电镀资料 镍 铜锡

电镀药水:在端子电镀业，一般的电镀种类有金，杷，杷裸，铜，锡铅，镣，而目前使用比较多的有镣，锡铅合金及鲤金（纯金以及硬金），以卜.就针对这几种电镀药水加以述序其基本理论。镣镀液：目前电镀业界镀镣液,多采用氨基横酸镣浴（也有少数仍使用硫酸裸浴）。此浴因不纯物含量极低，故所析出的电镀层内应力很低（在非全光泽下），镀液管理容易（不须时常提纯），但电镀成本较硫酸镣高。而目前镣液分为三种类别，第一种为无光泽裸（又称雾镣或暗裸），即是不添加任何光泽剂，其内应力属微张应力。第二种为半光泽镣（或称软镣）即是添加第一类光泽剂（又称柔软剂）随着添加量的增加，由微张应力渐渐下降为零应力，再变为压缩应力。第三种为全光泽竦（或称镜面镣），即是同时添加第一类光泽剂和第二类光泽剂，此时内应力属高张应力。无光泽，半光泽镣多半用在全面丝铅时（因锡铅镀层能将裸层全面覆盖，故无须用全光泽），或是用在电镀后须做二次加工（如折弯）而考虑内应力时，或是考虑低电流析出时。而全光泽竦则用在镀金且要求光泽度时，氨基横酸裸浴在搅拌情况良好下，平均电流密度可以开到40ASD,,最佳操作温度是在50~60度，随着温度下降高电流密度区镀层由光泽度下降，到白雾粗糙，烧焦，至密着不良。随着温度的上升，氨镣开始起水解成硫酸镣，内应力也随之增加。PH值控制在3.8-4.8之间，PH值过高，镀层的光泽度会下降，逐渐变粗糙，甚至烧焦，PH值过低镀层会密着不良。比重控制在32~36Be,比重过高PH值会往卜.降（氢离子过多），比重过低PH值会往上升且电镀效率变差。电流需使用直流三相滤波3%以卜.（可.提升操作电流密度）。此镣镀浴在制程中最容易污染的金属为铜，建议超过3~5ppm时，尽快做弱电解处理。锡铅镀液：目前电镀业界镀锡铅液，多半采用烷基横酸光泽浴（Bright）或无光泽浴（Mat）。市面上也分为低温型（约在18~23度之间）与常温型。其中以低温光泽浴使用最多，也较成熟。而常温型最好是要定温恒温操作，因为不同的浴温会影响电镀速率与锡铅析出比例。镀层锡铅比的要求多半为90%锡，10%铅，但实际镀液锡铅比约为10：1-12：1之间，而阳极锡铅比约为92：8（因阳极解离的部分锡氧化为四价锡沉淀，为平衡9：1的锡铅析出比）。烷基横酸浴在搅拌情况良好下，平均电流密度可以开到40ASD,除组成分外最会影响镀层的就是光泽剂及温度。正常卜.光泽剂的量越多（有效范围内），其使用的电流密度范I韦I就越宽，但若过量会影响其焊锡性，甚至造成有机污染，若量不足时，很明显光泽范围会缩小，不过控制得当的话，可得半光泽镀层有助于焊锡性。若温度过高，其使用的电流密度范围缩短，很明显怎么镀就是白雾不亮，而且药水浑浊速度会加快（因四价锡的产生）,不过倒是会增加电镀效率。若温度过低则电镀效率会下降，另在搅拌不良的情况下，高电流密度区容易产生针孔现象。由于无光泽锡铅的焊锡性比光泽锡铅好（镀层含碳量较低），所以现阶段很多电镀厂在流程上,会设计先以无光泽锡铅打低后，再镀光泽锡铅。另外由于未来全球管制铅金属的使用，所以目前很多厂商在开发无铅制程，有纯锡，锡铜，锡铤，锡银,他等，就功能，成本，安全，加工性等综合评比，以锡铜较具有取代性，也是目前较多电镀厂在试产。硬金镀液：由于镀层是作为连接器的导电皮膜用，相对镀层的耐磨性及硬度就必须比较优良，因而使用硬金系统镀液（酸性金）。硬金系统有金钻合金，金镣合金及金铁合金。在台湾电镀业界多半采用金钻合金（药水控制较成熟），一般镀层的金含量在99.7-99.8%之间，硬度在160-210HV之间。