电镀铜工艺PPT课件
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电镀铜工艺
磷銅陽极的特色
当阳极电流密度0.4-1.5A/dm2时阳极含磷量与黑膜生成量成线性关系当含P0.035%-0.0.75%时阳极铜的利用率最高泥渣生成量最少当P含量太低0.005%以下虽有黑膜生成但是太薄不足以保护铜阳极当P含量太高时黑 膜太厚阳极溶解不好阳极 泥渣多镀液中铜浓度下降添加剂消耗增加
A
B
C
D
E
F
电镀铜溶液的控制
赫尔槽试验Hull Cell Test参数 — 电流: 1-2A — 时间: 5分钟或者10分钟 — 搅拌: 空气搅拌 — 温度: 室温
电镀铜工艺的功能
电镀铜工艺 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现发热和机械缺陷.
电镀铜工艺的功能
电镀铜层的作用 作为孔的化学沉铜层的加厚层通过全板镀铜达到厚度5-8微米称为加厚铜. 作为图形电镀锡或镍的底层其厚度可达20-25微米称为图形镀铜.
延展性 当镀层厚度为50μｍ而镀层延展性减少18-20%时需要采用活性炭处理以除去杂质有机分解物 抗张强度 通常 ３０～３５kg/mm2
电镀铜溶液的控制
五水硫酸铜浓度60-90g/L 硫酸浓度 180-220 g/L 氯离子浓度40-80ml/L 槽液温度20-30℃ 用CVS分析添加剂GT-100浓度 镀层的物理特性延展性/抗张强度
对镀铜液的基本要求
电镀铜的原理
电镀液组成H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂
+
-
离子交换
直流 整流器
ne-
ne-
电镀上铜层 阴极 受镀物件 镀槽
阳极
Cu Cu2+ + 2e-
当阳极电流密度0.4-1.5A/dm2时阳极含磷量与黑膜生成量成线性关系当含P0.035%-0.0.75%时阳极铜的利用率最高泥渣生成量最少当P含量太低0.005%以下虽有黑膜生成但是太薄不足以保护铜阳极当P含量太高时黑 膜太厚阳极溶解不好阳极 泥渣多镀液中铜浓度下降添加剂消耗增加
A
B
C
D
E
F
电镀铜溶液的控制
赫尔槽试验Hull Cell Test参数 — 电流: 1-2A — 时间: 5分钟或者10分钟 — 搅拌: 空气搅拌 — 温度: 室温
电镀铜工艺的功能
电镀铜工艺 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现发热和机械缺陷.
电镀铜工艺的功能
电镀铜层的作用 作为孔的化学沉铜层的加厚层通过全板镀铜达到厚度5-8微米称为加厚铜. 作为图形电镀锡或镍的底层其厚度可达20-25微米称为图形镀铜.
延展性 当镀层厚度为50μｍ而镀层延展性减少18-20%时需要采用活性炭处理以除去杂质有机分解物 抗张强度 通常 ３０～３５kg/mm2
电镀铜溶液的控制
五水硫酸铜浓度60-90g/L 硫酸浓度 180-220 g/L 氯离子浓度40-80ml/L 槽液温度20-30℃ 用CVS分析添加剂GT-100浓度 镀层的物理特性延展性/抗张强度
对镀铜液的基本要求
电镀铜的原理
电镀液组成H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂
+
-
离子交换
直流 整流器
ne-
ne-
电镀上铜层 阴极 受镀物件 镀槽
阳极
Cu Cu2+ + 2e-
电镀铜工艺-专业介绍
02 电镀铜工艺流程
前处理
01
02
03
表面清洁
去除工件表面的油污、锈 迹和杂质，确保工件表面 干净。
表面粗化
通过物理或化学方法对工 件表面进行粗化处理，增 加表面能，提高镀层附着 力。
敏化处理
在工件表面形成一层敏化 膜，提高工件与镀层的结 合力。
电镀铜
电解铜沉积
在电场作用下，铜离子在 工件表面还原成金属铜， 形成电镀层。
研究电镀铜层的微观结构和性能，以优化电镀铜工艺，提高镀层质量。
环保型电镀铜技术的推广与应用
推广无氰、低氰、低毒的电镀铜工艺，减少对环 境的污染和危害。
研发可回收再利用的电镀铜技术，降低资源消耗 和生产成本。
探索生物可降解的电镀铜添加剂，实现绿色环保 的生产方式。
电镀铜与其他表面处理技术的结合与创新
氰化电镀铜溶液含有剧毒的氰化物，需要严格的安全措施和废水处理。
焦磷酸盐电镀铜
焦磷酸盐电镀铜具有镀层均匀、 整平性好、结晶细致等特点，适
用于装饰性和功能性电镀。
适用于钢铁、锌合金、铝合金等 基材的电镀，具有良好的结合力
