电镀不良之原因与对策

電鍍不良之原因與對策鍍層品質不良的發生多半為電鍍條件、電鍍設備或電鍍藥水的異常，及人為疏忽所致。通常在現場發生不良時比較容易找出原因克服，但電鍍後經過一段時間才發生不良就比較棘手，然而日後與環境中的酸氣、氧氣、水分等接觸，加速氧化腐蝕作用也是必須注意的。以下對電鍍不良的發生原因及改善的對策加以探討說明。表面粗糙：指不平整，不光亮的表面，通常成粗白狀可能發生的原因改善對策1電流密度稍微偏高，部分表面不亮粗糙(尚未燒焦)計算電流密度是否操作過高，若是應降低電流2液溫過低，一般鍍鎳才會發生降低電流，並立即檢查溫控系統3pH值過高或過低，一般鍍鎳或鍍金(過低不會)皆會發生立即調整pH至標準範圍4前處理藥液腐蝕底材查核前處理藥劑，稀釋藥劑或更換藥劑沾附異物：指表面附著之污物可能發生的原因改善對策1水洗不乾淨或水質不良(如有微菌)清洗徹底或檢驗超純水系統2沾到機械油污將有油污處徹底洗淨.3表面帶有類似膠狀物，於前處理流程無法去除須先以溶劑浸泡處理4落地沾到泥土污物避免落地，若已沾附泥土可用吹氣清潔，浸透量很多時，建議重新清洗一次。5結晶物沾附立即去除結晶物鍍層暗紅：通常指金色澤偏暗偏紅可能發生的原因改善對策1鍍金藥水偏離重新調整電鍍藥水2鍍層粗糙，覆蓋金層即變紅改善鎳層不良3水洗水不淨，造成紅斑清洗徹底4鍍件未完全乾燥，日後氧化發紅檢查乾燥系統，確定鍍件乾燥密著性不良：指鍍層有剝落、起皮、起泡等現象可能發生的原因改善對策1前處理不良加強前處理2陰極接觸不良放電檢查陰極是否接觸不良，適時調整3鍍液受到嚴重污染更換藥水4產速太慢，底層再次氧化。如鎳層在金槽氧化(或金還原)。電鍍前須再次活化5水洗不乾淨清洗徹底，必要時清洗水槽6表面氧化嚴重，如氧化斑必須先做除銹及去氧化膜處理7操作電壓太高，陰極導電頭及鍍件發熱，造成鍍層氧化降低操作電壓或檢查導線接觸狀況8底層電鍍不良(如燒焦)，造成下一層剝落改善底層電鍍品質露銅：可清楚看見銅色或黃黑色於低電流處(凹槽處)可能發生的原因改善對策1前處理不良：油脂、氧化物、異物尚未除去，鍍層無法析出加強前處理2操作電流密度太低，導致低電流區，鍍層無法析出重新計算電鍍條件.3鎳光澤劑過量，導致低電流區，鍍層無法析出處理藥水，去除過多光澤劑或更新4嚴重刮傷造成露銅檢查電鍍流程5未鍍到調整電流位置刮傷可能發生的原因改善對策1被電鍍設備中的金屬製具刮傷檢查電鍍流程，適時調整設備和製具2被電鍍結晶物刮傷立即過濾去除結晶物白霧：指鍍層表面卡一層雲霧狀，不光亮但平整可能發生的原因改善對策1前處理不良加強前處理2鍍液受污染更換藥水並提純污染液3光澤劑不足補足光澤劑針孔：指成群、細小圓洞狀可能發生的原因改善對策1操作的電流密度太大降低電流密度2電鍍溶液表面張力過大，濕潤劑不足補充濕潤劑，或檢查藥水3電鍍時間攪拌效果不良加強攪拌4液溫過低調整液溫5電鍍藥水受到污染提純藥水或者更新6前處理不良加強前處理效果鍍層燒焦：指鍍層表面嚴重黑暗、粗糙，如碳色一般。（指高電流密度區）可能發生的原因改善對策1操作電流密度過高降低電流密度2液溫過低提高液溫，並檢查溫控系統3攪拌不良增加攪拌效果4光澤劑不足補足光澤劑5pH值過高修正pH值至標準範圍6整流器濾波不良檢查濾波度是否符合標準，若偏移時須將整流器送修鍍層發黑：不包含燒焦的黑可能發生的原因改善對策1鎳槽已經受到污染，在低電流區會有黑色鍍層做活性炭處理，或弱電解處理電鍍厚度太高：指實際鍍出膜厚超出預計的厚度。可能發生的原因改善對策1轉動速度變慢，不準或速度不穩定檢查轉動系統，校正轉速2電流太高，不準或電流不穩定檢查整流器與陰陽極，適時予以修正3電鍍位置變異檢查電鍍位置是否偏離，重新調整4藥水金屬濃度升高，一般鍍金較敏感調整電流或轉動速度5藥水pH值過高調整pH值至標準範圍6X-ray膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤校正儀器或確定測試方法7液溫偏高檢查溫控系統電鍍厚度不足：指實際鍍出膜厚低於預計的厚度可能發生的原因改善對策1轉動速度變快，不準或速度不穩定檢查轉動系統，校正轉速2電流太低，不準或電流不穩定檢查整流器與陰陽極，適時予以修正3電鍍位置變異檢查電鍍位置是否偏離，重新調整4藥水金屬濃度降低，或藥水被稀釋調整電流或轉動速度5藥水pH值偏低調整pH值至標準範圍6X-ray膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤校正儀器或確定測試方法7液溫偏低檢查溫控系統8鍍層結構中有結晶，消耗掉部分電流去除結晶物或更換製具9電鍍藥水攪拌，循環不均或金屬補充不及消耗改善藥水循環或補充狀況鍍層檢驗在電鍍業界的鍍層檢驗，一般包括外觀檢查、膜厚測試、附著能力測試、抗腐蝕能力測試、抗老化能力測試等。1.外觀檢查：一般廠家在檢查外觀比較多使用目視法，較嚴格則會使用4倍或10倍放大鏡檢查（在許多國際標準規範也是如此，如ASTM）。建議作業人員先用目視法檢查，一旦看到有疑慮的外觀時，再使用放大鏡觀察。而技術人員則建議必須以50100倍來檢查（倍數越高，外觀瑕疵越多），甚至分析原因時還得借助200倍以上的顯微鏡。