目前镀液系统多半属于柠檬酸系，磷酸系，有机磷酸系等，一般会影响镀层析出速率及使用电流密度范围的因素，有金含量，光泽剂，螯合剂，温度，PH值等，金含量的多少为取决效率的主要因素，但一般都考虑投资成本及带出的损失，所以业界是不会将金含量开得太高的，一般金含量约开在l~15g/l之间，（有生产速率及投资成本考量而不定）。因此金能使用的电流密度就无法象镣或锡铅一样可以达到40ASD,而仅限于15ASD（搅拌良好下）以下，而效率也仅限于60%以下。通常随着金含量的增加，电镀效率也随之上升，所需的各种添加剂也需增加，随着金含量递减则反之。随着温度的升高，电镀效率会提升，但色泽会渐渐偏红，若随着温度降低，则电镀效率会卜•降，而色泽会由较黄渐渐变暗，偏绿，一般建议温度控制在50~60°C°随着PH值的上升，电镀效率也随之上升，但过高即会造成烧焦（呈粗糙黑褐色），若随着PH值的卜•降，则电镀效率会卜•降，甚至过低时，黄金及盐类极易沉淀下来（PH值低于3以下），若注重效率则建议PH值控制在4.8左右，若注重金色泽较黄控制在4.0左右。光泽剂有分高电流及中低电流用，中低电流光泽剂是用钻（钻使用前必须先螯合），而高电流光泽剂则使用毗嚏衍生物（多属专利）。此镀金溶液在制程中最易也最怕的金属为铅，建议在2~3ppm时，尽快做除铅处理。纯金镀液：此电镀是做为电镀薄金用（FLASH）或覆盖厚金用（因纯金颜色较黄），但不能做电镀厚金用（因耐磨性较差）。一般多使用柠檬酸及磷酸混合浴等。此浴可操作的电流密度为30ASD.效率约在10-20之间。温度控制在50-60度，PH值控制在5-8之间，故此浴也称为中性金。由于此浴单纯，在未有其他金属污染下，是极容易操作使用，一般只要控制金含量不提高太多即可（勿超过2g/l）,金含量高时，一旦电镀膜厚稍厚，会有严重发红现象。杷镣镀液：目前此种镀液仍为氨系镀浴，由于组成分多为氨水，故在控制上，操作上并不是相当成熟。开缸总金属含量约在30~40g/l,电镀效率随着金属浓度成正比。一般PH值约在8-8.5之间，而电镀时随着氨水的挥发PH值也跟着下降。现阶段以80%祀20%镣合金为主，膜厚约从20~50『'之间。当使用高电流密度时，操作条件必须控制的很苛刻，如PH值，金属含量，祀镣比，滤波度，铜污染，镣表面活化度等，稍有偏差马上发生密着不良现象。氤化物镀铜技术的介绍和说明氤化物镀铜和氤化镀铜是常见的电镀铜工艺!铜：标准电极电位较正，有良好的稳定性，质地柔软、韧性好，是热和电的良好导体,铜层孔隙少、作用不仅可以提高基体金属与表面镀层的结合强度，同时也可减少整个镀层的孔隙，从而提高了镀层对基体的防护性能。在电镀生产中通常采用铜+镣+常的组合工艺加工方法来获得有较好防腐的、装饰性良好的镀层。目前，由于锌合金压铸件制作成本低、制作工艺较易，锌制品作用大增，锌合金压铸件用于制作饰品、拉链头、工艺品等，而锌合金压铸件无法承受酸性镀液的腐蚀，所以，人们常用氤化物镀铜作锌合金压铸件的预镀层。这是由于铜底层保护了锌合金压铸件不受酸性镀液的腐蚀，并防止了置换镀，而使铜上的镀镣层具有较好的结合性，提高了锌合金压铸件镀层的抗蚀性能。但是氤化物镀铜存在着毒性较大的缺点。同时必须考虑废水和废'［的处理。钗化物镀铜技术的介绍和说明割化物镀铜和富化镀铜是常见的电镀铜工艺！铜：标准电极电位较正，有良好的稳定性，质地柔软、韧性好，是热和电的良好导体，铜层孔隙少、作用不仅可以提高基体金属与表面镀层的结合强度，同时也可减少整个镀层的孔隙，从而提高了镀层对基体的防护性能。在电镀生产中通常采用铜+镣-铭的组合工艺加工方法来获得有较好防腐的、装饰性良好的镀层。