电镀实用技术培训(doc21)-管理培训(编辑修改稿)

电镀实用技术培训(doc21)-管理培训(编辑修改稿)内容摘要：

用。 电解钝化的工艺配方和操 作条件为： 名 称 范 围 仿金电解钝化粉 50～ 100 克 /升 阴极电流密度 1～ pH 值 ～ 温度 常温 阳极 不锈钢 时间 1～ 分钟 电解钝化时，镀件作阴极。 电解钝化时，镀件作阴极。 要注意保持阳极表面清洁，若阳极表面产生黑色膜，应提出槽外经水洗→酸洗→水洗干净后，再放回镀槽内。 为保证钝化质量，槽液 pH 值应不低于 ，电流 1A/dm2 以上，如为恒电压则 5－ 6V。 钝化后的工件必须经过充分的水洗，再作切水和切油处理。 其工艺流程如下： 仿金→ 水洗→水洗→电解钝化→超声波水清洗→水洗一次→切水→切油。 切水是用切水剂脱去工件表面的水份，因此工件表面变得不亲水，切油是去掉工件表面的不亲水的切水剂，然后烘干喷漆。 24K 仿金电镀，这里我要特别提到的是温州技术创新的 24K 仿金电镀。 24K 仿金电镀不仅只是配方中络物和铜、锌、锡三元含量和温度的优选，而更重要是电流和时间的选择，电流分三档不同安培数，三档电流受时间控制，拉开高、中、低阴极电流，先高后低、挂具不停地轻轻的晃动，在电流作用下，镀层由淡白 →微黄 → 近 24K 金黄色，镀出金色调和罩光漆烘干温度相关。 色泽 近 24K金色。 漆烘干温度要偏低，镀层表面色泽应略带粉红为最佳，经罩光漆喷涂烘干冷却后转为 24K 金色。 黑色镀层电镀工艺 黑色镀层电镀工艺也是一种流行的仅次于仿金电镀工艺的装饰性电镀工艺。 常规的黑色镀层是黑镍，即镍— 锌合金镀层。 近年来以镍 — 锡为主要黑色镀层获得了越来越广泛的应用，通常被称为枪色镀层或珍珠黑。 武汉风帆公司的枪黑电镀工艺在国内推广应用广泛。 它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品的外观装饰和消光、吸热等功能性用途。 这两种镀层均较薄，本身无法对基体起到良好的防腐效果，都应镀有铜、镍等 中间镀层，以改善其外观及耐蚀性。 镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。 （ 1）镍 — 锌合金（黑镍） 以镍锌合金为主的黑镍中含镍约 40%60%，锌 20%30%，硫 0%15%，有机物 10%左右，典型的工艺配方如下表： NiZn 合金黑色镀层工艺 组成（ g/L）及工艺条件 1 2 大量的管理资料下载 NiSO4178。 7H2O 90— 120 76— 100 ZnSO4178。 7H2O 40— 60 40— 50 (NH4)2SO4 20— 30 NiSO4178。 (NH4)2SO4178。 6H2O 40— 60 NH4CNS 25— 35 25— 35 H3BO3 25— 35 25— 35 PH 5— 6 — 温度 176。 C 30— 35 30— 35 DK（ A/dm2） — — 在电镀过程中，硫氰酸根离子中硫与镍生成黑色的 NiS。 由于电流密度很低，所获镀层较脆，故不可能镀得太厚，其镀层光亮度，全靠底镀层的光亮效果，底镀层越亮，黑镍层越显黑，否则黑度下降。 （ 2）镍 锡合金（珍珠黑镀层） ： NiSn镀层由于其黑色外观而常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。 镀层中一般含 Ni35%、 Sn65%，有时适当加入 Cu以增加镀层硬度和改 善外观。 黑色 NiSn 镀层，主要是 Ni 和 Sn在一定比例下加入发黑剂，含 S、 N化合物，如含硫氨基酸等。 与黑色NiZn 镀层一样， NiSn 的黑色程度也往往取决于底镀层的光亮效果，但一般来讲， NiSn 镀层的黑度略差于 NiZn 镀层。 但这种色调十分庄重、典雅深受人们的喜爱，已广泛用于日用五金、自行车、灯具、首饰等行业。 珍珠黑电镀工艺分有氰和无氰两类。 氰化物镀液较稳定，黑色较均匀；无氰镀液的络合剂如果选择适当，也可获得较好的效果。 下表是两种工艺配方的例子： 组成（ g/L）及工艺条件 1 2 SnCL2178。 2H2O 50 10 NiCL2178。 6H2O 250 75 NiSO4178。 7H2O 20 K4P2O7 250 蛋氨酸 5 开缸剂 200ml/L 调黑剂 10～ 15ml/L PH ～ 温度 176。 C 50～ 65 50 DK A/dm2 ～ 1 2 大量的管理资料下载 NiZn 与 NiSn黑色镀层均易变色，尤其是 NiZn镀层更易变色，电镀表面失光、黑度不匀，严重影响外观。 