电镀生产工艺流程教材

1、电镀生产工艺流程电镀生产工艺流程Electroplating process概述概述电电镀镀五金电镀五金电镀-在金属基体上直接进行电镀在金属基体上直接进行电镀塑胶电镀塑胶电镀-使不导电的塑胶基体覆上一层使不导电的塑胶基体覆上一层导电金属膜后进行电镀导电金属膜后进行电镀前处理前处理 通过化学反应在塑胶表面涂覆一层薄金通过化学反应在塑胶表面涂覆一层薄金属膜层，为之后的电镀提供导电媒介属膜层，为之后的电镀提供导电媒介电镀电镀 通过电化学反应使被镀工件表面沉积上致通过电化学反应使被镀工件表面沉积上致密而平整的金属层密而平整的金属层塑胶电镀塑胶电镀 Plastic Electro-Plating电镀工序

2、电镀工序（建邦精密电镀线）（建邦精密电镀线）：上上挂挂中中和和除除油油整整面面亲亲水水解解胶胶粗粗化化钯钯水水化化学学镍镍焦焦铜铜光光亮亮铜铜半半光光镍镍半半光光镍镍光光镍镍封封口口镍镍光光铬铬珍珍珠珠镍镍瓦瓦特特镍镍Circle line 前处理前处理 Pre-treatment 起落臂时间起落臂时间 45s 静止时间静止时间 10s、15s、20s、25s30# 29# 28# 27# 26# 25# 24# 23# 22# 21# 20# 19# 18# 17# 16# 15# 14# 13# 12# 11# 10# 9# 8# 7# 6# 5# 4# 3#33# 34# 35# 36#

3、 37# 38# 39# 40# 41# 42# 43# 44# 45# 46# 47# 48# 49# 50# 51# 52# 53# 54# 55# 56# 57# 58# 59# 60#粗化粗化粗化粗化整面整面亲水亲水中和中和钯钯水水喷水洗喷水洗水洗水洗1# 七七 联联 水水 洗洗7# 6# 5# 4# 3# 2# 1#四四 联联 水水 洗洗1# 2# 3# 4#碱解胶碱解胶水洗水洗水洗水洗水洗水洗水洗水洗三联水洗三联水洗1# 2# 3#化学镍前化学镍前水洗水洗除蜡除蜡除油除油水洗水洗水洗水洗沙沙 碳碳水水 洗洗酸酸 浸浸 水水 洗洗2# 3# 4#酸解胶酸解胶化学镍化学镍31#32#走

4、完前机所用时间？走完前机所用时间？ 电镀电镀 Electro-Plating 起落臂时间起落臂时间 37s 静止时间静止时间 25s、40s、50s、60s94# 93#92 #91 #90 #8 #88 #87 #86 #85 #84 #83 #82# 81# 80# 79# 78# 77# 76# 75# 74# 73# 72# 71# 70#-68# 67#66#65# 64#-62# 61# 97# 98# 99# 100# 101# 102# 107# 108# 109# 110# 111# 112# 113# 114# 115# 118# 119# 120# 121#122#123

5、#124#126# 127#-132# 133#-137#水洗水洗脱解脱解预浸预浸水洗水洗光光 铬铬半光镍半光镍95#96# 水洗水洗水洗水洗活化活化光铜光铜光铜光铜活化活化水水洗洗焦焦铜铜活活化化光镍光镍封封口口镍镍水洗水洗Circle line水洗水洗走完后机所用时间？走完后机所用时间？产品从上机到出机所用时间产品从上机到出机所用时间? 除 油 作用：作用： 除去制件表面的污垢，促使粗化均匀，提高镀层结合力除去制件表面的污垢，促使粗化均匀，提高镀层结合力 塑料制件表面除油通常分三类：塑料制件表面除油通常分三类： 碱性除油碱性除油 酸性除油酸性除油 有机溶剂除油有机溶剂除油分类分类成分成分原

6、理原理适用范围适用范围碱性碱性除油除油碳酸钠碳酸钠磷酸钠磷酸钠氢氧化钠氢氧化钠表面活性剂表面活性剂乳化剂乳化剂皂化作用皂化作用乳化作用乳化作用一般的塑料，如一般的塑料，如ABSABS、改性聚苯乙烯改性聚苯乙烯酸性酸性除油除油有机或无机酸有机或无机酸表面活性剂表面活性剂利用酸的强氧化性利用酸的强氧化性来破坏有机物，从来破坏有机物，从而达到除油的效果而达到除油的效果可以同时除去油污可以同时除去油污和薄的金属氧化层和薄的金属氧化层有机有机溶剂溶剂除油除油汽油汽油煤油煤油丙酮丙酮四氯化碳四氯化碳甲苯甲苯利用有机溶剂的溶利用有机溶剂的溶解作用对表面油污解作用对表面油污进行溶解进行溶解可除去塑料制件表可除