目前，由于锌合金压铸件制作成本低、制作工艺较易，锌制品作用大增，锌合金压铸件用于制作饰品、拉链头、工艺品等，而锌合金压铸件无法承受酸性镀溢的腐蚀，所以，人们常用割化物镀铜作咎合金压铸件的预镀层。这是由于铜底层保护了锌合金压铸件不受酸性镀酒的腐蚀，并防止了置换镀，而使铜上的镀镣层具有较好的结合性，提高了锌合金压铸件镀层的抗蚀性能。但是氧化物镀铜存在着毒性较大的缺点。同时必须考虑废水和废气的处理。一、菰化物镀铜的特点：笥•化物镀铜是应用最广泛、最早的古老镀铜方法。镀'；液以氤化钠作络合剂，络合铜离子,也就是铜氧络合物[铜氧络离子Cu(CN)3]2-和一定量的游离氧化物(CN-)组成，呈强碱性。割化钠有很强的活化能力和络合能力、又是强诚型，所以具有以下四个特点；特点一、这个电镀工艺的镀'液有一定的去油和活化的能力；特点二、割化物络合能力很强、槽液的阴极极化很高，所以具有优良的均镀能力和覆盖能力，能在各种金属基体上镀上结合力很好的铜层；特点三、各种杂质对镀液影响较少，工艺规范要求较宽，容易控制，基本上能适应各种形状复杂的零件电镀要求。特点四、割化镀铜所获得的镀层表面光亮，结晶细微，孔隙率低。容易抛光，具有良好的导电性和可焊性。氧化物镀铜在整个电镀工序中是一个较重要环节，因此，一个电镀技师的现场控制水平决定了产品的电镀质量。二、机化物镀铜的镀液成分：主盐：氧化亚铜(CuCN)s是供给镀酒铜离子(Cu-)的来源，配制溶'液时以笥化亚铜形式加入'而在实际生产中通常控制金属铜含量(氧化亚铜含金属铜70.9%),因为铜含量与游离氧化物有一定的比例关系。笔者认为氧化亚铜亘控制在35-SOg/L之间较为合适＞亚铜合量高'上铜速度快'生产效率高'但II化亚铜过高'问题也明显增多'起泡的几率加大了很多。氧化亚铜太低时，阴极极化值增大，电流效率显著下降，允许的工作电流密度低，电镀速度慢，效率低。总的来说氧化亚铜的含量多少'与不同的零件金属基体有关'其配方及操作条件也稍有改变＞如；滚镀普通铁件打底的碱铜一般30-50g.L但锌合金压铸件就不同了＞因锌含金压铸件打底铜层要加厚＞铜层厚度一般不低于5pm＞所以＞电镀锌合金压铸件的海乎液氧化亚铜的含量要达到50-80gLo应该注意的一点，平时如需补加氧化亚铜、不能用镀液来溶解，—定要用纯水法解，而旦一定要与氧化钠反应完全、方可加入镇槽。经常有岗位技工问；为什么按分析结杲补好氧化亚铜，补加后的一段时间内、镀房的质量比没补前更差？实际上这问题很简单，这就是把没反应完全的材料、加入镀槽的明显表现。特别是用槽渔来溶解亚铜的'更不容易及时、完全的反应好。如条件许可'最好的方法是；用纯水海、今天溶好、明天再加入镀槽。络合剂：氧化钠；掌握好氧化物的用量，是氧化镀铜槽正常工作的重要因素，笥化钠与氧化亚铜保持一定比例'因为结合1克割化亚铜需fl化钠1!1.5克，游离II化钠一般控制在9.5-20g/L之间(割化钠总量减去割化亚铜络合量'剩余的II化钠为游离笥化钠的量)。游离fl化钠过低、低电流密度区会起云雾，但游高fl化钠高于20g.1上阴极电流效率降低'同时阴极会有大量气体产生'所以游离割的最佳值要随金属桐的量来确定。许多资深、经途丰富的一线操作者'能依靠经验来判断卸的吉童'这王要是根据镀层质量和阳极的溶解情尻来判断地。如；铜田极发亮、而阴极又有大量氢气析出'则表示游离氧己迥量。相乩游离氧过低则阳概溶解不正常'严重发黑、钝化＞甚至可观察到阳极液面附近镀液会呈浅蓝色。造成零件镀层发昭或形成海绵状花纹'此时'镀液会浑浊，严重的会产生出二价铜(32-)。