这两个过程的速度决定了
金属结晶的粗细程度。在电镀过程中当晶核的生成速度大于晶核的成长速度时，就能获得结
晶细致、排列紧密的铜层。晶核的生成速度大于晶核成长速度的程度越大，铜层结晶就越细
致、紧密；否则，结晶粗大。影响铜层晶粒大小的因素有以下几个。
　　（

1）Cu2+浓度的影响

　　在镀液中

,电极表面的 Cu2+并非都参与电极反应，只有活化离子才参与反应。但是增加

Cu2+的浓度，也会增加活化 Cu2+的数目，反应速率自然增快，电化学极化度会降低。所以
随着主盐浓度的增大，阴极电化学极化度下降

,晶核的生成速度变慢，所得铜层的结晶晶粒

变粗。但过低的

Cu2+浓度又会增大阴极的浓差极化，降低阴极电流密度的上限。

　　（

2）硫酸浓度的影响

　　溶液中，在硫酸含量不影响硫酸铜溶解度的情况下，硫酸含量升高后，受

H+的影响，

Cu2+在电极上的反应速率会减慢，活化 Cu2+转变为非活化状态，从而使阴极的电化学极
化度升高，晶核形成的速度加快，所以能细化镀层晶粒。
　　（

3）温度的影响

　　如前文所述，在电极表面并非所有

Cu2+都参与电极反应，只有活度系数（活度离子数

/总离子数）高的 Cu2+才能在电极上得到电子，完成新相的生成。在溶液中 Cu2+的活度系
数与溶液的温度直接相关，温度升高会使非活化的

Cu2+转变为活化状态，提高 Cu2+的活

度系数，使电化学极化度降低，从而导致晶核的生成速度降低

,使铜层的晶粒粗化。

　　（

4）添加剂的影响