和耐腐蚀性。
焦磷酸盐电镀铜溶液稳定性较好， 但溶液成分复杂，维护成本较高。
预镀镍-铜-镍三层电镀
电镀铜工艺-专业介绍
目 录
• 电镀铜工艺简介 • 电镀铜工艺流程 • 电镀铜的种类与特性 • 电镀铜的环保问题与对策 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜工艺简介
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金 属表面沉积一层铜的工艺过程。
电镀铜工艺利用电解池原理，通 过铜离子在阴极上还原成铜，形
成致密的铜镀层。
电镀铜层具有良好的导电性、耐 腐蚀性和装饰性，广泛应用于电 子、通讯、航空航天电子产品制造
《电镀铜技术》课件
《电镀铜技术》PPT课件
目录
CONTENTS
• 电镀铜技术概述 • 电镀铜的工艺流程 • 电镀铜的设备与材料 • 电镀铜的环保与安全 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜技术概述
CHAPTER
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金属表面沉积一层铜的过程。
电镀铜技术广泛应用于电子、航空航天、汽车、建筑等领域 。
分类处理
电镀铜废弃物应按照危险废物和一般废物的分类原则进行 分类处理。危险废物应交由有资质的单位进行处置，一般 废物可按照当地有关规定进行处置。
合理利用
对于可回收利用的电镀铜废弃物，应进行合理利用，减少 资源浪费。
规范处置
对于不能回收利用的电镀铜废弃物，应按照国家和地方有 关规定进行规范处置，防止对环境造成二次污染。 Nhomakorabea调整pH值
通过加入酸或碱调整溶液 的pH值，保持电镀液的稳 定性。
电镀铜的操作步骤
挂具准备
根据工件形状和大小，选择合适 的挂具，确保工件在电镀过程中 稳定悬挂。
电镀液的加热
将电镀液加热至适宜的温度，以 提高电镀效率和镀层质量。
通电电镀
将工件浸入电镀液中，通过直流 电源通电进行电镀。控制电流密 度、电镀时间和温度等参数，以 获得良好的镀层质量。
03
汽车行业
电镀铜被用于汽车零部件的制造 ，以提高耐腐蚀性和外观质量。
02
航空航天
电镀铜被用于制造高性能的航空 航天材料，以提高耐腐蚀性和导
电性。
04
建筑行业
电镀铜被用于建筑装饰和结构件 的制造，以提高耐腐蚀性和美观
度。
02 电镀铜的工艺流程
CHAPTER
前处理
表面清洁
目录
CONTENTS
• 电镀铜技术概述 • 电镀铜的工艺流程 • 电镀铜的设备与材料 • 电镀铜的环保与安全 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜技术概述
CHAPTER
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金属表面沉积一层铜的过程。
电镀铜技术广泛应用于电子、航空航天、汽车、建筑等领域 。
分类处理
电镀铜废弃物应按照危险废物和一般废物的分类原则进行 分类处理。危险废物应交由有资质的单位进行处置，一般 废物可按照当地有关规定进行处置。
合理利用
对于可回收利用的电镀铜废弃物，应进行合理利用，减少 资源浪费。
规范处置
对于不能回收利用的电镀铜废弃物，应按照国家和地方有 关规定进行规范处置，防止对环境造成二次污染。 Nhomakorabea调整pH值
通过加入酸或碱调整溶液 的pH值，保持电镀液的稳 定性。
电镀铜的操作步骤
挂具准备
根据工件形状和大小，选择合适 的挂具，确保工件在电镀过程中 稳定悬挂。
电镀液的加热
将电镀液加热至适宜的温度，以 提高电镀效率和镀层质量。
通电电镀
将工件浸入电镀液中，通过直流 电源通电进行电镀。控制电流密 度、电镀时间和温度等参数，以 获得良好的镀层质量。
03
汽车行业
电镀铜被用于汽车零部件的制造 ，以提高耐腐蚀性和外观质量。
02
航空航天
电镀铜被用于制造高性能的航空 航天材料，以提高耐腐蚀性和导
电性。
04
建筑行业
电镀铜被用于建筑装饰和结构件 的制造，以提高耐腐蚀性和美观
度。
02 电镀铜的工艺流程
CHAPTER
前处理
表面清洁
电镀工艺学PPT课件
预镀离子（氧化剂）：Mz+ + ze- －催化－表－面→ M
电镀工艺学
电镀工艺学
• 化学镀要求：
镍、钴、铑、 钯等
1）沉积反应只限制在具有催化作用的制件表面上进 行，而溶液本身不应自发地发生氧化还原作用。
