电镀工艺流程.doc

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1、电镀工艺流程及作用发布时间：10-06-10 来源： 点击量：29568 字段选择：大中小 电镀工艺流程及作用： 酸浸：主要作用是去除板面氧化层，避免水份带入铜缸而影响硫酸含量。 清洁剂：这种清洁剂是酸性，主要作用是去除板面指纹、油污等其它残余物，保持板面清洁，实际上目前供PCB使用之酸性清洁剂，没有任何一种真正能去除较严重指纹。故对油脂、手指印应以防止为重：而且须注意对镀阻层相容性和同线中其他药液间匹配性，及降低表面为张力，排除孔内气泡能力。 微蚀：由于各种干膜阻剂均有添加剂深入铜层附著力促进剂，故在此一步骤应去除2050u铜，才能确保为新鲜铜层，以获得良好附著力。 水洗：主要作用是将板面及

2、孔内残留药水洗干净。 镀铜：镀铜药水中主要有硫酸铜、硫酸、氯离子、污染物、其它添加剂等成份，它们作用分别如下：硫酸铜：提供发生电镀所须基本导电性铜离子，浓度过高时，虽可使操作电流密度上限稍高，但由于浓度梯度差异较大，而易造成Throwingpower不良，而铜离子过低时，则因沉积速度易大于扩散运动速度，造成氢离子还原而形成烧焦。 硫酸：为提供使槽液发生导电性酸离子。通常针对硫酸和铜比例考量，“铜金属18g/l+硫酸180g/l”酸铜比例维持在10/1以上，121更佳，绝对不能低于61，高酸低铜量易发生烧焦，而低酸高铜则不利于ThrowingPower。 氯离子：其功能有二，分别为适当帮助阳极溶

3、解，及帮助其它添加剂形成光泽效果，但过量之氯离子易造成阳极极化。而氯离子不足则会导致其它添加剂异常消耗，及槽液不平衡（极高时甚至雾状沉积或阶梯镀；过低时易出现整平不良等现象）。 其它添加剂：其它所有有机添加剂合并之功能，可达成规则结晶排列之光泽效果，改善镀层之物性强度，相对过量之添加剂，则易因有机物之分解氧化，对槽液污染，造成活性碳处理频率增加，或因有机物共析镀比率提高，造成镀层内应力增加，延展性降低等问题。 污染物：可区分有机污染物和无机污染，因破坏等轴结晶结构；造成之物性劣化及因共析镀造成之外观劣化。其中有机污染之来源约为：光泽剂之氧化分解、油墨、干膜、槽体、滤蕊、阳极袋、挂架包覆膜等被过

4、滤出物质和环境污染物等。无机污染之来源则约为：环境带入污染、水质污染及基本物料污染等项。 电镀新工艺和电镀工艺流程新技术回顾和展望 武汉风帆电镀技术有限公司(430015)刘仁志 【慧聪表面处理网】摘要：对二十世纪后期以合金电镀和电子电镀、功能性电镀为主电镀新工艺,电镀工艺流程作了简要回顾，对二十一世纪电镀技术在研制新材料特别是纳米材料中作为做了展望。 关键词：电镀工艺,电镀工艺流程,电镀新工艺,合金电镀电子电镀功能性电镀纳米材料 、前言 我们已经进入了二十一世纪。面对这个新世纪，电镀工业如何应对？真是日薄西山、无所作为了吗？要回答这个问题，有必要对上世纪电镀新工艺和新技术作一个回顾，同时对电

5、镀技术在新世纪作为做出展望。 由于新表面处理技术应用和产品结构中黑色金属材料用量减少，传统电镀技术应用正在萎缩，从这个意义上说电镀工业是夕阳工业是不错。但是我们也可以看到，从二十世纪五十年代开始二战后工业发展、特别是电子工业发展，以及此后由于资源、能源、环境、军事、航天等多方面需要原因，使电镀技术在新工艺开发上有了极大发展和进步。 社会现实中需要一直是技术开发原动力，现代企业更是以市场需求为开发产品依据。因此，电镀新工艺研究和开发也是以现实需要为根据，同时要考虑到科技进步趋势或未来潜在需求。在这些需求刺激下，二十世纪产生了许多新工艺、新技术。 所谓新工艺，是相对老、旧、传统工艺而言。比如现在已