7、去塑料制件表面的石蜡、蜂蜡、面的石蜡、蜂蜡、脂肪等有机污垢脂肪等有机污垢 整面亲水 Wetting 成分：成分：有机溶剂和表面活性剂有机溶剂和表面活性剂 作用原理：作用原理：整面剂中的表面活性剂组分可以定向整面剂中的表面活性剂组分可以定向均匀地排列在胶件的表面，使表面可以与粗化液均匀地排列在胶件的表面，使表面可以与粗化液充分均匀地接触，从而提高粗化的效率和均匀性；充分均匀地接触，从而提高粗化的效率和均匀性；同时整面剂中的有机溶剂可以起到消除胶件中部同时整面剂中的有机溶剂可以起到消除胶件中部分分残余应力残余应力的作用。的作用。 粗化均匀和应力减小都会增加镀层的结合度。粗化均匀和应力减小都会增加镀

8、层的结合度。亲水基亲水基亲油基亲油基油质油质塑胶件塑胶件亲水基亲水基亲油基亲油基塑胶件塑胶件溶液溶液溶液溶液 粗 化 Etching 粗化粗化-即通过铬酸的蚀刻作用在塑料（即通过铬酸的蚀刻作用在塑料（ABSABS）表面）表面形成大量微小凹坑，使表面变得粗糙形成大量微小凹坑，使表面变得粗糙 塑料电镀最关键的工序之一塑料电镀最关键的工序之一 对镀层与塑料之间结合力的影响最为显著对镀层与塑料之间结合力的影响最为显著 含有六价铬含有六价铬剧毒剧毒 粗化工件表面横切图粗化工件表面横切图 目的目的 1.1.使塑料制件表面具有微观粗槽，从而增大了镀层与使塑料制件表面具有微观粗槽，从而增大了镀层与塑料的接触面

9、，以增加它和金属的粘接力；塑料的接触面，以增加它和金属的粘接力； 2.2.使塑料制件表面具有亲水性，以便制件表面进行均使塑料制件表面具有亲水性，以便制件表面进行均匀吸附匀吸附。 成分成分 铬酸铬酸 CrO3 氧化作用氧化作用 硫酸硫酸 H2SO4 a.蚀刻作用蚀刻作用 b.提供酸性介质提供酸性介质 c.使苯环引入磺酸基，增强亲水性使苯环引入磺酸基，增强亲水性 三价铬三价铬 Cr3+ CrO3的还原产物的还原产物 含量含量 515g/L粗化粗化 ABS ABS塑料是塑料是A A（丙烯腈）、（丙烯腈）、B B（丁二烯）、（丁二烯）、S S（苯（苯乙烯）三元共聚而成。用于电镀的是乙烯）三元共聚而成。

10、用于电镀的是ABSABS的接枝聚的接枝聚合物，其内部结构树脂相合物，其内部结构树脂相A A和和S S组分是共聚构型，组分是共聚构型，而橡胶状的而橡胶状的B B组分则以球形分散于组分则以球形分散于S-AS-A构形之中。构形之中。 丙烯丙烯腈腈 丁二烯丁二烯 苯乙烯苯乙烯 Acrylonitrile Butadiene Styrene粗化粗化 蚀刻作用蚀刻作用 当当ABS在铬酸与硫酸混合液中腐蚀粗化时，橡胶相在铬酸与硫酸混合液中腐蚀粗化时，橡胶相B组分优先被铬酸蚀刻溶解，树脂相组分优先被铬酸蚀刻溶解，树脂相A溶解速度相当慢，树溶解速度相当慢，树脂相脂相S几乎不溶解，致使连续的树脂相表面留下大量均匀

11、几乎不溶解，致使连续的树脂相表面留下大量均匀的微小孔穴。这些孔穴是金属镀层与塑料表面产生结合力的微小孔穴。这些孔穴是金属镀层与塑料表面产生结合力的主要因素。的主要因素。影影响响因因素素温度温度时间时间Cr 量太大会影响粗化效果，要求量太大会影响粗化效果，要求Cr 15g/L过长，会造成过蚀；过短，起不到浸蚀成孔的作用过长，会造成过蚀；过短，起不到浸蚀成孔的作用在塑料热变形温度下，粗化温度越高，粗化效率在塑料热变形温度下，粗化温度越高，粗化效率越大，其镀层金属与塑料的结合力就越好。越大，其镀层金属与塑料的结合力就越好。over-pickledcorrectly pickledunder-pick

