电镀工艺流程资料.doc

电镀工艺流程资料（一）一、 名词定义：1.1电镀：利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。1.2 镀液的分散能力：能使镀层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力，叫做镀液的分散能力。换名话说，分散能力是指溶液所具有的使镀件表面镀层厚度均匀分布的能力，也叫均镀能力。1.3镀液的覆盖能力：使镀件深凹处镀上镀层的能力叫覆盖能力，或叫深镀能力，是用来说明电镀溶液使镀层在工件表面完整分布的一个概念。1.4镀液的电力线：电镀溶液中正负离子在外电场作用下定向移动的轨道，叫电力线。1.5尖端效应：在工件或极板的边缘和尖端，往往聚集着较多的电力线，这种现象叫尖端效应或边缘效应。1.6电流密度：在电镀生产中，常把工件表面单位面积内通过的电流叫电流密度，通常用安培/分米2作为度量单位二.镀铜的作用及细步流程介绍：2.1.1镀铜的基本作用：2.1.1提供足够之电流负载能力；2.1.2提供不同层线路间足够之电性导通；2.1.3对零件提供足够稳定之附著（上锡）面；2.1.4对SMOBC提供良好之外观。2.1.2.镀铜的细步流程：2.1.2.1Cu流程：上料酸浸（1）酸浸（2）镀铜双水洗抗氧化水洗下料剥挂架双水洗上料2.1.2.2Cu流程：上料清洁剂双水洗微蚀双水洗酸浸镀铜双水洗（以下是镀锡流程）2.1.3镀铜相关设备的介绍：2.1.3.1槽体：一般都使用工程塑胶槽，或包覆材料槽（Lined tank）,但仍须注意应用之考虑。a. 材质的匹配性（耐温、耐酸碱状况等）。b. 机械结构：材料强度与补强设计，循环过滤之入/排口吸清理维护设计等等。c. 阴、阳极间之距离空间（一般挂架镀铜最少6英寸以上）。d. 预行Leaching之操作步骤与条件。2.1.3.2温度控制与加热：镀槽之控制温度依添加特性/镀槽之性能需求而异。一般而言操作温度与操作电流密度呈正向关系，但无论高温或低温操作，有机添加剂必定有分解问题。一般而言，不容许任何局部区域达60以上。在材质上，则须对耐腐蚀性进行了解，避免超出特性极限，对镀铜而言，石英及铁弗龙都是很适合的材料。电镀工艺流程资料（二）2.1.3.3搅拌：搅拌可区分为空气搅拌、循环搅拌、机械搅拌等三项，依槽子之需求特性而重点有异，兹简介一般性考虑如下： a. 空气搅拌：应用鼓风机为气源，如使用空压机。则须加装AM Regalator降低压力，并加装oil Filter除油。风量须依液面表面积计算，须达1.52.0cfm，而其静压则依管路损耗，与液面高度相加而得。空气搅拌之管路架设，离槽底至少应有1英寸距离，离工件底部，应以大于8英寸为宜。一般多使用3/4英寸或1英寸管，作为主管，亦有人使用多孔管，但较易发生阻塞。开孔方式多采用各孔相间1/2英寸，对边侧开孔，与主管截面积1/3为原则。适量之空气搅拌可改善电镀效率，增加电流密度；但如搅拌过度，亦将形成有机添加剂氧化而造成异常消耗及污染。b. 循环搅拌：在一般运用上，多与过滤系统合件，较须注意的是确定形成循环性流动（入、排口位置选择），及pump选择流量应达23倍槽体积1hr以上。c. 机械搅拌：其基本功能是为了消除metal ion diffusion rafe不足问题。在空间足够之状态下，以45斜角移动为佳，但一般都采有用垂直向摆动，较佳的位移量约在0.51.8m/min，而每stroke长约515cm之间。在设定条件时，应注意不可造成因频率过高，使板子本身摆动，而减小孔内药液穿透量。2.1.3.4过滤：一般均与循环搅拌合并，目的是去除槽液中之颗粒状杂质，避免发生颗粒状镀层。较重要的考量因子有三，分别如下：a. 过滤粒径：一般采用5u或10u滤蕊。若非环境控制良好，使用更小滤蕊可能造成滤材更换，损耗过多。b. 材质有多种材质供选择，不同系统光泽剂会有不同之限制，其中PP最具体广用性。压电陶瓷片全光亮可焊性化学镀工艺陈湘灵,肖耀坤,姜知水摘要：研究了一种用于压电陶瓷片全光亮的化学镀工艺，代替传统二次涂覆银工艺，在降低生产成本、保护良好的可焊性、提高生产效率和产品外观等方面取得满意效果。