电镀工艺培训课件

电镀工艺目录一.电镀基本概念二.常见电镀效果介绍三.常见电镀之应用四.电镀件常见要求五.电镀件测试六.电镀工艺一.电镀基本概念1.电镀的定义电镀就是利用电解的方式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，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途：a．防腐蚀b．防护装饰c．抗磨损d．电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层IonicCatalystLonic催化剂ColloidalCatalyst胶状催化剂ConductiveSurface传送面FinalLayers最终层Electroplating电镀Electroless

MetallDeposition无电镀金属沉淀SwellandEtch粗化ChromosulfuricAcidEtch铬酸＋硫酸粗化2.塑胶电镀的原理一.电镀基本概念制程对比Cleaner(Option)清洁剂（任选）CrO3-Etch粗化Reducer还原剂PrePlateNicke预镀镍Electroplating电镀Accelerator加速剂Coll.Pd–Catalyst离子催化剂PreDip预浸E‘lessNickel化学镍Cleaner(Option)清洁剂（任选）CrO3-Etch粗化Reducer还原剂Electroplating电镀CuLink铜槽Coll.Pd–Catalyst离子催化剂PreDip预浸Cleaner(Option)清洁剂（任选）Swell+Etch粗化Conditioner调解剂PrePlateNickel预镀镍Electroplating电镀Reducer还原剂Ion.Pd–Catalyst离子催化剂E‘lessNickel化学镍Cleaner(Option)清洁剂（任选）CrO3-Etch粗化Reducer还原剂PrePlateNickel预镀镍Electroplating电镀Accelerator加速剂Coll.Ag–Catalyst离子催化剂E‘lessnickel化学镍Cleaner(Option)清洁剂（任选）CrO3-Etch粗化PrePlateNicke预镀镍lElectroplating电镀Reducer还原剂Ion.Pd–Catalyst离子催化剂E‘lessNickel化学镍Noviganth341NoviganthAKFuturonNoviganthPA[Mellon]一.电镀基本概念ABS表面聚合物结构－基材一.电镀基本概念黏合原理：自动连接为将金属从塑胶中分离出来﹐必须要求有能够同塑胶母体（绿色）和金属（红色）的能量相抵之能量﹒一.电镀基本概念9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。7月-237月-23Saturday,July8,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11:26:3911:26:3911:267/8/202311:26:39AM11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。7月-2311:26:3911:26Jul-2308-Jul-2312、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。11:26:3911:26:3911:26Saturday,July8,202313、Hewhoseizetherightmoment,istherightman.谁把握机遇，谁就心想事成。7月-237月-2311:26:3911:26:39July8,202314、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。08七月202311:26:39上午11:26:397月-2315、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。七月2311:26上午7月-2311:26July8,202316、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2023/7/811:26:3911:26:3908July202317、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。11:26:39上午11:26上午11:26:397月-231、Geniusonlymeanshard-workingallone'slife.(Mendeleyer,RussianChemist)

天才只意味着终身不懈的努力。21.5.265.26.202108:3008:30:57May-2108:302、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年五月二十六日2021年5月26日星期三3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。08:305.26.202108:305.26.202108:3008:30:575.26.202108:305.26.20214、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行5.26.20215.26.202108:3008:3008:30:5708:30:575、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Wednesday,May26,2021May21Wednesday,May26,20215/26/2021

典型“多碳酸盐”混合BayblendT45BayblendFR1441Polycarbonate聚碳酸盐Polyacrylonitrile聚丙烯腈Polystyrene聚苯乙烯Polybutadiene聚丁二烯Filler,Pigments...填充料颜料nArCNSANPB一.电镀基本概念可电镀塑胶Typ类型Name名称Supplier供应商ABSABS+PCPPOPPPALCPTPONovodurP2MC,PM3C

Cycolac

LustranPG299

RonfalinCP55BayblendT45

CycoloyNorylPN235Codyx4019GDurethanBM240

Minlon73M40

UltramidB3M6

IXEFBayerAG

GeneralElectrics

Monsanto

DSMBayerAG

GeneralElectricsGeneralElectricsRTPBayerAG

DuPont

BASF

SolvayVectraHoechstAGRDP98119Solvay一.电镀基本概念完全粗化处理之ABS表面（SEM﹐5000x）一.电镀基本概念Rinsing:Concept水洗﹕步骤Dragoutv=0,2l/m2Dragoutv=0,4l/m2Evaporation

apprx80l/hReducer还原剂RinsingCascade水洗过程Etch粗化(SprayRinseshavetwicedilutionfactor)2kgCrO3=100m2etchedABS