6、经流行开来碱性锌酸盐镀锌，在二十世纪七、八十年代是新工艺，现在已经不算新工艺。新工艺是指从工艺配方到操作条件、工艺流程等整个工艺都有所创新不同于原有工艺新工艺体系。而对添加剂、光亮剂改进，在老工艺中应用一个新光亮剂，都只能说是一个新产品，不能说是一个新工艺。对电镀工艺来说，是以主盐和配位体为特征体系。一个新工艺，往往是采用了一种新主盐，或者新络合物。以镀铜为例，传统是氰化物镀铜，是以络合物为特征。有了酸性光亮镀铜后，用是硫酸铜和硫酸体系，加上光亮剂这种新产品，还要加上阴极移动装置，这就是酸性光亮镀铜新工艺。还有焦磷酸盐镀铜、镀铜等，相对氰化物镀铜就都是新工艺。如果开发出用硫酸铜作主盐碱性高分散

7、能力镀铜，也是一种新工艺。 由于科技和工业发展，对新工艺需求也是动态，因此即使是在传统工业领域，电镀工艺也有更新机会。至于新世纪，被人们称为高信息化世纪，也有人说是纳米世纪，绿色世纪，这些新基础工业产生和发展，给电镀技术发展提供了广阔空间。 限于篇幅，本文只提要式地介绍了主要是和材料和功能有关新工艺，不是全面回顾电镀新工艺，挂一漏万、再所难免，不当之处，请多指教。 、电镀新工艺介绍 .1合金电镀 合金电镀一直是电镀新工艺开发重要领域。以往为取代昴贵镀镍而开发铜锡合金，就曾经是一种新工艺。现在代镍和节镍镀层，也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属优点，并具有单一金属所不具备新特性，比如硬度、耐

8、腐蚀性、功能性等。现在已经认识到，电镀作为一种湿法冶金技术，能生产出用电、热方法做不到新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面，电镀技术都是有优势。 合金电镀原理在传统理论中是要求两种共沉积金属电极电位要接近，如果一个电位较正，另一个电位较负，就要采用络合剂将正电位金属离子络合，使之放电电位向负方向移动，和另一金属电位相近，达到共沉积目。这在现在也仍然对合金新工艺开发有指导意义。但是现在越来越多合金中另一种成分量非常小，就是这种少量金属分散在另一金属中，却改变了金属性能。用传统冶金学观点是这些掺入金属是占据在主体金属某些晶格位上，从而改变了金属物理性能。但实际上，用火法冶金很难把微量金属分散

9、到另一金属中去，而采用电镀方法则比较容易做到。不过电镀方法得到合金结构是否符合冶金学原理，则是值得探讨课题。 现在已经得到应用新合金工艺有锌系列，镍系列，铜系列，锡系列，银系列等。 锌作为钢铁优良廉价防护性镀层被广泛地采用,但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车耐盐防护性就提到了议事日程。1在开展高耐蚀性镀层研究中，锌合金研究引人注目。最先出现是锡锌合金，这种合金含锌量在左右时耐盐水喷雾时间最长，出现红锈时间可达个小时以上。最开始进入实用化工艺是年代末有机羧酸中性镀液，后来有柠檬酸镀液，现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。 在锡锌工艺之后出现是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在，成本比锡锌

10、要低，因此很快得到普及。最先出现是用于钢板连续电镀硫酸盐工艺，这大约在年前后。以后开发出氯化铵型工艺，现在比较成熟是碱性锌酸盐工艺。这种工艺特点是抗腐蚀性能特别好，不经钝化镀层耐盐雾到出现红锈时间在小时以上。在高温下也仍能维持其优良防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。 在锌镍开发之后两年，锌铁工艺就进入了实用化。锌铁和前面工艺不同是铁含量很小，只在0.2到0.6左右。虽然以前有用于钢板电镀锌铁合金，其含铁量在，但现在进入实用还是这种低铁含量镀层。比较成熟有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好，但一定要经过钝化才能有高耐蚀性，当含铁量在0.4左右时，出现红锈盐水喷雾时间可达小时以上。现在，我公司已经开发

11、出氯化钠型锌铁新工艺，并有黄色、彩色等高耐蚀性钝化产品。 在欧洲还有用锌钴合金工艺，这种工艺和锌铁一样，可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右 镍一直是电镀加工工业中重要镀种，由于镍资源紧张和价格昂贵，开发镍合金电镀是节镍一种选择。同时，有些镍合金功能性能也是市场所需要，因此，镍基合金应用也很广泛。 镍铁合金不仅可节约部分镍，而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层含铁量在7%-30%左右，镀层中含铁量和镀液中镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺报导。 用于装饰镍合金更多，特别是黑色镀层方面，不少是用镍合金，比如镍锡，镍钴，镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多应用。 铜合金如铜