关键词: 压电陶瓷片；可焊性；化学镀Bright Weldable Electroless Ni-Sn-P Plating Process for PiezoelectricCeramics TabletCHEN Xiang-ling， XIAO Yao-kun， JIANG Zhi-shuiAbstract: Full bright electroless nickel-tin-phosphorus plating process instead of traditional double silver dip-coating process for piezoelectric ceramic tablets was presented. It is satisfactory with low cost, good weldability, high production efficiency and excellent appearance.Keywords: piezoelectric ceramics; weldability; electroless plating1前言传统压电陶瓷片双电极是经二次涂覆银浆，烧制而成，银膜在光照的情况下遇到空气中的硫化物、卤化物等很快变褐色或黑色。银耐磨性差、硬度低，货物尚未出厂，表面已布满划痕，外观较差。为了解决上述问题，我们尝试在银膜上电镀、化学镀。由于压电陶瓷片只需局部镀，批量又大、还存在附着力、钎焊性等问题，要找到效率高、产品性能符合要求的工艺，存在相当大的难度。我们进行了大量试验，终于得到切实可行的工艺，就是以全光亮化学镀Ni-Sn-P工艺代替传统的二次涂覆银浆工艺。本文就银膜上电镀、化学镀，全光亮化学镀Ni-Sn-P工艺流程选择、溶液组成，镀层性能测试等加以叙述。2银膜上电镀工艺银对于水、空气中的氧、稀盐酸、强碱有良好的化学稳定性，而与浓硫酸、硝酸、氨水、铬酐、氰化物等发生反应，为了保持银膜与陶瓷片的附着力，压电陶瓷片不能进入对银膜有腐蚀作用的镀液或电镀有应力的镀层，例如氰化物镀铜、高氯镀镍、含氨水的化学镀镍液等。我们制定以下电镀工艺流程。除油水洗5%氨水短时间活化水洗酸性镀铜水洗去离子水洗亮镍后处理亮镍组成NiSO4.6H2O270300 g/LNiCl2.6H2O020 g/LH3BO350 g/L光亮剂适量走位剂适量润湿剂适量pH值44.5温度5560搅拌空气或阴极移动此工艺可得到外观光亮，耐腐蚀性好，附着力合格的产品。3全光亮化学镀Ni-Sn-P工艺流程在银膜上化学镀镍，采用了低活化能物质作为还原剂，如二甲基氨基硼烷、二乙基氨基硼烷、硫代硫酸钠等13，产品经简单活化可直接化学镀，但沉积层影响银对陶瓷片的附着力，可焊性降低。银膜上无论电镀镍或化学镀镍，这些工艺使生产成本增加。因此我们尝试在陶瓷片上直接化学镀镍，达到降低成本、简化工艺、改善外观的目的，籍此解决银迁移问题(银离子在电场作用下，从阳极向阴极迁移)。普通的化学镀Ni-P，采用在沉积层上再化学镀铜方法来提高可焊性2，我们以下研究的全光亮化学镀Ni-Sn-P工艺完全满足各方面的要求。除油水洗粗化水洗烘干局部涂漆晾干除油水洗敏化水洗活化水洗化学镀Ni-Sn-P水洗烘干退漆烘干3.1粗化粗化是化学镀前处理的重要工序之一，对镀层的结合力及整平性影响最大。粗化组成1及操作条件：H3PO485%(vol)H2O25%(vol)时间2030 min温度常温3.2局部涂漆原材料：阻镀漆，空气自然干设备：喷枪，专用夹具压电陶瓷片周边不能有镀层，如图1所示，必须加以保护，我们选择喷涂阻镀漆。这工艺在提高效率中起关键作用。如果人工方法扫刷漆，根本谈不上效率，而且不均匀。我们设计专用夹具，使每片瓷片既紧压在一起，又有东西隔平，只有周边暴露在空气，每一夹具最多可上100片。再喷涂阻镀漆，可得到均匀镀层，大大提高效率。