1、,電 鍍 知 識 簡 介,品保處 李健海 2008/10/20,1.電鍍定義 2.電鍍目的 3.電鍍的基本構成元素 4.電鍍前處理流程 5.電鍍加工工藝流程 6.電鍍的功能介紹 7.電鍍表面處理的過程影響電鍍品質的因素 8.電鍍產品的檢驗 9.常見電鍍不良分析 10.電鍍產品外觀的測試規範,電鍍目錄簡介,1.電鍍定義: 1.1电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。 1.2.電鍍表面处理的基本过程大致分为三个阶段：前处理，中间处理和后处理。 1.2.1前处理 零件在处理之前，程度不同地存在着毛刺和油污，有的严重腐蚀，给中间处理带来
2、很大困难，给化学或电化学过程增加额外阻力，有时甚至使零件局部或整个表面不能获得镀层或膜层，还会污染电解液，影响表面处理层的质量。包括除油、浸蚀，磨光、抛光、滚光、吹砂、局部保护、装挂、加辅助电极等。 1.2.2 中间处理 是赋予零件各种预期性能的主要阶段，是表面处理的核心，表面处理质量的好坏主要取决于这一阶段的处理。 1.2.3 后处理 是对膜层和镀层的辅助处理。(如钝化、热熔、封闭和除氢等等 ),電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化 、尺寸錯誤
3、或磨耗之另件之修補。,2.電鍍的目的,外部電路陰極、或鍍件(work)、掛具(rack)。 電鍍液(bath solution)。 陽極(anode)。 鍍槽( plating tank ) 加熱或是冷卻器(heating or colling coil ),3.電鍍的基本構成元素,分類上架 (依素材外觀選擇適合掛具) 脫脂清洗 (溫度.濃度.時間 ) 粗化 (溫度.濃度.時間) 中和 (溫度.濃度.時間) 水洗 (自來水連續循環 ) 敏化 (溫度.濃度.時間 ) 水洗 (自來水連續循環 ) 活化 (溫度.濃度.時間 ) 水洗 (自來水連續循環 ) 完成,4.電鍍前處理流程,上架 (選擇合適掛
4、具 ) 超音波清洗 (時間. 電流 ) 鍍銅 (溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小 ) 水洗 (自來水連續循環 ) 鍍鎳 (溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小.PH 值 ) 選擇以下六種不同電鍍鎳層色澤及功能性 半光澤鎳 高流鎳 全光澤鎳 微孔鎳 沙丁鎳(霧鎳) 鎳合金(古銅),4.1電鍍處理流程(一),4.2電鍍處理流程(二),水洗 鎳層後可視顏色及功能性.鍍以下四種不同色澤 鉻 (裝飾性) 青銅感 (青古銅) 錫鎳合金 (黑鎳) 黃金 (K 金) 純水洗淨 烘乾 OQC 檢驗,5.電鍍加工流程簡介,6.電鍍的功能介紹,1.賦予金屬美觀 (金、銀、鎳) 2.防腐蝕 (鎳、鉻、鋅.) 3.防止
5、磨耗 (鉻、鈀鎳.) 4.使導電度良好 (金、銀.) 5.提高焊錫性 (錫.) 6.提高耐熱/耐候性 (鎳、金.) 7.電磁屏蔽 (EMC),7.影響電鍍品質的因素,7.1.pH值的影響 鍍液中的pH值可以影響氫的放電電位鹼性夾雜物的沉澱還可以影響絡合物或水化物的組成以及添加劑的吸附程度。但是對各種因素的影響程度一般不可預見。最佳的pH值往往要通過試驗決定。在含有絡合劑離子的鍍液中pH值可能影響存在的的各種絡合物的平衡因而必須根據濃度來考慮。電鍍過程中若pH值增大則陰極效率比陽極效率高pH值減少則反之。通過加入緩沖劑可以將pH值穩定在一定范圍。,7.2.添加劑的影響 鍍液中的光亮劑整平劑潤濕劑
6、等添加劑能明顯改善鍍層組織。對此添加劑有無機和有機之分。無機添加劑起作用的原因是由于它們在電解液中形成高分散度的氫氧化物或硫化物膠體吸附在陰極表面阻礙金屬析出提高陰極極化作用。有機添加劑起作用的原因是這類添加劑多為表面活性物質它們會吸附在陰極表面形成一層附膜阻礙金屬析出因而提高陰極極化作用。另外某些有機添加劑在電解液中形成膠體會與金屬離子絡合形成膠體-金屬離子型絡合物阻礙金屬離子放電而提高陰極極化作用。,7.3.電流密度的影響 任何電鍍都必須有一個能產生正常鍍層的電流密度范圍。當電流密度過低時陰極極化作用較小鍍層桔晶粗大甚至沒有鍍層。隨著電流密度的增加陰極極化作用隨著增加鍍層晶粒越來越細。當電
