电镀工艺流程资料

电镀⼯艺流程资料
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：
2.1.2.1ⅠCu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
2.1.2.2ⅡCu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
1.5~
2.0cfm，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2~3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0.5~1.8m/min，⽽每stroke长约5~15cm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 Piezoelectric
Ceramics Tablet
CHEN Xiang-ling， XIAO Yao-kun， JIANG Zhi-shui
Abstract: 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 plating
1 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
NiSO
4.6H
2
O 270～300 g/L
NiCl
2.6H
2
O 0～20 g/L
H 3BO
3
50 g/L
光亮剂适量
⾛位剂适量
润湿剂适量
pH值4～4.5
温度55～60℃
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［1］［3］，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：
H 3PO
4
85%(vol)
H 2O
2
5%(vol)
时间20～30 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/L
Sn总含量0.4～1 g/L
2060A开缸剂60 ml/L
2060B添加剂100 ml/L
温度82～93℃
pH 4.6～4.9
过滤连续过滤
搅拌空⽓或机械
沉积率17～25 µm/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Φ0.75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3～5 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90±5°和180±10°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10±1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)：19
［3］曾化梁等.电镀⼯艺⼿册［M］.机械⼯业出版社
［4］QB/AW8019.10［S］。