=5500Ah=230Ain24hR=C0/Cn=[Q/V]nCn=C0*[V/Q]n一.电镀基本概念Bayblend(25cm2)粗化率及电镀后之金属面所产生的黏附力﹒etchrough000,20,40,60,811,21,41,60100200300400EtchingRate[mg]粗化率Adhesion[N/mm]黏附力一.电镀基本概念Palladium/TinCluster钯/锡簇Cl-

Pd

Sn2+

0,181nm0,128nm0,093nmR.L.CohenK.W.West

J.Electrochem.Soc.120,502(1973)CoreDiameter:核心直径3–4nmSn一.电镀基本概念活性塑胶表面开始出现金属沉淀物金属化完成﹕所有活性剂颗粒均结合在一起具导电性一.电镀基本概念化学金属沉淀物化学镍沉淀物I初期反应还原剂吸附作用质子迁移附加水解吸附作用一.电镀基本概念化学镍成份IISideReactions侧边反应氢原子再结合成为氢气氢氧化物还原磷酸根沉淀物一.电镀基本概念化学镍成份IIIMetalDeposition金属沉淀物主要反应由Elektrons直接还原（仅有1％）一.电镀基本概念

铜槽机能－操作（模型）活化剂颗粒同塑料件表面结合螯合铜离子被锡还原成为铜（0）或铜（1）﹒铜与钯颗粒交叉结合形成一个导电表层﹒一.电镀基本概念铜槽步骤﹕铜表面范围同塑胶表面的电导率之依从关系﹒culres00020406080100050100150200Copper铜[μg/dm2]Conductivity[μS]导电性一.电镀基本概念在完成铜槽步骤后﹐电镀中金属扩散的简单模拟图钯簇由铜或铜离子相交联构成.在电镀的过程中﹐铜离子将被还原成铜.一.电镀基本概念3.常见的电镀方式3.1化学镀（自催化镀）autocalyticplating湿法工艺

在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。3.2电镀electroplating湿法工艺利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。表面金属化镀层组合化学镀铜化学镀镍电镀铜电镀镍电镀一.电镀基本概念产品机构设计模具设计制造

半成品组装作业系统厂组装包装出货塑胶射出电镀作业印刷/喷漆电镀件作业流程防镀作业(电镀厂)一.电镀基本概念塑材入料检验加速作业化学镍作业清洗作业烘烤作业外观检验作业包装出货塑材上挂架脱脂作业粗化(蚀刻)作业中和作业活化作业光泽硫酸铜-电镀作业光泽镍/双色镍—电镀作业光泽铬-电镀作业中和作业活化作业前处理作业电镀作业检验作业塑胶电镀工艺过程一.电镀基本概念塑胶电镀各工序作用（一般为ABS，未含水洗)1.表面质量检查及消除内应力：由于塑件注射后均存在应力，采用冰乙酸浸泡塑件去除应力2.脱脂：保证粗化时对溶液的均匀接触，将塑件上的油腻通过中低温碱性药剂去除掉。3.粗化：一般通过采用高铬酸溶液将塑件表面粗化，保证与溶液接触面积。4.中和、还原、浸酸：去除塑料表面残留的强酸、强氧化物及杂质用于活化之前，增加塑料表面的亲和性。5.敏化：在塑件表面吸附还原性的两价锡离子，为活化作准备工作。

6.活化：为了电镀金属的需要，在塑胶件的表面吸附一层有催化活性的贵金属层，如Ag等材质。7.还原或解胶：提高表面活性，加快沉积，同时去除残留在表面的活化液，防止带入化学镀液中引起分解8.化学镀：在塑胶电镀前要形成导电性良好的金属镀层，镀层均一、连续性好，保证电流可以形成回路保证电镀进行。

9.电镀：采用铜、镍、铬三种金属复合电镀在塑件的表面，形成表面装饰层。

一.电镀基本概念塑胶基体铜8－12μm镍铬6－8μm0.12-0.3μm

如图所示，电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图所示，总体厚度为0.02mm左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个值大许多一.电镀基本概念3.3电铸

electroforming通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。一.电镀基本概念3.4真空镀vacuumplating干法工艺真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。一.电镀基本概念高光电镀模具表面良好抛光，注射出的塑件采用光铬处理亚光电镀模具表面良好抛光，注射出的塑件采用亚铬处理蚀纹电镀模具表面处理出不同效果的蚀纹方式后，注射出的塑件采用光铬二.常见电镀效果发线彩镀二.常见电镀效果