7、流密度過高超過極限電流密度時鍍層質量開始惡化甚至出現海綿體枝晶狀燒焦及發黑等。電流密度的變化的上限和下限是由電鍍液的本性濃度溫度和攪拌等因素決定的。一般情況下主鹽濃度增大鍍層溫度升高以及有攪拌的條件下可以允許采用較大的電流密度。,7.4.電流波形的影響 電流波形的影響是通過陰極電位和電流密度的變化來影響陰極沉積過程的它進而影響鍍層的組織結構甚至成分使鍍層性能和外觀發生變化。實踐証明三相全波整流和穩壓直流相當對鍍層組織几乎沒有什么影響而其他波形則影響較大。,7.5.溫度的影響 鍍液溫度的升高能擴散加快降低濃差極化此外升溫還能使離子的脫水過程加快。離子和陰極表面活性增強也降低了電化學極化導致結晶變
8、粗。另一方面溫度升高能增加鹽類的溶解度從而增加導電和分散能力還可以提高電流密度上限從而提高生產效率。,7.6.攪拌的影響 攪拌可降低陰極極化使晶粒變粗但可提高電流密度從而提高生產率。此外攪拌還可增強整平劑的效果。,8.電鍍產品的檢驗,8.1目前CM檢驗基準,8.1.1.訊強標準規範&PMP 8.1.2.限度樣本,8.2電鍍產生不良項目,镀层缺陷 1.針孔、麻點、粗糙、烧焦、起泡、脱皮、剝離、生锈、拒焊等。 2.树枝状、海绵状、条纹状的镀层。 3.局部表面无镀层。 4.未洗净的盐类痕迹、污渍、手指印。 5.可擦去的疏松钝化膜或呈深黄色、棕色和褐色的钝化膜。 6.挂具位烧穿、烧黑、變形等。,9.常
9、見電鍍不良分析,9.1 色差：原因：镍槽被污染或使用寿命已到，槽液有机物累积 过多。金槽内的镍离子过多活化槽钯浓度不足。解决： 换镍槽，杜决污染源。 分析金槽镍含量，超过0.g/L换槽。 适当提高钯浓度。,9.2 镀层粗糙原因： 镍槽活性太强。 过滤不够，板子振动频率幅度不够。 前处理不良。解决： 适当降低温度、浓度和PH值。 加强过滤，最好用5m的滤芯边疆过滤。同时加强板子的振动频率和幅度，便于赶走板面上附着的氢气。 加强前处理，同时检查铜面是否粗糙，杜决来料不良。,9.3 露铜：原因： 反面沾异物 湿膜显影不净和水洗不净 钯附着力不够 活化后水洗过长 镍槽药水管控失衡。解决： 加重刷磨（追
10、踪异物来源） 湿膜制程检讨心改善 控制去脂槽的Cu2+含量（小于7g/L） 缩短水洗时间（15SEC） 严格按比例添加，同时根据化验结果结果调整,9.4 镍、铜结合力差（镍/铜分层）原因： 铜面不洁 前处理失效解决： 加强前处理 分析前处理各槽药液中Cu+含量，如有超标既换 之。（去脂槽Cu2+7g/L，微蚀槽Cu2+15g/L。酸洗槽Cu2+0.3g/L）,9.5 脱皮：原因： 镍层含磷星高 镍层钝化解决： 用AA分析磷含量，适当降低还原剂添加幅度，若不行则换槽。 避免镍层在空气中暴露时间过长。,10.針對電鍍產品外觀的測試規範,附著力(百格)測試 GP測試 鹽霧測試 厚度測試 高温高湿贮存
11、 折彎測試 沾錫測試,附著力測試(百格測試),作用角度：用百格刀在產品被測面畫出方格，再用3M胶纸粘贴在方格面，3M膠需與被畫面完全結合后,于 迅速撕起 使用器具：3M膠 合格標準：鍍層沒有脫落,黏著力測試,非破壞性測試 測試方法：使用3M#595膠帶5cm長度貼於表面後急拉 合格標準：表面塗料成coating層不能被拉起破壞性測試 測試方法：以刀片在表面劃出方格(熱固性1mm*1mm,熱塑性2mm*2mm)，再用3M#595膠帶貼上後急拉 合格標準：可容許在方格中15%以下的塗料或coating層被移除,GP測試,測試方法：XFX測試機台 合格標準：符合CM標準,鹽霧測試,測試條件:5%的分析氯化鈉,在環境溫度35。,飽和溫度為47。下,採用連續噴霧. 測試方法： 1.配置5%的分析純氯化鈉. 2.調節鹽霧實驗機參數,把產品傾斜放在鹽霧實驗機欄杆上. 3.開始實驗,經過4H時HS是否有腐蝕. 合格標準：表面經測試後無任何改變,厚度測試,測試方法： 膜厚测试仪 ，用膜厚测试仪测量厚度，应在规定范围内【参照膜厚试验及检验标准】 合格標準：根據自己公司生產要求,高温高湿贮存測試,測試方法：高温高湿测试机 温度 + 55 ，湿度93 RH 。持续时间 72H 。 合格標準：无变形、脱色、破损、氧化、腐蚀、 老化等现象,Thank You!,