12、eld 蚀刻作用蚀刻作用粗化不够粗化不够 塑胶表面依旧有很亮的塑胶表面依旧有很亮的光泽；后续沉积上化学光泽；后续沉积上化学镍后表层十分光亮；镍后表层十分光亮；结合力不好结合力不好粗化过度粗化过度塑胶表面完全失去光泽；塑胶表面完全失去光泽；后续沉积上化学镍后表层后续沉积上化学镍后表层呈深黑色，无光泽；呈深黑色，无光泽；结合力不好结合力不好正常粗化正常粗化塑胶表面有少许光泽；塑胶表面有少许光泽；后续沉积上化学镍后表后续沉积上化学镍后表层有适度光泽；层有适度光泽；结合力好结合力好 ABS塑料表面的塑料表面的A-S高聚物中，有许多高聚物中，有许多“挂挂”在碳链上的苯环，在这些苯环上可以在碳链上的苯环，

13、在这些苯环上可以通过亲电取代反应引进某些活性基团。通过亲电取代反应引进某些活性基团。 粗化液中高浓度粗化液中高浓度H2SO4在加热的条件下，在加热的条件下，使苯环引入了磺酸基。磺酸基、羧基的引入使苯环引入了磺酸基。磺酸基、羧基的引入极大的提高了塑料表面的亲水性。极大的提高了塑料表面的亲水性。使非离子分子极化使非离子分子极化表面光度仪显微镜表面光度仪显微镜制件表面的散射性能制件表面的散射性能液滴从表面流下的速度液滴从表面流下的速度扫描电镜观察发现扫描电镜观察发现检验检验仪器仪器目测目测 把粗化过的制件洗干净、吹干，观察表面绒把粗化过的制件洗干净、吹干，观察表面绒状白色薄膜的厚度或均匀度。观察时，

14、将制状白色薄膜的厚度或均匀度。观察时，将制件表面与入射光构成件表面与入射光构成4545度角，人的眼睛从对度角，人的眼睛从对面面4545度角的方向上观察，并稍微移动制件，度角的方向上观察，并稍微移动制件，通过反射光强弱变化，来判断粗糙度通过反射光强弱变化，来判断粗糙度 中 和 Neutralization定义：定义：通过某种物质（通过某种物质（水合肼水合肼）的还原作用使毒）的还原作用使毒 性很强的六价铬还原为微毒的三价铬，以性很强的六价铬还原为微毒的三价铬，以 防止其毒化后工序钯水中的活性钯，即防止其毒化后工序钯水中的活性钯，即 Cr6+ Cr3+ N2H4H2O 主要成分：盐酸主要成分：盐酸3

15、5 水合肼水合肼0.020.03% 水合肼过少时起不水合肼过少时起不 到还原作用，过多时会使挂具上镍到还原作用，过多时会使挂具上镍 钯水 Pd colloid 钯水钯水-对对ABS塑胶素材进行敏化和活化塑胶素材进行敏化和活化 金属钯以微胶粒形态分散于溶液中，金属钯以微胶粒形态分散于溶液中，Sn离子则离子则能包围住金属钯微粒胶粒而使其稳定分散，形能包围住金属钯微粒胶粒而使其稳定分散，形成胶体溶液，从而能使胶件表面吸附上一层胶成胶体溶液，从而能使胶件表面吸附上一层胶体钯粒子体钯粒子 ，经后续解胶后，钯粒子成为化学镀，经后续解胶后，钯粒子成为化学镀的催化活性中心。的催化活性中心。 氯化钯氯化钯 Pd

16、Cl2 成份成份 氯化亚锡氯化亚锡 SnCl2 盐酸盐酸 HCl钯水钯水Cl-Cl-S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +P Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dS Sn nS Sn nS Sn n

17、S Sn nS Sn nSnS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nP Pd dS Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl

18、 l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- - 解胶 Acid act/Alkali act 目的：目的： 胶态钯活化后的零件，其表面吸附的是胶态钯微粒，它胶态钯活化后的零件，其表面吸附的是胶态钯微粒，它并没有催化活性，而必须把它周围吸附的并没有催化活性，而必须把它周围吸附的SnSn2+2+水解胶层除水解胶层除去露出钯粒子，为此要进行解胶处理去露出钯粒子，为此要进

19、行解胶处理。原理：原理： 用用NaOH或或H2SO4与与Sn2+水解胶层发生反应和络合作用，水解胶层发生反应和络合作用，生成易沉淀的锡盐，让钯原子裸露，即用酸或碱溶液去生成易沉淀的锡盐，让钯原子裸露，即用酸或碱溶液去除活化处理时表面吸附的胶体钯颗粒外面的保护胶团。除活化处理时表面吸附的胶体钯颗粒外面的保护胶团。inclusion of colloidal palladium with tin protection colloid in the caverns解胶解胶Cl-Cl-S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +P Pd dP Pd

20、dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dP Pd dS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nSnS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn nP Pd dS Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2

21、+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +S Sn n2 2+ +C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l