混合电镀在模具处理上既有抛光的部分又有蚀纹的部分，注射出的塑件电镀后出项高光和蚀纹电镀的混合效果，突出某些局部的特征。局部电镀通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果，与有电镀的部分形成反差，形成独特的设计风格。二.常见电镀效果电镀样板图二.常见电镀效果三.常见电镀之应用1.汽车工业Automobile2.饰品业样办1:玫瑰金色工艺(EnduraGleam334Process)样办2:18K金色工艺(Decronal380/Ronaflash2NProcess)样办3:白铜锡工艺(EnduraGleam334Process)样办4:23K金色工艺(Ronaflash1NProcess)三.常见电镀之应用3.家用产品FamilyExpenses三.常见电镀之应用4.3C产品三.常见电镀之应用1.素材选择最好采用电镀级ABS塑胶如图所示其丁二烯含量15%~16%密着强度最好采用70%~95%PC+ABS材料要请供应商提供防火材料%、PC%、等相关资料塑胶电镀原料应完全干燥(含水率0.1%以下)塑胶电镀原料尽量避免染色塑胶电镀原料UL认证4.54.03.53.02.52.01.51.00.5密着强度Kgf/cm丁二烯ｗt%141516171819四.电镀件常见要求2.模具设计塑胶电镀模具必须预留电镀夹具挂架点(以防产品变形及生产便利性模具设计趋向：耐高温不易顶开产生毛边、射出点不可太细以防入水断裂脱落、预防尖端放电(加框)、注意离模斜度、预留排气孔、注意顶针粗细影响外观及进胶口位置产生之结合线等塑胶电镀模具成型尽量避免尖端设计，尽可能改为R角模具孔洞尽量设计导通，预防残留药水不易清洗模具需预留电镀后膜厚及组装间隙四.电镀件常见要求3.成型射出脱模剂最好能不用，要用务必使用含氟水性脱模剂射出参数在不顶模、不起毛边状况下，尽可能拉高树脂溶解温度及模温温度，降低射出压力及射出速度，以减少应力产生成形表面确认：不可有感结合线、刮痕、顶凸、拉模、缩水、起苍、包风、及异色点(浮出表面上)等等成型品包装：用Tray(托盘)+纸箱，以防碰刮伤尺寸确认：依厂商订定长宽尺寸、范围模温与密着力关系射速与密着强度关系密着力(kgf/cm)密着力(kgf/cm)模温(°C)射出速度(mm/sec)1342013420134250607080010305070四.电镀件常见要求210220230240250200树脂溶温度与密着力关系溶融温度(°C)密着力(kgf/cm)4.防镀方式与机构R&D、RF、EMI、ESD、电子等人员讨论绝缘区位置、热溶点位置、卡勾防镀、耳机孔回朔、EMI欧姆值防镀方式：喷涂、贴胶、蚀刻、照影、印刷(依需求而决定)四.电镀件常见要求5.电镀件设计大面积平表面电镀﹐表面设计成拱面﹐中心拱起0.25-0.40MM深孔或非圆柱形深腔底部应设计成球形﹐中上开排泄小孔﹐使电镀液流通﹐有利于镀层均匀。避负V形槽﹐应设计成圆弧形槽﹐否则槽表面镀层太薄。制品内外转角都应是圆角﹐因为锐角处局部电镀电流密度增大﹐镀层增厚。肋位和凸台的转角都应是圆角﹐平面部分成拱形。制品表面凸起的字体和图案﹐凸起高度一般不大于宽度的一半﹐最大不应超过4.8MM制品表面凹槽的宽度应不小于槽深3倍。制品表面平行夹槽﹐槽间距应尽可能小﹐表面成拱形。表面凸起最好控制在0.1~0.15mm/cm，尽量没有尖锐的边缘。如果有盲孔的设计，盲孔的深度最好不超过孔径的一半，否则不要对孔的底部的色泽作要求要采用适合的壁厚防止变形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果需要作的很薄的话，要在相应的位置作加强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。制品在电镀前应作退火处理﹐消除内应力﹐因在内应力的部位﹐镀层附着力减弱﹐易剥落。制品在浇口或溶接痕部位电镀后更明显﹐设计模具时应考虑浇口或溶接痕不在制品显眼位置。四.电镀件常见要求由于电镀流程中工作温度在60℃～70℃，吊挂的工件极易发生变形，故塑件结构上要充分考虑挂接方式和支撑结构的设计，增强整个架构的强度，一般的做法都是在注射的流道结构上设计各种结构，即保证了塑流的填充有加强了整体的结构，电镀的时候，一起进行电镀，电镀后剪掉浇道得到最后的成品。如下图的设计，中间的方孔专门设计用来吊挂。四.电镀件常见要求43最好不要在塑件中有金属嵌件存在，由于两者的膨胀系数不同，在温度升高时，电镀液体会渗到缝隙中，对塑件结构造成一定的影响。