由于这类镀层在镀后脱水之前，接触电镀车间的有害气体，极易变色，所以镀后一定要进行钝化处理。 以下钝化液对 NiZn 与 NiSn黑色镀层防变色有较好效果。 CrO3 3— 5g/L pH 2— 4 室温 10— 20 秒 钝代处理只能在短时间或工序间防止变色，因这类镀层薄而脆，不耐磨、不耐用，为了提高其实用效果和使用寿命，经钝化后的黑色镀层一般都要涂覆一层保护涂料。 OMI 公司、新加坡独资的台州恩森公司推出的黑色 SnNi合金、黑色 SnCo合金、白色代铬 SnCr合金效果都较好，受到用户青睐，典型的工艺流程如下： 1) 无镍流程 前处理→流水清洗179。 3→ 酸性光亮镀铜 → 流水清洗 179。 3→ 白色铜锡代镍 →流水清洗179。 3→ → 流水清洗 179。 3→ →流水清洗179。 3→ 烘干 → 包装 2）含镍合金电镀 前处理→流水清洗179。 3→ 酸性光亮镀铜 → 流水清洗 179。 3→ 全光亮镀镍 →流水清洗179。 3→ → 流水清洗 179。 3→ →流水清洗179。 3→ 烘干 → 包装 3）双色合金电镀 前处理→流水清洗179。 3→ 酸性光亮镀铜 → 流水清洗 179。 3→ 全光亮镀镍 → 流水清洗 179。 3→ 仿金电镀 → 流水清洗179。 3→ 涂漆保护 → 酸活化 →流水清洗179。 3→ → 流水清洗 179。 3→ 退保护漆处理 →流水清洗179。 3→ 电泳漆或浸漆 → 烘干 → 包装 4 电子电镀 PCB 电镀简况 2020 年我国 PCB 产值为 亿美元，占全球 PCB 产值的 %，居世界第 4 位。 在我国的 PCB 产值中，广东占 %。 因此，广东地区 PCB电镀是一个极大的产业。 据不完全统计，广东 PCB 厂家仅磷铜一种原料，年消耗量达 10000 吨左右。 大型 PCB 企业年消耗磷铜 400600吨，中型企业 200300 吨。 广东地区一年需要 PCB 酸铜光亮剂达 1000 多吨。 仅磷铜和酸铜光亮剂年销售产值达到 45 亿元。 PCB 生产中涉及的表面处理工艺有脱脂、去孔内壁沾污、活化处理、化学镀铜、直接电镀工艺、电镀铅锡合金、铜箔蚀刻、化学镀镍、金工艺等。 因此需要大量的电镀特殊化学品和普通的化学原 材料，全部加起来达几十亿元人民币。 目前 PCB 行业使用的特殊化学品 90%以上为国际大公司如著名的美国公司 MacDermind， Shipley LeaRonal原德国公司 Schering, schlotter 等所垄断，（现 LeaRona为 Shipley所兼并， Schering 合并于Atotech,MacDermind 兼并了英国 Canning）。 国内仅少数几家研究所和电镀添加剂生产商的产品进入为数不多的小型 PCB 企业。 一方面是因为 PCB生产对所有原材料的要求十分严格，另一方面是因为 PCB的生产环节多，价值昂贵， 出现质量问题后经济责任重大。 因此国内从事表面处理的研究所和电镀添加剂生产企业只有加大投入，引进专业高技术人才，添置专用仪器设备研究开发，才有可能进入 PCB 这个市场潜力巨 大量的管理资料下载 大的行业。 传统的 PCB 的电镀 印制线路板（指双面和多层）能形成工业规模生产，是得益于 PCK 公司在 1963 年专利发表的化学镀铜配方和 Shipley 公司于是 1961 年专利发表的胶体钯配方。 它们是使通孔镀得以成为自动线运行的基础，也是后来被广泛接受的制作 PCB 的基础工艺。 进入 90 年代以来，传统的以化学镀铜为主体的孔化（ PTH）工艺受 到多方面的压力和挑战。 下面是传统的制作 PCB 的流程 :《缺》 化学镀 Cu 溶液共同特点是：（ 1）都含有络合剂或螯合剂，如酒石酸钾钠， EDTA 以及 EDTP；（ 2）化学镀Cu 的还原剂都采用甲醛；而稳定剂又以氰化物为多。 络合剂 EDTA 或 EDTP的存在给废水处理带来极大的困难，甲醛是众所周知的致癌物，传统的化学镀铜的另一缺点是：副反应使化学镀铜槽液维护和管理困难，从而导致化学镀铜质量问题。 化学镀铜的成本往往由于未充分利用而相差很大。 一个不连续生产的槽液的成本比一个连续生产的槽液高几倍。 因此，化学镀铜工艺一直是困扰 PCB 制造者的问题。 直接电镀技术出现和发展 进入 80 年代后，欧美国家对环保制订了更加严格的要求，特别是对有毒害的甲醛以及难处理的螯合剂的排放。 迫使大多数溶液供应商寻找代替传统化学镀铜实现孔金属化的新方法。 直接电镀技术及其产品经过较长时间的试用，取得 PCB 生产厂家的认可，是在 90年代中期。 