图1压电陶瓷片示意图3.3全光亮化学镀Ni-Sn-P工艺规范Ni-Sn-P含量及操作条件Ni总含量6 g/LSn总含量0.41 g/L2060A开缸剂60 ml/L2060B添加剂100 ml/L温度8293pH4.64.9过滤连续过滤搅拌空气或机械沉积率1725m/h随着沉积时间的推移，沉积层越光亮，十分钟后，沉积层拥有类似经机械抛光不锈钢的光泽。沉积层含锡量2%3，含磷量6%9。4产品性能测试根据行业标准对产品可焊性、附着强度进行测试。可焊性的测试方法：采用25 W内热式电烙铁和HH60三芯活性焊锡丝，将0.75紫铜线焊在试片上，焊接时间不超过3秒。观察焊锡流布情况，铜线是否虚焊。产品经抽样测试，全部合格。附着强度测试方法：采用25 W内热式电烙铁和HH60三芯活性焊锡线，焊接时间不超过5秒，焊接面积为35 mm2，焊点高度不超过2 mm，在样品的银层上按垂直和水平方向分别焊接两根与压电陶瓷片成905和18010的导线，然后分别在两根导线上施加规定的负荷(水平方向20牛顿，垂直方向2.5牛顿的拉力)，负荷时间为101秒，镀层完整无损4。产品经抽样检测，全部合格。5结束语该工艺是取代传统涂覆银浆工艺行之有效的方法，它使产品外观有质的飞跃，耐腐蚀能力显著提高，解决了银迁移问题，生产成本也大为减少，增强了生产厂家市场竞争能力。作者单位：(广州市1003信息35分箱， 广东 广州 510310)参考文献：1严钦元等.塑料电镀M.重庆出版社2章兆兰等.J.电镀与环保，1999，18(2)：193曾化梁等.电镀工艺手册M.机械工业出版社4QB/AW8019.10S珍珠镍电镀工艺特点 珍珠镍给人感观柔和舒畅，高贵典雅，广泛用于首饰、表带、表壳、灯饰、眼镜、家具、五金配件等，在珍珠镍上再镀金、银、青铜、白青铜、铬、枪色等作面色感观更为奇异。 成份及工艺条件 成 份 范 围 标 准 硫酸镍 420 500g/L 450 g/L 氯化镍 30 40 g/L 35 g/L 硼酸 30 40 g/L 40 g/L PH值 4.0 4.7 4.3 温度 48 55 52 阴极电流密度 1 10A/dm2 5 A/dm2 搅拌 阴极移动或打气 过滤 生产时停滤，停工后加活性碳过滤 添加剂的用法及功用型 名 称 范 围(cc/L) 标 准(cc/L) 型 名 称 范 围(cc/L) 标 准(cc/L) S-A光泽剂 5 8 6 S-A光泽剂 5 8 6 S-B光泽剂 10 15 12 S-B光泽剂 10 15 12 S-1沙剂 0.4 0.8 0.5 S-3沙剂 0.4 0.8 0.5 电镀时间 2 4min 3min 电镀时间 2 4min 3min 注：型沙面细腻，型沙面粗哑， S-1、S-3主要达到珍珠沙的效果，MZ-A是起沙载体，并且有走位作用，MZ-B使镀层平滑光亮。 镀液配制 加入 2/3槽体积的水，加温至70 80。 加入计量的硫酸镍，氯化镍，硼酸，搅拌至完全溶解。 加入 1cc/L双氧水,保温二小时,再以活性炭过滤(活性炭加入过滤机即 可),并辅以4小时的弱电流电解处理 ,再降温至55 . 关闭过滤机,加入计量的S-A,S-B,量取计量的S-1,用水稀释10 30倍后边搅拌边加入槽内.(注:生产过程中添加沙剂时,亦要稀释10 30倍,并关闭整流器后加入.) 添加剂的补充 S-A光亮剂 100 150cc/KA.H S-B光亮剂 150 200cc/KA.H S-1(S-3)沙剂 每3小时添加开缸量的1/3左右 S-1,S-3极易被滤去,经活性炭过滤后请按开缸量添加. 镀液维护 定期分析硫酸镍、氯化镍、硼酸的含量 ,并保持在工艺范围内. 严格控制 PH值 、 温度在工艺范围内 . 定期用双氧水 、 活性炭处理 . 常见故障现象与排除 故障现象 产生原因 改正方法 起沙慢 1 、硫酸镍含量过低 1 、补加硫酸镍至 450g/L 2 、 PH 值过高 2 、用稀硫酸调 PH 值至 4.2 3 、载体严重不足 3 、补加 S-A 12cc/L 4 、有机杂质含量过高 4 、用双氧水、活性炭处理 5 、电流太小 5 、调整电流 出现黑点与亮点 1 、有机分解物积聚过多 1 、清洗过滤机，加活性炭