2）对于不具有自动催化表面的制件，需经过特殊的预 处理，使其表面活化而具有催化作用，才能进行化 学镀。
电镀工艺学
（5）稳定剂（热力学不稳定体系）
镀液稳定性下降的因素：
• 加热方式不当，导致局部过热；
• 溶液调整补充不当，导致局部pH值过高；
• 镀液有杂质;
溶液自发分解 有金属镍颗粒生成
• 装载量过大或过小
※必须慎重使用稳定剂
稳定剂又是镀镍的毒化剂
使用过量，轻则降低镀电镀速工艺，学 重则不再起镀。
化学镀镍中常用的稳定剂 1）重金属离子
电镀工艺学
•酸性液，pH=4～
8.2.5•3温,T化<度7升0学℃高,，镀不镀沉镍速积。的工艺因素控制 （1）加•温快度镀。过液高，化亚学磷 成分的影响
酸不既盐稳增定要加。某，溶一液化学成分维持在最佳范围内，又要使其
•温度波动范围不
它各超种过＋相2℃关化学成分及工艺参数保持在相应的最佳范 围之内。
电镀工艺学
电镀镍硬度HV160-180
2）硬度高、耐蚀、耐磨性好。
化学镀镍层的硬度一般为HV400～700，
经适当热处理后还可进一步提高到接近甚至超过
铬镀层的硬度。
380~400oC
保温1h
气氛保护或真空热处理
3）化学稳定性高、镀层结合力好。
4）应用及工艺设计具有多样性和专用性。
电镀工艺学
The Electroless Nickel Family
电镀工艺学
电镀工艺学
• 化学镀要求：
镍、钴、铑、 钯等
1）沉积反应只限制在具有催化作用的制件表面上进 行，而溶液本身不应自发地发生氧化还原作用。
2）对于不具有自动催化表面的制件，需经过特殊的预 处理，使其表面活化而具有催化作用，才能进行化 学镀。
电镀工艺学
（5）稳定剂（热力学不稳定体系）
镀液稳定性下降的因素：
• 加热方式不当，导致局部过热；
• 溶液调整补充不当，导致局部pH值过高；
• 镀液有杂质;
溶液自发分解 有金属镍颗粒生成
• 装载量过大或过小
※必须慎重使用稳定剂
稳定剂又是镀镍的毒化剂
使用过量，轻则降低镀电镀速工艺，学 重则不再起镀。
化学镀镍中常用的稳定剂 1）重金属离子
电镀工艺学
•酸性液，pH=4～
8.2.5•3温,T化<度7升0学℃高,，镀不镀沉镍速积。的工艺因素控制 （1）加•温快度镀。过液高，化亚学磷 成分的影响
酸不既盐稳增定要加。某，溶一液化学成分维持在最佳范围内，又要使其
•温度波动范围不
它各超种过＋相2℃关化学成分及工艺参数保持在相应的最佳范 围之内。
电镀工艺学
电镀镍硬度HV160-180
2）硬度高、耐蚀、耐磨性好。
化学镀镍层的硬度一般为HV400～700，
经适当热处理后还可进一步提高到接近甚至超过
铬镀层的硬度。
380~400oC
保温1h
气氛保护或真空热处理
3）化学稳定性高、镀层结合力好。
4）应用及工艺设计具有多样性和专用性。
电镀工艺学
The Electroless Nickel Family
电镀工艺简介PPT课件(PPT54页)
功能
阴极电解 阳极电解 酸活化 镀半光镍
镀全光镍
镀瓦特镍
镀装饰铬
电解粉
除油
电解粉
除油、表面颗粒物
硫酸、酸盐
侵蚀表面氧化膜
硫酸镍、氯化镍、 获得半光镍镀层，填平基体，提高 硼酸、添加剂 光亮度及耐蚀性能
硫酸镍、氯化镍、 获得全光镍镀层，提高光亮度及耐 硼酸、添加剂 蚀性能
硫酸镍、氯化镍、 获得瓦特镍镀层，提高镀铬的活化
硫酸镍、氯化 镍、硼酸
铬酐、硫酸、 添加剂
功能
获得半光镍镀层，填平基体，提高表 面光亮镀及耐蚀性能
获得全光镍镀层，提高光亮度及耐蚀 性能
获得瓦特镍镀层，提高镀铬的活化性 能 获得铬镀层，提高装饰性能及耐蚀性 能
四、电镀工艺流程
► 不锈钢电镀工艺流程：
工序
超声波除腊 热浸除腊 超声波除腊
超声波除油 化学除油
电解粉
除油
氰化亚铜、氰 获得碱铜镀层，预防工件在镀硫酸铜 化钠、添加剂 时被腐蚀分解，提高耐蚀性能
硫酸、硫酸铜、获得硫酸铜镀层，填平基体，提高工
添加剂
件表面光亮镀
四、电镀工艺流程
► 锌合金工艺流程：
镀半光镍 镀全光镍 镀瓦特镍 镀装饰铬
工序 主要成分
硫酸镍、氯化 镍、硼酸、添 加剂
硫酸镍、氯化 镍、硼酸、添 加剂
超声波除油 化学除油 超声波除油
主要成分
除腊水 除蜡水
功能
除去工件表面抛光腊、内腔杂质 除去工件表面抛光腊
除蜡水
除去工件表面抛光腊、内腔杂质
除油粉
除去工件表面油污、内腔杂质
除油粉
除去工件表面油污
除油粉 除油粉 除油粉
除去工件表面油污、内腔杂质 除去工件表面油污 除去工件表面油污、内腔杂质
电镀铜技术.
