电镀实务-药水

1、镍镀液

目前电镀业界镀镍液，多采用氨基磺酸镍浴（也有少数仍使用硫酸镍浴）。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），但电镀成本较硫酸镍高。而目前镍液分为三种类别，**种为无光泽镍（又称雾镍或暗镍），即是不添加任何光泽剂，其内应力属微张应力。**种为半光泽镍（或称软镍）即是添加**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。第三种为全光泽镍（或称镜面镍），即是同时添加**类光泽剂和**类光泽剂，此时内应力属高张应力。无光泽，半光泽镍多半用在**镀锡铅时（因锡铅镀层能将镍层**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。而全光泽镍则用在镀金且要求光泽度时，氨基磺酸镍浴在搅拌情况良好下，平均电流密度可以开到40ASD，，*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**。随着温度的上升，氨镍开始起水解成硫酸镍，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**。比重控制在32~36Be，比重过高PH值会往下降（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%以下（可提升操作电流密度）。此镍镀浴在制程中*容易污染的金属为铜，建议超过3~5ppm时，尽快做弱电解处理。

2、锡镀液

目前电镀业界镀锡液，多半采用烷基磺酸光泽浴（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*多，也较成熟。而常温型*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析出比例。烷基磺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*会影响镀层的就是光泽剂及温度。正常下光泽剂的量越多（有效范围内），其使用的电流密度范围就越宽，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**的情况下，高电流密度区容易产生针孔现象。由于无光泽锡的焊锡性比光泽锡好（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打低后，再镀光泽锡。目前很多厂商在开发无铅制程，有纯锡，锡铜，锡铋，锡银，钯等，就功能，成本，**，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。

3、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）。硬金系统有金钴合金，金镍合金及金铁合金。在台湾电镀业界多半采用金钴合金（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1~15g/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镍或锡铅一样可以达到40ASD，而**于15ASD（搅拌良好下）以下，而效率也**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，则电镀效率会下降，而色泽会由较黄渐渐变暗，偏绿，一般建议温度控制在50~60℃。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值的下降，则电镀效率会下降，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钴（钴使用前必须先螯合），而高电流光泽剂则使用吡啶衍生物（多属**）。此镀金溶液在制程中*易也*怕的金属为铅，建议在2~3ppm时，尽快做除铅处理。

4、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。

5.钯镍镀液

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%钯20%镍合金为主，膜厚约从20~50µ``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，钯镍比，滤波度，铜污染，镍表面活化度等，稍有偏差马上发生密着**现象。
                                                                 表六