22、- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -C Cl l- -PdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdClPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPd目的：使塑料制品表面金属化。目的：使塑料制品表面金属化。原理：原理： 化学镀化学镀-在无电流通过（无外界动力）时借助在无电流通过（无外界动力）时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用，从而还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在胶件表面上的一种镀覆使金属离子还原沉积在胶件表面上的一种镀覆方法。方法。

23、Ni2+ Ni 化学镍 Electroless NickelNaH2PO2Pd硫酸镍硫酸镍 NiSO4 柠檬酸钠柠檬酸钠 Na3Cit 次磷酸钠次磷酸钠 NaH2PO2氯化铵氯化铵 NH4Cl氨水氨水 NH3H2O主主要要成成份份温度温度38化学镍化学镍化学镍化学镍PdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPdPd化学镍化学镍电镀部分电镀部分 electro-plating焦铜焦铜/瓦特镍瓦特镍 2 m光铜光铜 10-30 m化学镍化学镍 0.5 m光镍光镍 8-15 m光铬光铬 0.1 1 m封口镍封口镍 1- m半光镍半光镍 5-20 m塑胶基底塑胶基底作用：

24、加镀一层作用：加镀一层0.5 um左右的焦铜用以提高镀层的左右的焦铜用以提高镀层的 导电能力，其次可减少化学镍层的烧焦导电能力，其次可减少化学镍层的烧焦成分：成分： 焦磷酸铜焦磷酸铜 Cu2P2O4 主盐主盐 焦磷酸钾焦磷酸钾 K4P2O4 络合离子络合离子 复磷酸复磷酸 调整调整pH 焦铜 Pyto Cu Plating焦铜焦铜光铜光铜-酸性光亮铜酸性光亮铜作用作用-ABS塑料和镀层之间的热膨胀系数差塑料和镀层之间的热膨胀系数差异很大，酸铜层可以缓和温度急速变化而异很大，酸铜层可以缓和温度急速变化而造成的应力作用。造成的应力作用。 -填平作用填平作用 光铜 Acid copper光铜光铜成份

25、成份硫酸铜硫酸铜 CuSO4 主盐主盐硫酸硫酸 H2SO4 增加导电能力，改善镀层结晶增加导电能力，改善镀层结晶氯离子氯离子 Cl- 活化剂，光亮剂活化剂，光亮剂光剂光剂 开缸剂、载体剂、走位剂、润湿剂开缸剂、载体剂、走位剂、润湿剂阳极阳极 含磷铜阳极含磷铜阳极 温度温度 25 光铜光铜镀镍镀镍 根据镀层功能性选择；根据镀层功能性选择； 防腐装饰性镀层，既要求厚度，又要求耐防腐装饰性镀层，既要求厚度，又要求耐蚀性，故需在铜层上加厚镀层镍；蚀性，故需在铜层上加厚镀层镍； 镍分半光镍全、光镍、封口镍和珍珠镍；镍分半光镍全、光镍、封口镍和珍珠镍； 含硫量低的半光镍电位正，含硫高的光镍含硫量低的半光镍

26、电位正，含硫高的光镍电位负，形成一个电池组，使腐蚀方向由电位负，形成一个电池组，使腐蚀方向由纵向变成横向发展，让半光镍受到保护，纵向变成横向发展，让半光镍受到保护，使整个体系的耐蚀性提高、镀层硬度提高。使整个体系的耐蚀性提高、镀层硬度提高。 半光镍、光镍、封口镍以及珍珠镍半光镍、光镍、封口镍以及珍珠镍Hull槽试片槽试片镀镍工艺镀镍工艺 酸铜酸铜+ + 半光镍半光镍+ +光镍光镍 + +光铬光铬 酸铜酸铜+ + 半光镍半光镍+ +光镍光镍+ +封口镍封口镍 + +光铬光铬 酸铜酸铜+ + 半光镍半光镍+ +珍珠镍珍珠镍 + +光铬光铬 酸铜酸铜+ + 半光镍半光镍+ +光镍光镍+ +珍珠镍珍珠

27、镍 + +光铬光铬 酸铜酸铜+ + 半光镍半光镍+ +光镍光镍+ +封口镍封口镍 + +黑铬黑铬其中各成分及电镀条件如下：其中各成分及电镀条件如下：主盐主盐 main salt硫酸镍硫酸镍 NiSO4阳极活化剂阳极活化剂anode activation solvent氯化镍氯化镍 NiCl2缓冲剂缓冲剂 buffer solvent硼酸硼酸 H3BO3添加剂添加剂 addictive适量适量pH3.5-4.5温度温度 temperature552阴极电流密度阴极电流密度cathode current density 2-10A/dm2镀液镀液主要主要成分成分光剂光剂温度温度/pHi /(A/dm2)镀层形镀层形貌貌示例示例半光半光镍镍NiSO4NiCl2H3BO3BTLTL-2B补补62A5544.52乳白