24
搅拌方式的介绍
传统方法： 垂直板面或斜向15~45°，1″~3″摆幅，总摆幅据孔内铜
离子交换来计算，通常采用1m/min，配合空气搅拌有时会加上
振荡或超声波振荡。
25
搅拌方式的介绍
改进方法：
采用喷射系统（如GZ Phase IV），利用高压泵浦在缸内靠近板 面位置（距离约为2″），以1~2kg/cm2压力喷出镀液，搅动镀液， 同时配合沿板面方向摇摆，使喷射均匀。此法对于电镀厚板及盲 孔很有帮助； 采用Eductor，此法是在缸底加装喇叭形喷咀，利用喷射的镀液带 动缸内镀液，流量约增加3~4倍，可使搅拌强度成倍增加。
10
磷铜阳极
含磷量适中（0.035%~0.070%）： 黑色磷膜较适中，且结构紧密，结合牢，不易脱落； 阳极泥较少。
含磷量太低（<0.005%）时，虽有黑膜生成，但太薄，效果
不理想。
11
硫酸铜/硫酸
电镀液中的主盐，提供阳极反应时的Cu2+，并通过阳极溶解获得
Cu2+的补充。 硫酸铜的浓度过低，易导致高电流区烧焦，电镀时可采用的电 流密度须减小； 硫酸铜的浓度过高，镀液分散能力下降； 硫酸的浓度过低，溶液导电性差，镀液分散能力差； 硫酸的浓度过高，降低Cu2+的迁移率，效率降低，镀层延展性 下降。
搅拌：
消除浓差极化，提高允许电流密度，提高生产效率。
通常采用空气搅拌加摇摆（阴极移动）来实现。 目前尚有采用Eductor或液下喷射等方法。
22
五、机 器 设 备
电镀铜的主要设备为：（以龙门式垂直挂镀线为例）
镀槽：包含阳极杆、阳极钛篮、阴极铜座、摇摆、阳极挡板、
阴极浮夹、空气搅拌管道、循环管道。
搅拌方式的介绍
传统方法： 垂直板面或斜向15~45°，1″~3″摆幅，总摆幅据孔内铜
离子交换来计算，通常采用1m/min，配合空气搅拌有时会加上
振荡或超声波振荡。
25
搅拌方式的介绍
改进方法：
采用喷射系统（如GZ Phase IV），利用高压泵浦在缸内靠近板 面位置（距离约为2″），以1~2kg/cm2压力喷出镀液，搅动镀液， 同时配合沿板面方向摇摆，使喷射均匀。此法对于电镀厚板及盲 孔很有帮助； 采用Eductor，此法是在缸底加装喇叭形喷咀，利用喷射的镀液带 动缸内镀液，流量约增加3~4倍，可使搅拌强度成倍增加。
10
磷铜阳极
含磷量适中（0.035%~0.070%）： 黑色磷膜较适中，且结构紧密，结合牢，不易脱落； 阳极泥较少。
含磷量太低（<0.005%）时，虽有黑膜生成，但太薄，效果
不理想。
11
硫酸铜/硫酸
电镀液中的主盐，提供阳极反应时的Cu2+，并通过阳极溶解获得
Cu2+的补充。 硫酸铜的浓度过低，易导致高电流区烧焦，电镀时可采用的电 流密度须减小； 硫酸铜的浓度过高，镀液分散能力下降； 硫酸的浓度过低，溶液导电性差，镀液分散能力差； 硫酸的浓度过高，降低Cu2+的迁移率，效率降低，镀层延展性 下降。
搅拌：
消除浓差极化，提高允许电流密度，提高生产效率。
通常采用空气搅拌加摇摆（阴极移动）来实现。 目前尚有采用Eductor或液下喷射等方法。
22
五、机 器 设 备
电镀铜的主要设备为：（以龙门式垂直挂镀线为例）
镀槽：包含阳极杆、阳极钛篮、阴极铜座、摇摆、阳极挡板、
阴极浮夹、空气搅拌管道、循环管道。
《电镀工艺学》课件
适用于镀铜、镀镍等，具有较高的导电性和 分散能力。
碱性溶液
适用于镀锌、镀铬等，具有较好的电流效率 和覆盖能力。
络合剂
用于提高溶液的稳定性和导电性，常用的有 柠檬酸盐、酒石酸盐等。
添加剂
用于改善镀层的外观、硬度和耐腐蚀性等， 如光亮剂、整平剂等。
电镀添加剂的作用与原理
光亮剂
提高镀层的光亮度，使金属表面更加光滑。其作用原理是 通过与金属离子的络合作用，抑制金属氢氧化物的形成， 从而减少粗糙度。
资源循环利用
对电镀废液、废渣进行回收处理，实现资源再利 用。
节能减排
采用节能技术和设备，降低电镀工艺的能耗和碳 排放。
电镀工艺在未来的应用前景与挑战
01
02
03
航空航天领域
随着航空航天技术的不断 发展，对高性能电镀材料 的需求不断增加。
新能源领域
随着新能源产业的快速发 展，对高效、环保的电镀 材料的需求日益增长。
电镀工艺参数的控制
电流密度
电流密度的大小直接影响到电镀层的厚度和质量。电流密 度过大或过小都会导致镀层质量不佳，因此需要选择合适 的电流密度。
温度
温度对电镀溶液的稳定性和镀层的质量都有影响。温度过 高或过低都会导致镀层质量不佳，因此需要选择适当的温 度。
时间
电镀时间的长短也会影响到镀层的厚度和质量。时间过长 或过短都会导致镀层质量不佳，因此需要选择适当的电镀 时间。
电镀的优缺点
• 电镀工艺成熟，生产效率高，成本相对较低。
电镀的优缺点
01
缺点
02
电镀过程中会产生重金属离子和废水，对 环境造成一定污染。
03
电镀层容易受到摩擦和腐蚀，需要加强维 护和保养。
04
碱性溶液
适用于镀锌、镀铬等，具有较好的电流效率 和覆盖能力。
络合剂
用于提高溶液的稳定性和导电性，常用的有 柠檬酸盐、酒石酸盐等。
添加剂
用于改善镀层的外观、硬度和耐腐蚀性等， 如光亮剂、整平剂等。
电镀添加剂的作用与原理
光亮剂
提高镀层的光亮度，使金属表面更加光滑。其作用原理是 通过与金属离子的络合作用，抑制金属氢氧化物的形成， 从而减少粗糙度。
资源循环利用
对电镀废液、废渣进行回收处理，实现资源再利 用。
节能减排
采用节能技术和设备，降低电镀工艺的能耗和碳 排放。