塑件表面质量一定要非常好，电镀无法掩盖注射的一些缺陷，而且通常会使得这些缺陷更明显。其一塑胶料在加工时要充分烘干，否则残留的水分会对塑件表面造成气孔、流线纹等缺陷，严重影响电镀的效果，另外尽量避免使用脱模剂，因为脱模剂的使用会对电镀膜的附着力产生影响。四.电镀件常见要求44四.电镀件常见要求电镀件设计时的特殊要求电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右，但是在实际的生产中最多会有0.08mm的厚度，所以在有滑动配合的位置上，单边的间隙要控制在0.3mm以上，才能达到满意的效果，四.电镀件常见要求46局部电镀要求的实现（通常有三种方式实现）a.如果可以分件，建议作成不同的部件，最后装配成一个零件，在形状不复杂并且组件有批量的条件下的情况下，开一套小模具费用会形成比较明显的价格优势四.电镀件常见要求47b.如果是在不影响外观的局部要求不电镀，通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进行加工，这样喷涂了绝缘油墨部位就会没有金属覆膜。局部防镀四.电镀件常见要求c.类似双色注塑，将ABS和PC分不同的阶段注射，制成塑件后进行电镀处理，由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效果，达到要求，或者将制件分成两个部分，先将一个部分进行注射后进行电镀处理，将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终的样品。四.电镀件常见要求PlatingPlasticPartsSilkscreenPrintingNewProcesses:InkAcidResistantInkSilkscreenPrintingPlasticPartsPlating1.Theacidresistantinkwillholdthroughtheplatingprocess.2.Thesilkscreenprintingisembracedbyhigherplatinglayer.先印刷后电镀的实现NormalProcesses:四.电镀件常见要求50混合电镀效果对设计的要求设计中常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上，通常在设计中建议采用较小的蚀纹，这样效果会比较好，但这样的设计为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖，有时会电镀两层后就不进行电镀，导致电镀第二层的镍会容易氧化变色，影响设计的效果。电镀效果对设计的影响这里主要指如果作有颜色的电镀效果时，要提交色差表，因为电镀后的颜色无法做到均匀一致，不同的制件会有较大的差距，所以要提供可以接受的颜色差距值。四.电镀件常见要求aEMI(防电磁波干扰)bEMS(防止被电磁波干扰)cESD(防静电干扰)dRF(电波射频)eRCA(纸带式耐磨测试)f硬度区分(HB→1H→2H→3H→~→7H→8H→9H最高9H)g表面附着测试(百格测试)h耐腐蚀性(区分NSS、CAAS)I膜厚测量(切割法、XRay、研磨、化学电位差法)J冷热冲击试验(-20C→70C→-20C→70C→-20C….依厂商规范)k恒温恒湿试验(湿度95%温度20C→70C→20C→-20C→20C→70C→20C厂商规范)l耐摔试验(2.1公尺自由落地….依厂商规范)m外观尺寸(热胀冷缩、应力释放之容许正负误差)SizeofAppearancen外观规范(分A、B、C面，规格点、线、宽，色差L.a.b值…依点规、光普仪规范)五.电镀件测试高效液相色谱仪HPLC五.电镀件测试原子吸收光谱仪AA五.电镀件测试离子色谱仪IC五.电镀件测试总有机碳测定仪TOC五.电镀件测试五.电镀件测试五.电镀件测试五.电镀件测试五.电镀件测试电浆耦合射谱分析仪ICP五.电镀件测试循环伏安剥蚀仪CVS五.电镀件测试镀层厚度和电位差同时测定仪五.电镀件测试金相显微镜五.电镀件测试紫外程可见光谱仪UV-Vis五.电镀件测试冷热循环仪五.电镀件测试冷热冲击仪五.电镀件测试盐雾试验机