在電鍍層的外觀判定標準，一般並無一定的規範，都需要由買賣雙方協議。當然表面完全沒有瑕疵最好，但這是高難度，不過一般人們對色澤均勻這個定義比較能達成共識，因此匯整以下經常發生的一些外觀異常，供參考：（1）色澤不均，深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）（2）光澤度不均勻，明亮度不一，暗淡粗糙（3）沾附異物（如水分，毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）（4）不平滑，有凹洞，針孔，顆粒物等（5）壓傷，刮傷，磨痕，刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形（6）電鍍位置不齊，不足，過多，過寬等（7）裸露底層金屬現象（8）有起泡，剝落，掉金屬屑等2.膜厚測試：鍍層膜厚測試方法有顯微鏡測試法、電解測試法、X光螢光測試法、射線測試法、渦流測試法、滴下測試法等。其中以顯微鏡測試法最為正確，不過需要時間、設備、技術等支援，不適合檢驗用，一般用來做分析研究之用。現在大部分都使用X光螢光測試法，因為準確度高，速度快（幾十秒）。目前業界使用X-RAY螢光膜厚儀的廠牌有德國的FISCHER、美國的CMI、日本的SEIKO，其測試原理與方法大同小異，但由於廠牌不同，多少會有少許誤差，只要使用標準片作好檢量線，作好定位工作，作好底材修正，即可將誤差降低到最小。3.附著能力測試：或稱為密著性測試，方法有彎曲法、膠帶法、急冷法、切割法、滾壓法等。彎曲法比較膠帶法嚴格，有很多場合膠帶法是無法測試鍍層的附著力。若使用膠帶法必須注意一定要使用與Scotch cellophane tape No.600同等粘性膠帶（賽路凡膠），否則會失去測試效果。4.抗腐蝕能力測試：下表為常用的腐蝕試驗方法。鍍層種類硝酸蒸汽二氧化硫蒸汽鹽水噴霧硫化氫蒸汽水蒸氣老化鎳金厚金說明：為適用，為不適用（1）硝酸蒸汽腐蝕實驗是測試厚金（25m以上）鍍層的封孔能力，硝酸濃度為701%，溫度233，濕度60%，時間為60分鐘。實驗後鍍層表面不可有深藍色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。（2）二氧化硫蒸汽腐蝕實驗是測試厚金及鈀鎳鍍層的封孔能力，根據AT&T鈀鎳實驗時間為30分鐘，根據ASTM厚金（30m以上）實驗時間為231小時。實驗後鍍層表面不可有深藍色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。（3）鹽水噴霧實驗是測試薄金、鍍鎳層的封孔能力，氯化鈉濃度為5%，實驗溫度為35，實驗時間有24小時，48小時，72小時等。實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點。（4）硫化氫蒸汽腐蝕實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為 2小時，實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點。（5）水蒸氣老化實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為8小時、16小時。實驗後鍍層表面不可有白色腐蝕點。水蒸氣老化實驗是利用沸騰的純水來蒸烤鍍層 ，實驗時間為8小時和16小時。目前業界使用最多為鹽水噴霧實驗和水蒸氣老化實驗。5.抗老化能力實驗：目前做老化實驗用途，除了觀察表面是否變色，是否有腐蝕斑點外。鍍層外觀檢驗範例一、目的：在規範電鍍成品外觀檢驗的方法和判定的標準二、檢驗儀器：1. 肉眼。2. 20倍放大鏡。三.檢驗步驟：1.取樣品放在深色背景下，用標準白色光源以垂直方向照射。2.在45度方向距樣品一定的目視距離檢查3.若在目視下無法判定外觀不良屬何種不良現象時，可以20倍放大鏡觀察瞭解。四.判定方法：（1）色澤均勻，不可有深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）的現象。（2）光澤度均勻，不可有明亮度不一，暗淡粗糙的現象。（3）不可沾有任何異物（如毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）。（4）平滑性好，不可有凹洞，顆粒物等。（5）不可有壓傷，刮傷，磨痕等各種變形現象及鍍件受損情形。（6）電鍍位置不可有不齊，不足，過多，過寬等現象。（7）不可有裸露底層金屬現象。（8）鍍層不可有起泡，剝落等密著不良情形。（9）必須乾燥，不可沾有水分。密著能力實驗範例1.折彎實驗法：以1.24.0mm的折彎器或相當於試樣厚度的彎曲半徑，將試樣彎曲至90度以上，在以50倍放大鏡觀察彎曲部分的外表面，若無剝離，起皮等現象，即判定為合格。2.膠帶試驗法：使用Scotch cellophane tape No.600或其他同等粘性的膠帶貼試樣表面，粘貼後以垂直方向迅速撕開，並以目視觀察膠帶上有無剝離金屬，若無任何鍍層剝離現象，即判