电镀工艺在未来的应用前景与挑战
01
02
03
航空航天领域
随着航空航天技术的不断 发展，对高性能电镀材料 的需求不断增加。
新能源领域
随着新能源产业的快速发 展，对高效、环保的电镀 材料的需求日益增长。
电镀工艺参数的控制
电流密度
电流密度的大小直接影响到电镀层的厚度和质量。电流密 度过大或过小都会导致镀层质量不佳，因此需要选择合适 的电流密度。
温度
温度对电镀溶液的稳定性和镀层的质量都有影响。温度过 高或过低都会导致镀层质量不佳，因此需要选择适当的温 度。
时间
电镀时间的长短也会影响到镀层的厚度和质量。时间过长 或过短都会导致镀层质量不佳，因此需要选择适当的电镀 时间。
电镀的优缺点
• 电镀工艺成熟，生产效率高，成本相对较低。
电镀的优缺点
01
缺点
02
电镀过程中会产生重金属离子和废水，对 环境造成一定污染。
03
电镀层容易受到摩擦和腐蚀，需要加强维 护和保养。
04
电镀ppt
15
电镀铜应用
180 Grit Scratches
Mirror Smooth Surface
抛/磨光后提供好的填平效果 复古镀铜打火机
钢铁工件防护—装饰镀层的底层或中间层，以提高基体 与表层或中间层的结合力和镀层防护功能镀层：导电镀层，防 渗碳或防渗氮镀层（碳和氮在铜中扩散困难），减摩镀层（铜
质软），防磁镀层（铜无磁性）等。
电镀技术已经成功
随着对纳米材料研
地用来制作非晶态材料。
非晶态材料是相对结晶 材料而言的新型材料,它
究和需求的增长,使用
电镀技术来研制和生 产纳米材料将不会是
在硬度、强度、耐腐蚀
性能等方面都比传统材 料要好。
很远的事情。因为很
多单一金属可以被电 镀出来,而且技术难度 相对较小。
35
电镀成型
说起电镀成型，很容易让人想到电铸。但这里所 说的电镀成型与传统的电铸有其不同之处。电铸需 要有一个母型或模胎，再在上面电铸后成型
3
电镀原理
电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工 件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀 层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用 含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子 的浓度不变。
4
新型电镀
快速电镀技术是工件接直流电源的负极，正极与 镀笔相连，镀笔端部的不溶性石墨电极用脱脂棉套包
•金-氟化石墨复合镀 层的摩擦系数为 0.11～0.22，是纯 •含铝粉10 %(wt) 的复合锌镀层，中 性盐雾试验表明耐 •用于电连接器上取 代纯金镀层可以大 大降低插拔力，延 长使用寿命。
23
作时磨损量为普通的
1/40，硬度高3～4倍。 Cr-Al2O3(0.3% wt) 的耐磨性比硬铬镀层 提高1.8～3.5倍。
电镀铜应用
180 Grit Scratches
Mirror Smooth Surface
抛/磨光后提供好的填平效果 复古镀铜打火机
钢铁工件防护—装饰镀层的底层或中间层，以提高基体 与表层或中间层的结合力和镀层防护功能镀层：导电镀层，防 渗碳或防渗氮镀层（碳和氮在铜中扩散困难），减摩镀层（铜
质软），防磁镀层（铜无磁性）等。
电镀技术已经成功
随着对纳米材料研
地用来制作非晶态材料。
非晶态材料是相对结晶 材料而言的新型材料,它
究和需求的增长,使用
电镀技术来研制和生 产纳米材料将不会是
在硬度、强度、耐腐蚀
性能等方面都比传统材 料要好。
很远的事情。因为很
多单一金属可以被电 镀出来,而且技术难度 相对较小。
35
电镀成型
说起电镀成型，很容易让人想到电铸。但这里所 说的电镀成型与传统的电铸有其不同之处。电铸需 要有一个母型或模胎，再在上面电铸后成型
3
电镀原理
电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工 件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀 层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用 含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子 的浓度不变。
4
新型电镀
快速电镀技术是工件接直流电源的负极，正极与 镀笔相连，镀笔端部的不溶性石墨电极用脱脂棉套包
•金-氟化石墨复合镀 层的摩擦系数为 0.11～0.22，是纯 •含铝粉10 %(wt) 的复合锌镀层，中 性盐雾试验表明耐 •用于电连接器上取 代纯金镀层可以大 大降低插拔力，延 长使用寿命。
23
作时磨损量为普通的
1/40，硬度高3～4倍。 Cr-Al2O3(0.3% wt) 的耐磨性比硬铬镀层 提高1.8～3.5倍。
电镀ppt课件
3．电流波形的影响
• 电流波形的影响是通过阴极电位和电流密度的变 化来影响阴极沉积过程的，它进而影响镀层的组 织结构，甚至成分，使镀层性能和外观发生变化。
• 三相全波整流与稳压直流相当，对镀层组织几乎 没有什么影响，而其他波形则影响较大。
• 单相半波会使镀铬层产生无光泽的黑灰色；单相 全波会使焦磷酸盐镀铜及铜锡合金镀层光亮。
.
