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电镀实务-前处理

在实施电镀作业前一般都要将镀件表面**干净,方可得到密着性良好的镀层。现就一般的镀件表面结构作剖析(如图一):通常在铜合金冲压(stamping)加工,搬运,储存期间,表面会附着一些尘埃,污垢,油脂,及生成氧化物等,而我们可以在素材表面这些污物予以分层说明处理方法(如表三)

                                   图一     


1、脱脂(Degreasing

一般脱脂方法有溶剂脱脂,碱剂脱脂,电解脱脂,乳剂脱脂,机械脱脂(端子电镀业通常不用)。在进行脱脂前必须先了解油脂种类及特性,方可有效的除去油脂,油脂一般分为植物性油脂,动物性油脂,矿物性油脂,合成油,混合油等(如表四);

   金属表面油脂的脱除效用是由数种作用兼备而成的,如皂化作用,乳化作用,渗透作用,分散作用,剥离作用等。且脱脂时,除视何种脱脂剂外,象素材对碱的耐蚀程度(如黄铜在PH11以上就会被侵蚀),端子的形状(如死角,低电流密度区),油脂分布不均,油脂凝固等,都会影响脱脂效果,须特别注意。所以脱脂的方法的选择相当重要。以端子业来说,一般所使用的油脂为矿物油,合成油,混合油,不可能用动植物油。以下就对溶剂脱脂法,乳化脱脂法,碱剂脱脂法,电解脱脂法做比较说明。

表三

层数

类别

处理方法

目的

**层

污物

水,碱热脱脂剂

**层至第三层处理完全后,基本上密着性已经很好

**层

油脂

碱剂脱脂法,电解脱脂剂,溶剂

第三层

氧化层

稀硫酸,稀盐酸,活化剂等

第四层

加工层

化学抛光,电解抛光

在处理表面加工纹路,毛边,较厚氧化膜

第五层

扩散层

表四

类别

性质

处理方法

植物性油脂

可被碱性脱脂剂皂化

碱性脱脂剂,电解脱脂剂,有机溶剂,乳化剂(冷脱)

动物性油脂

矿物性油脂

无法被碱性脱脂剂皂化,必须借乳化,渗透,分散作用

有机溶剂,乳化剂。

合成油

有机溶剂,乳化剂,电解脱脂剂,碱性脱脂剂,选择并用。

混合油

 表五

方法

优点

缺点

使用药剂

溶剂脱脂法

脱脂速度快

不会腐蚀素材

对人体有害,易燃

价钱高。

石油系溶剂,

氯化碳氢系列溶剂,

如去渍油,三氯乙烷

乳剂脱脂法

脱脂速度快

不会腐蚀素材

废水处理困难

价钱高,对人体有害

非离子界面活性剂,溶剂,水混合。

碱性脱脂法

对人体较无害

便宜,使用方便

易起泡沫,需加热

只能当作预备脱脂

氢氧化钠,碳酸钠,磷酸钠,磷酸三钠等,界面活性剂

电解脱脂法

对人体较无害

使用方便,效果好

易起泡沫,易氢

需搭配预备脱脂

氢氧化钠,碳酸钠,磷酸钠,矽酸钠等,界面活性剂

2、活化(Activation

脱脂完全后的金属表面,仍然残存有很薄的氧化膜,钝态膜,会阻碍电镀层的密着性,故必须使用一些活化酸将金属表面活化,防止电镀层产生剥离(Peeling),起泡(Blister)等密着**现象。一般铜合金所使用的活化酸为硫酸,盐酸,硝酸,磷酸等混合酸,其中也有加一些抑制剂。

3、抛光(polishing

由于端子在机械加工过程中,使金属表面产生加工纹路或毛边,电镀后会影响外观及功能,一般在客户要求下,都必须进行抛光作业,另外象素材氧化膜较厚,活性化作业无法处理(如热处理后)时,都必须依赖抛光作业,而端子的抛光,一般**于使用化学抛光法及电解抛光法,而上述两种方法都使用酸液,为达到细致抛光,在酸的浓度及种类就相当重要。通常使用稀酸,细部抛光效果较佳,但是费时。使用浓酸,处理速度快,但易伤素材而且对人体有害。故不管使用何种方式,搅拌效果要好,才可以得到较均匀的抛光表面。一般铜合金底材抛光的药水,强酸如硝酸,盐酸较佳,弱酸如磷酸,草酸,铬酸较佳,市售**配方不外乎强酸搭配弱酸使用。使用电解抛光可以大大提升抛光速度,及产生较平滑细致的表面,目前连续电镀几乎都采用此方法。甚至*新使用的活化抛光液,可以在后续镀半光泽镍,一样可以得到全光泽镍效果,又可以得到低内应力的镀层,快速搅拌对抛光极为重要。