导电盐；⑴氧氧化铀可提高镀液的导电性'钢铁工件电镀时可提高氢虱化钠的含量j用垦在10-30g.k但如果是锌合金压铸件之类的工件电镀时应少用氢氧化钠'戒过高容易侵蚀锌合金'一般用量可控制在1.3g.Lo⑵碳酸钠不但能提高镀滩的与电性，pH在1O.5-1L5时碳酸钠有一定的缓冲能力能稳定镀活的PH,使阳耕及化稍有降低，促进阳极的滋解。但氧化物体系的相液随着使用时间的延长、碳酸盐会逐步积累僧多。也就是说，随着镀海温度的上升'氧化物的分解反应也会加剧'溶液中破酸盐含量也增多。住以下二个反应造成：2NaCN^2H2O-2NaOH-O2—2Na2CO2+2NH32NaCN-H20-C02（空气）—Na2CO3+2HCN碳酸盐在70g/L以下时，镀液工作、镀层是正常的，怛Na2CO3的含量高于90g/L或K2CO3超过115号1日寸，就能使溶酒电阻增大，阴极电流效率下降，工作电流密度范围缩少，阳极钝化，镀层的孔隙率增大，严重时产生疏松镀层。酒石酸钾钠:王要是活化阳极,当溶液中瓣离割不足时,阳极就容易钝化,这时，阳极表面生成二价铜离子或生成难溶的氢氧化铜，酒石酸盐能促使阳极的正常溶解。添加量;25-30g/L。三、机化物镀铜的添加剂光亮剂（纯有机光亮剂）⑴ZS-C3,属昌电流备度区光是剂，内含表面活，性剂，降低镀层出现针孔的机会，在生产中和氧化亚桐有相似作用，它使镀层颜色偏31。开缸量：消耗量JlOOmlKAHo（2）ZS-C4,属低电流密度区光亮剂、能拓贡镀层的光亮范围，使高低电滴密度区的光亮度趋于一致，在生产中和氧化钠有相似作用，太多颜色偏白。开缸量：消耗量；300mlKAHoZS-3〜ZS4为1-3-4消耗添加，正常情况电镀50-70分钟可以达到镜面光亮，为后续电镀打好基础。ZS促进剂：兼具活化阳极，辅助去杂、增加光'深度的作用，消耗量;30-60mLKAH,漆加量为l-2mUlL。注；笥化物镀铜，铁件滚镀或吊度可单独使用ZS促进剂、能加快出光，提高光亮度。ZS阳极活化剂：阳极钝化的问题是电镀碱铜最头疼的问题。阳极钝化导致镀液金属桐离子迅速下降，碳酸盐升高，至使电镀层疏松不致密，电镀时间势必要延长，有其是锌合金压铸件，有时电镶几个小时都不够厚度'其实不是不够厚度，而是电镀层疏松不够致密，导致试酸冒'泡而不能下镣缸。义乌都得益针对电镀过程中阳极钝化问题的原因，分析其机理，特别研制活性阳极的添加剂，能迅速解决因碳酸盐而引起阳极钝化问题。而且使镀层光亮区有明显的扩大。而且不用大处理，，不影响生产，效果明显。.四、pH:锌合金电镀滚镀工序中pH很关键，适宜范围10.5-12,电镀过程中pH-般是会上升的，这时电镀药水处于正常状态，当pH在电镀过程中往下掉时，说明电镀阳极处于阳极钝化不正常状态。阳极反应；一是铜溶解，另一个反应是阳极析氧，2OH-2E=O2+2H+,因此阳极析氧使氢离子游离下来，致使pH下降。生产中发现PH下降时应该马上采取措施改变其现状'不然2NaCN十2H2O-2NaOH-O2f2Na2CO2±2NH3＞即碳酸盐增加、镀海温度隔时＞则电镀很谷易起泡。五、温度；一般40.55°C。温度太高时车间环境差'浪费能源'加速fl化钠分解。温度太低则速度慢，效率低，光亮度差锌台金电镀滚镀要求电镀速度快，镀层致各'，重要的一点是、阳极溶解一定要正常，因此要求阳极面积足够大。增加阳极面积，最有效的办法是将铜板萸成小块放进钛蓝，金属铜则靠阳极溶解补充，平时维护只需补加氧化钠。能做到这点、是确保镀层致密的一个重要因素。平时铜离子靠补氧化亚铜不可能使镀层致密，而且电镀成本高。实践证明阳极溶解正常的槽酒碳酸盐是不会超标的。铜阳极溶解正常的，是略带暗红色，摧去表面黑膜铜板鲜亮，如游离氧太高，阳极很光亮。游离氧太低，药水发蓝，阳极发绿。碳酸盐太高，铜板发灰。有铅杂质时，阳极发黑，镀层