(2)配合剂
• 镀液中主盐的金属离子为简单离子时，镀 层晶粒粗大，需采用配位离子的镀液。
• 获得配位离子的方法是加入配合剂，即能 配合主盐中的金属离子形成配合物的物质。
• 配合物是由简单化合物相互作用而形成的 “分子化合物”。
• 配合物在溶液中可分离为简单离子和复杂 配位离子。
.
• 在含配合剂的镀液中，影响电镀效果的主 要是主盐与配合剂的相对含量，即配合剂 的游离量，而不是配合剂的绝对含量。
• 配合剂的游离量升高，阴极极化作用升高， 有利于镀层结晶细化、镀层分散和覆盖能 力的改善；不利的是降低阴极电流效率， 从而降低沉积速度。
.
(3)附加盐
• 附加盐是电镀液中除主盐外的某些碱金属 或碱土金属盐类
• 用于提高电镀液的导电性，对主盐中的金 属离子不起配合作用
• 有些附加盐还能改善镀液的深镀能力和分 散能力，产生细致的镀层。
.
• (6)添加剂
– 添加剂是指不会明显改变镀层导电性，而能 显著改善镀层性能的物质。
– 根据在镀液中所起的作用，添加剂可分为： 光亮剂、整平剂、润湿剂和抑雾刑等。
• (7)杂质
– 杂质的来源比较复杂，所以对镀液和镀层的 影响也比较复杂。
– 如有机和金属杂质会引起镀层与基体的附着
力不良，镀层表面有麻点、针孔，镀液的分
《电镀工艺简介》课件
性能检测
总结词
对电镀产品的各项性能进行测试，如耐腐蚀 性、硬度等。
详细描述
性能检测是对电镀产品质量进行全面评估的 关键环节。根据不同的应用需求，测试电镀 产品的耐腐蚀性、硬度、附着力等性能指标 。这些性能的测试结果直接反映了电镀工艺 的质量和产品的可靠性。
05
CATALOGUE
电镀行业发展趋势与挑战
镀金
总结词
抗氧化性强，导电性好
详细描述
镀金主要用于提高金属表面的抗氧化性能和导电性能。金是一种贵金属，具有优良的化学稳定性和导 电性。镀金工艺广泛应用于电子、通信、航空航天等领域，以提高产品的可靠性和稳定性。
04
CATALOGUE
电镀质量检测与控制
外观检测
总结词
对电镀产品的外观进行细致的检查， 确保表面无缺陷、色泽均匀。
《电镀工艺简介》 ppt课件
ห้องสมุดไป่ตู้录
• 电镀工艺概述 • 电镀工艺流程 • 电镀种类与镀层特性 • 电镀质量检测与控制 • 电镀行业发展趋势与挑战 • 电镀工艺案例分析
01
CATALOGUE
电镀工艺概述
电镀的定义与原理
定义
电镀是一种利用电解原理在导电 材料表面沉积一层金属或合金薄 膜的工艺过程。
原理
例如，在冰箱的门封和外壳上 应用电镀工艺可以提高产品的 美观度和防腐蚀性能。
电子行业电镀应用案例
01
电子行业是电镀工艺应用的一个重要领域，主要用于电子产品零部件 的制造和表面处理。
02
在电子行业中，电镀工艺的应用可以提高产品的导电性能、电磁屏蔽 性能和装饰性，同时也可以增强产品的耐腐蚀性和耐磨性。
电镀利用电解反应将阳极金属溶 解，并在阴极（被镀物）上沉积 形成金属薄膜。
电镀工艺培训ppt课件
17
谢 谢 大 家
18
毒理学》正泰电器2005 No:10）
12
电镀工艺
3.5电镀与环保
3.5.2镀锌件的钝化处理 3.5.2.1镀锌钝化代号的含义 一般电器产品钢铁材料的镀锌件采用彩色钝化或白色钝 化，钝化的表达代号为Fe/EpZnnc2C和Fe/EpZnnC1B。白 色钝化不如彩虹钝化的防护性能好。军工业生产中还有黑色 钝化和绿色钝化，其防护性能更高，但成本高，不宜在一般
4
电镀工艺
3.2电镀原理
如下图序1金属材料在盛满电解液的镀槽中，发生氧化反应失去电子而成为 带正电荷的金属粒子，被与电源负极连接的金属零件吸引，在其表面发 生还原反应（获得电子）而沉积，这就是电镀的原理。这种电化学反应 可以多种金属同时进行，因而可以得到镀层合金（如铁镀铜锡等）。
5
电镀工艺
3.2电镀原理
境造成污染。
16
电镀工艺
3.5电镀与环保
为了防止钝化膜的污染，现在国内外推荐采用三价铬钝 化液钝化，其化学成分不详。其镀锌钝化的代号为： Fe/EpZnnClA。防护性能不如彩虹钝化。但为了满足环保要 求，只能牺牲部分防护性能。解决办法可以加大镀层厚度和密 实度，或者用其他镀层，如镀铜锡、镀镍来代替，这两种镀层 都要镀铜做底层，影响零件的磁导率，故一般导磁件不能采用。
电器制造工艺学
金属腐蚀原理 3.1.1化学腐蚀 3.1.2电化学腐蚀 3.2电镀原理 3.3低压电器零件常用镀层 3.4镀层后处理 3.4.1钢铁件镀锌后驱氢处理 3.4.2钝化 3.5电镀与环保 3.5.1电镀对水的污染 3.5.2镀锌件的钝化处理
电镀合金的条件是：每种金属在同一电流
密度下有相同的电极电位，这要通过调整
谢 谢 大 家
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毒理学》正泰电器2005 No:10）
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电镀工艺
3.5电镀与环保
3.5.2镀锌件的钝化处理 3.5.2.1镀锌钝化代号的含义 一般电器产品钢铁材料的镀锌件采用彩色钝化或白色钝 化，钝化的表达代号为Fe/EpZnnc2C和Fe/EpZnnC1B。白 色钝化不如彩虹钝化的防护性能好。军工业生产中还有黑色 钝化和绿色钝化，其防护性能更高，但成本高，不宜在一般
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电镀工艺
3.2电镀原理
如下图序1金属材料在盛满电解液的镀槽中，发生氧化反应失去电子而成为 带正电荷的金属粒子，被与电源负极连接的金属零件吸引，在其表面发 生还原反应（获得电子）而沉积，这就是电镀的原理。这种电化学反应 可以多种金属同时进行，因而可以得到镀层合金（如铁镀铜锡等）。
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电镀工艺
3.2电镀原理
境造成污染。
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电镀工艺
3.5电镀与环保
为了防止钝化膜的污染，现在国内外推荐采用三价铬钝 化液钝化，其化学成分不详。其镀锌钝化的代号为： Fe/EpZnnClA。防护性能不如彩虹钝化。但为了满足环保要 求，只能牺牲部分防护性能。解决办法可以加大镀层厚度和密 实度，或者用其他镀层，如镀铜锡、镀镍来代替，这两种镀层 都要镀铜做底层，影响零件的磁导率，故一般导磁件不能采用。
电器制造工艺学
