电镀原理

电镀原理

主要利用辉光放电(glow

discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,

靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气

离子化,

造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,

提高溅镀速率。一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理

是在真空中利用辉光放电(glow

discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。一般来说，利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点：(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体，可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制，容易得到高精度的膜厚。(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。(6)溅射粒子几不受重力影响，靶材与基板位置可自由安排。(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上，且由于溅射粒子带有高能量，在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜，同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。(8)薄膜形成初期成核密度高，可生产10nm以下的极薄连续膜。

(9)靶材的寿命长，可长时间自动化连续生产。(10)靶材可制作成各种形状，配合机台的特殊设计做更好的

控制及最有效率的生产。

真空电镀】的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高．而相对其他的镀膜法来说，成本较低，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用． s9H7D8W.d5P h

E

一般【真空电镀】的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀，然后再上面．由于素材是塑料件，在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分．另外，由于塑料表面不够平整，直接电镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡，水泡等不良状况．喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得电镀的效果得以展现．

$O3S ^ _"V'y

【真空电镀】是将工件装入电镀室内，然后将室内空气抽走，达到一定的真空度后，将室内的钨丝通电加热．当达到一定的温度后，钨丝上所放置的金属丝融化，进而气化，然后随着室内工件的转动均匀的沉积在工件表面，形成金属膜．一般常见的电镀用金属有铝．镍．铜等等，但由于熔点．工艺控

制等方面的原因，镀铝成为最流行的做法．

【镀膜】完成后，由于金属膜比较容易氧化而导致光泽降低易划伤等问题的产生，所以在镀膜层上面再喷上一层面漆来完成对镀膜的保护．并且在面漆中可添加染料来达到装饰性的效果．涂料,配方, 华润,立邦,BYK,BASF,助剂,油墨, 粉末, 分散剂,流变,辐射固化,色料,颜色,树脂,汽车涂料,工业涂料,丙烯酸涂

料,防火涂料;^ J d%b3| Z i

早期的【真空电镀底漆】以热塑性的涂料为主，但一般需要长达２～３个小时的烘烤而使得产能大大的降低．所以在ＵＶ涂料开发出来后，这种涂料被迅速的淘汰．现在只有在一些小工厂为了考虑成本的前提下，还有少量的使用．而现在【真空电镀】的主流是ＵＶ涂料，具有施工方便，生产效率高，能

耗低，污染小等各种优势．

简单来说，电镀指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积

一金属或合金层。

我们以硫酸铜镀浴作例子:

硫酸铜镀液主要有硫酸铜、硫酸和水，甚至也有其它添加剂。硫酸铜是铜离子(Cu2+)的来源，当溶解于水中会离解出铜离子，铜离子会在阴极(工件)还原(得到电子)沈积成金属铜。这个沉积过程会受镀浴的状况如铜离子浓度、酸碱度(pH)、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。

阴极主要反应: Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s)

电镀过程浴中的铜离子浓度因消耗而下降，影响沉积过程。面对这个问题，可以两个方法解决：1.在浴中添加硫酸铜；2.用铜作阳极。添加硫酸铜方法比较麻烦，又要分析又要计算。用铜作阳极比较简单。阳极的作用主要是导体，将电路回路接通。但铜作阳极还有另一功能，是氧化(失去电子)溶解成铜离子，

补充铜离子的消耗。

阳极主要反应: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-

由于整个镀液主要有水，也会发生水电解产生氢气(在阴极)和氧气(在阳极)的副反应

阴极副反应: 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l)

阳极副反应: 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-

结果，工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型镀浴的机理，但实际的情况是十分复杂。自

催化镀及浸渍镀