作为代替化学镀铜的直接电镀技术必须满足以下条件： （ 1）在非导体包括环氧玻璃布、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等孔壁基材上，通过特殊处理形成一层导电层，以实现金属电镀。 同时还必须保证镀层与基体具有良好的结合力。 （ 2） 形成导电层所用的化学药水对环境污染小，易于进行 “ 三废 ” 处理，不会再造成严重污染。 （ 3）形成导电层的工艺流程越短越好，而且要求操作范围应较宽，便于操作与维护。 （ 4）能适应各种印制板的制作。 如高板厚 /孔径比的印制板，盲孔印制板，特殊基材的印制板等。 目前世界上直接电镀技术的材料来分类可以归纳为三大类型：第一类是以胶体钯工艺在非导体表面产生 Pd导电金属薄层的技术，第二类是以导电高分子材料为导电层的所谓 MnO2 接枝技术；第三类是以碳或石墨悬浮液涂布薄膜为基础的直接电镀技术。 印制板电镀多种表面涂复工 艺流程实例 印制板在制作过程中，为了达到板面的要求，需选用多种表面涂覆工艺，如：孔金属化、镀铜、镀镍、镀金、化学镀镍、化学镀金、有机助焊保护膜以及电镀锡基合金等。 这些表面涂覆层的质量直接影响到印制板的质量，如：外观、可焊性、耐蚀性、耐磨性等性能。 印制板的表面涂复工艺作一个不完全总结： 1）孔金属化：可以选用化学沉铜工艺，也可以用直接镀铜工艺。 孔金属化以后的印制板，表面镀有 5～ 8μm的金属铜。 2）热风整平或热熔工艺： 工艺流程如下： 酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀锡铅→去膜→蚀刻→退锡铅→涂阻焊层→热风整 平 或：酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀锡铅→去膜→蚀刻→浸亮→热熔。 3）板面镀金工艺： 工艺流程如下： 酸性除油→微蚀→活化→镀铜→镀镍→镀金→去膜→蚀刻 4）插头镀金： 工艺流程如下： 酸性除油→微蚀→活化→镀低应力镍→预镀金→镀金 5）有机助焊保护膜： 大量的管理资料下载 工艺流程如下： 酸性除油→微蚀→活化→浸有机助焊保护膜 6）化学镀镍金： 工艺流程如下： 酸性除油→微蚀→预浸→钯活化剂→后浸→化学镀镍→化学浸金→化学镀厚金 7）去沾污工艺：双层板或多层板在孔金属化之前，去除孔内环氧树脂沾污，保证孔金属化质量。 其工艺 流程是： 溶胀→去胶渣→中和。 可见电镀、化学镀、置换镀：镀前、镀后处理技术在电子电镀行业十分活跃。 印制板电镀技术的最新进展 早期印刷线路板的最终表面精饰大都采用热浸锡铅合金焊料的热风整平（ HASL）工艺。 由于热浸的温度高（约 250℃ ），表面安装的零件都必须具备耐高温性能，而且热浸后的焊料虽经热风整平，其表面仍然凹凸不平，不适合于表面贴装（ SMT）新工艺的实施，也不能用于铝线键合（ Aluminium Wire Bonding）。 因此，近年来人们集中精力大力开发可在低温操作，又能获得表面十分平整 的即可焊又可键合的新型替代 HASL工艺，并取得了明显的效果，正在生产上迅速推广。 目前可成功取代 HASL 工艺的新技术有： ① 电镀镍 /电镀软金，它主要用于金线键合（ Gold Wire Bonding），但要求全线路要导通。 ② 化学镀镍 /置换镀金（ EN/IG），也称化学镀镍金，它适于焊接和铝线键合，因全程采用化学镀，线路不必事先导通即可施镀。 ③ 化学镀镍 /化学镀钯 /置换镀金（ EN/EP/IG），早期的目的是用廉价的钯取代金，然而近年来钯的价格远超过金（约 3 倍），因此应用越来越少。 ④ 化学镀镍 /置换镀金 /化学镀金，它适于焊接以及金线、铝线的键合。 ⑤ 有机焊接保护剂（ Organic Solderability Preserative， OSP），它适于 1至 2次重熔（ Reflow）的焊接，但不能用于键合。 ⑥ 置换镀锡（ IT），它是新兴的工艺，镀层十分平整，厚度只有 1μm ，但焊接性能优良，可通过去 155℃烘烤 4 小时及 3 次重熔，可完全取代 HASL，但不适于键合。 ⑦ 置换镀银（ IS），这是最新最好的工艺。 镀层十分平整，厚度仅 ~ ，可通过 155℃ 烘烤 4 小时及 3 次重熔，同时适于铝线键合，是一种价廉物美的 取代 HASL及化学镀镍金（ EN/IG）的新技术。 它特别适于高密度细线（ “ ＜ ” ＝和细孔印制板，如 BGA、 COB板的应用。 电子元器件和接插件的电镀 电子元器件和接插件电镀简况 由于电脑、。