金属腐蚀原理 3.1.1化学腐蚀 3.1.2电化学腐蚀 3.2电镀原理 3.3低压电器零件常用镀层 3.4镀层后处理 3.4.1钢铁件镀锌后驱氢处理 3.4.2钝化 3.5电镀与环保 3.5.1电镀对水的污染 3.5.2镀锌件的钝化处理
电镀合金的条件是：每种金属在同一电流
密度下有相同的电极电位，这要通过调整
电镀铜工艺
镀槽
7
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硫酸鹽酸性鍍銅的機理
電極反應
標准電極電位
陰極： Cu2+ +2e Cu
。 Cu2+ /
副反應 Cu2+ + e Cu＋
。 Cu2+ / Cu ＋
Cu+ + e Cu
。 Cu+ /
陽極： Cu -2e Cu2+
Cu - e Cu+
副反應
2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O 2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理
cc
cb cb c cb
b
b
c
c
c cb c cb
b
b
b
c
c
c
cb
c cb cb
cb
b
b
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀外表并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的外表光亮度
2Cu+ Cu2+ + Cu
Cu2O + H2O
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酸性鍍銅液各成分与特性簡介
酸性鍍銅液成分
— 硫酸銅〔CuSO4.5H2O) — 硫酸 (H2SO4) — 氯離子〔Cl-) — 添加劑
9
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酸性鍍銅液各成分功能
— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋与提高導電能力
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硫酸鹽酸性鍍銅的機理
電極反應
標准電極電位
陰極： Cu2+ +2e Cu
。 Cu2+ /
副反應 Cu2+ + e Cu＋
。 Cu2+ / Cu ＋
Cu+ + e Cu
。 Cu+ /
陽極： Cu -2e Cu2+
Cu - e Cu+
副反應
2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O 2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理
cc
cb cb c cb
b
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c cb c cb
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b
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c
c
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c cb cb
cb
b
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载体(c)快速地吸附到所有受镀外表并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的外表光亮度
2Cu+ Cu2+ + Cu
Cu2O + H2O
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第8页，共51页。
酸性鍍銅液各成分与特性簡介
酸性鍍銅液成分
— 硫酸銅〔CuSO4.5H2O) — 硫酸 (H2SO4) — 氯離子〔Cl-) — 添加劑
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第9页，共51页。
酸性鍍銅液各成分功能
— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋与提高導電能力
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2021
7
硫酸鹽酸性鍍銅的機理
電極反應
標准電極電位
陰極： Cu2+ +2e Cu
。 Cu2+ / Cu = +0.34V
副反應 Cu2+ + e Cu＋
。 Cu2+ / Cu ＋ = +0.15V
Cu+ + e Cu
。 Cu+ / Cu = +0.51V
陽極： Cu -2e Cu2+
Cu - e Cu+
振幅 >200µm 振频 根据实际情况调节，一般振30s停20s
摆幅 5~6cm 摆频 10~12次/分
2021
13
— 空氣攪拌
無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2 打氣管距槽底3－8cm，氣孔直徑2 mm孔間距80－130 mm。 孔中心線與垂直方向成45o角。
過濾
PP濾芯、5－10m過濾精度、流量2－5次循環/小時
以保證在後工序波峰焊和熱風整平時，不至于固環氧樹脂 基材上銅鍍層的膨脹系數不同導致鍍銅層産生縱向斷裂 （環氧樹脂膨脹系數12.810-5 /℃ ,銅的膨脹系數0.68 10-5 /℃)
2021
5
对镀铜液的基本要求
（1）有良好的分散能力和深鍍能力，即使在很低的電流 密度下，也能得到均勻細致的鍍層，以保證在印制 板的板厚孔徑比較大時，仍能達Ts:Th接近1：1。
2021
16
磷銅陽极的特色
当阳极电流密度0.4-1.5A/dm2时，阳极含磷量与黑膜 生成量成线性关系，当含P0.035%-0.0.75%时，阳极铜 的利用率最高，泥渣生成量最少。当P含量太低0.005% 以下，虽有黑膜生成但是太薄，不足以保护铜阳极， 当P含量太高时，黑 膜太厚，阳极溶解不好，阳极 泥 渣多，镀液中铜浓度下降，添加剂消耗增加。
電流密度
— 提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層 厚度分布變差。
攪拌
— 陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現 工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅 50－75mm，移動頻率10－15次/分