12、锡合金，铜锌合金，很早就有大量应用。这方面新工艺主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物，比如焦磷酸盐，柠檬酸盐镀铜合金等。 锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业，但也可以用在装饰和防护方面，比如代银锡合金，用于罐头盒防腐镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用，现在用得最多仍然是锡铅合金。也有锡铈，锡铋等。当前趋势是采用无氟和无铅新工艺取代老工艺。 其它贵金属合金主要是用在装饰和功能性方面，这里就不一一加以介绍。 正如前面讲到，由于合金电镀技术开发可能产生出一些新合金，这不仅在表面处理业有重要意义，对材料学科也有重要意义。因此，在新世纪，对合金电镀研究仍会加紧进行。特别是在多元合金，包括三

13、元、四元合金等开发上还有很大空间 2.2电子电镀 如前所述，21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具信息爆炸世纪。在这个世纪内，电子产品品种和产量将有更快更大发展，这给电子电镀业也带来很大机遇和挑战。因此，现在新工艺开发有很大比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业电镀技术。用于电子行业镀层有很多，包括导电性镀层，钎焊性镀层，信息载体镀层，电磁屏蔽镀层，电子功能性镀层，印刷电路板电镀，电子构件防护性镀层，电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是利用了传统工艺以外，大多数是近几十年开发新工艺。比如非金属电镀新工艺，化学镀新工艺，贵金属电镀新工

14、艺，合金电镀新工艺等。 以印刷线路板电镀为例，它是以孔金属化为中心综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术工艺。印刷线路板是上世纪六十年代开始应用于电子产品，随着电子元件高密度化和集成化，单面和双面线路板已经不能满足高密度和微型化需求，因此多层印刷线路板技术应运而生。现在，多层板孔化及图形电镀技术，代表着一个国家电子工业水平。 化学镀中各种化学镀镍技术，更是在电子工业中有举足轻重作用。从电磁屏蔽到硬盘电镀，都要用到化学镀镍。当然化学镀不仅仅是用于电子行业，在其它很多行业都有重要价值，比如在石油化工行业，一些管道内壁防护就在采用化学镀镍技术。 2.3功能性电镀 功能性电镀实际上是一个含义较广概念，

15、它函盖了电子电镀、减磨电镀、耐磨电镀、以及所有有特别要求电镀技术。可以说举凡对产品或材质表面有电学、力学、光学、生物学等方面要求而通过电镀加工可以满足其要求镀层，都可以叫功能性镀层。 显然，要满足上述各种要求，光靠老工艺是不行，因此，在功能性电镀中新工艺比例是最高。现在引起各方面关注是各种复合电镀技术。复合电镀是指在单金属电镀或合金电镀溶液中分散一些功能性微粒，使之在电镀过程中和金属或合金共沉积，从而使被镀表面得到某些特定性能。 大家经常见到沙面镀镍工艺，有一种就是采用了分散微粒办法。早期复合电镀载体大多数是采用镀镍工艺，现在已经发展到采用镀锌工艺为载体，进一步发展到以化学镀为载体。 用来做分

16、散体微粒有香料、磨料如金刚砂、SiC、Al2O3等，也有颜料、石墨、二硫化钼等。由这些微粒性能可以得知分散有它们镀层具有什么样功能。 还有很多新工艺，都可以包括在功能性电镀范围。可以预料，今后电镀新工艺开发方向将主要是应用于电子行业或有特殊要求行业功能性电镀技术。 3电镀技术在新世纪展望 3.1贴近现代工业需要 二十一世纪对工业有许多苛求，要求高质量、高可靠、高效率同时，还要节能节耗和保护环境。因此，开发高效节能而又无或少污染电镀新工艺将是一个长期任务。 随着自动化技术普及和观念更新，新世纪电镀工艺将更多地在设备上做文章，大电流短时间高速电镀过程将会普及，温度、浓度、pH值等控制和镀液净化等都