2021
12
振动与摆动
振动与摆动的主要作用是降低diffusion layer的厚度 （增大表面张力），赶走孔内的气泡，加速孔内镀液 的补充与更新，提升镀件品质。
（2）電流密度範圍寬，如在赫爾槽2A下，全板鍍層均勻 一致。
（3）鍍液穩定，便于維護，對雜質的容忍性高，對溫度 的容忍性高。
（4）鍍液對覆銅箔板無傷害
2021
6
电镀铜的原理
直流
ne-
整流器
ne-
+
-
阳极
电镀上铜层
离子交换
阴极 (受镀物件)
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
镀槽
- 电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂)
濃度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。
— 添加劑 ：（後面專題介紹）
2021
11
操作條件對酸性鍍銅效果的影響
溫度
— 溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉 積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結 晶粗糙，亮度降低。
— 溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍 液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優 良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。
2021
4
对铜镀层的基本要求
（1）鍍層均勻、細致、平整、無麻點、無針孔，有良好外 觀的光亮或半光亮鍍層。
（2）鍍層厚度均勻，板面鍍層厚度與孔壁鍍層厚度之比接 近1：1。
（3）鍍層與銅基體結合牢固，在鍍後和後續工序的加工過程 中，不會出現起泡、起皮等現象。
（4）鍍層導電性好 （5）鍍層柔軟性好，延伸率不低于10%，抗張強度20-50Kg/mm2,
电镀铜工艺
苏州麦特隆特用化学品有限公司
2021
1
电镀铜工艺
铜的特性
– 铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米,Cu2+的电化当 量1.186克/安时.
– 铜具有良好的导电性和良好的机械性能. – 铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合
,从而获得镀层间的良好结合力.
2021
2
电镀铜工艺的功能
电镀铜工艺
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电
性/厚度及防止导电电路出现发热和机械缺陷.
2021
3
电镀铜工艺的功能
电镀铜层的作用
– 作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米, 称为加厚铜.
– 作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀 铜.
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
2021
14
為何不用電解銅或無氧銅作陽极???
銅粉多，陽极泥多。 鍍層易產生毛刺和粗糙。 銅离子濃度逐漸升高，難以控制。 添加劑消耗量大。 陽极利用率低。
2021
15
磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜
黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜
2021
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
9
酸性鍍銅液各成分功能
— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力
— H2SO4
：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。
— Cl-
：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。
— 添加劑 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
2021
10
酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影響
— CuSO4.5H2O ：濃度太低，高電流區鍍層易燒焦； 濃度太高，鍍液分散能力會降低。
— H2SO4
：濃度太低，溶液導電性差，鍍液分散能力差。 濃度太高，降低Cu2+的遷移率，電流效率反而降低，並對銅
鍍層的延伸率不利。
— Cl-
：濃度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦；
磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。
— 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 — 陽极膜的電導率為1.5X104 -1 cm-1具有金屬導電性 — 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2 P0.04-0.065%磷銅的陽极化
比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 — 陽极膜會使微小晶粒從陽級脫落的現象大大減少 — 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解
副反應
2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O 2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+
2Cu+ Cu2+ + Cu
Cu2O + H2O
2021
8
酸性鍍銅液各成分及特性簡介
酸性鍍銅液成分
— 硫酸銅（CuSO4.5H2O) — 硫酸 (H2SO4) — 氯離子（Cl-) — 添加劑