17、将逐渐向全自动化发展。无排放电镀工艺将出现。这些都是为更加适合工业各界对电镀需要，只有贴近现代工业各种需要开发新工艺，电镀加工工业本身在新世纪才有立足之地。 3.2制造新型材料 电镀技术传统上是用于防护和装饰用途，但随着电镀技术进步，电镀加工已经不仅仅只用于防护和装饰领域，而且可以成为一个重要新材料生产工具。 电镀技术已经成功地用来制作非晶态材料。非晶态材料是相对结晶材料而言新型材料，它在硬度、强度、耐腐蚀性能等方面都比传统材料要好。 现在大家经常能听到一个词，就是“纳米”。21世纪也被称为纳米世纪。所谓纳米是一种物质聚集状态，当原子或分子处于千万分之一米到亿分之一米范围时，显示出一些新性质。

18、当材料结晶大小介于几个或几十个纳米时，这种材料就有了意想不到新特性。比如几纳米长电极，就可以将芯片运行速度提高几万倍；由纳米材料制成金属强度比普通金属高十几倍，而自身象橡胶一样富有弹性；纳米陶瓷保留了陶瓷耐高温和高强度特性却又表现出塑性。还有许多关于纳米神奇性能和应用故事。总之，人们对纳米寄予了很大期望。 目前世界上纳米晶体材料制作技术可以分为三大类：一是外力合成法，如机械研磨；二是电沉积方法，如电镀沉积、等离子体沉积；三是相变界面形成法。其中电镀方法和其它方法相比有其自身特点，一是很多单一金属可以被电镀出来，二是技术难度相对较小。因此，随着对纳米材料研究和需求增长，使用电镀技术来研制和生产纳

19、米材料将不会是很远事情。 3.3电镀成型 说起电镀成型，很容易让人想到电铸。但这里所说电镀成型和传统电铸有其不同之处。电铸需要有一个母型或模胎，再在上面电铸后成型。而电镀成型是指在没有母型情况下，在特制电解液内，由电极进行选择性间歇放电来进行电沉积，当这种放电受电脑控制时，可以根据电脑内存储信息镀出所需要形状。 这听起来像科学幻想，但很多发明正是源于科学幻想。相信在更多富有想象力电镀技术工作者努力下，电镀技术还会有更多用途被开发出来。 电镀锌板工艺种类1、氰化镀锌：分高氰镀锌、中氰镀锌、低氰镀锌；2、酸性镀锌：硫酸盐镀锌、弱酸性氯化钾镀锌、氨三乙酸氯化铵镀锌；3、碱性无氰锌酸盐镀锌。镀锌钝化种

20、类1、镀锌白色钝化；2、镀锌蓝白色钝化；3、镀锌彩色钝化；4、镀锌军绿色钝化；5、镀锌黑色钝化。按照钝化液中成分又分：三价铬钝化和六价铬钝化。各种镀锌工艺优缺点1、氰化镀锌优点：镀层结晶细致，镀液分散能力和覆盖能力较好，对钢铁设备无腐蚀作用。缺点：镀液含有剧毒氰化物，排放废水和废气对环境有危害。2、硫酸盐镀锌优点：成本低，镀液稳定，电流效率高，允许阴极电流密度上限值很高，沉积速度快。缺点：均镀能力和深镀能力较差，镀层结晶较粗，只适用于镀外形简单零件。镀液对钢铁设备有腐蚀作用。3、弱酸性氯化钾镀锌优点：无氰，镀液成分简单、稳定，投产成本不高，电流效率高，节约电能，沉积速度快，生产效率高，适用于铸铁零件、高碳钢零件镀锌。镀层光亮、细致，整平性好。缺点：镀液对钢铁设备有腐蚀作用。如果后处理不好，彩色钝化膜抗盐雾性能比碱性镀锌差。4、氨三乙酸氯化铵镀锌优点：由于氨三乙酸对锌络合能力较强，显著增加了锌沉积时阴极极化作用，镀液分散能力和覆盖能力较好，镀层比较光亮。缺点：镀液对钢铁设备有腐蚀严重。5、碱性锌酸盐镀锌优点：无氰，对钢铁设备无腐蚀，钝化膜在湿热大气中不容易变色发黑。缺点：在镀层结合力和脆性方面于氰化镀锌相比有一定差距。电镀锌板工艺流程参考根据辉科环保设备有限公司电镀设备工艺零件上挂有机溶剂除油热水洗化学除油（或电解除油）水洗除锈水洗酸活化水洗电镀水洗出光水洗钝化水洗烘干