電鍍知識簡介

電鍍簡介JEREMY2007/3/09目錄1.電鍍的名詞講解2.電鍍工藝流程（滾、掛和連續(xù)電鍍)3.常見鍍層的物理與化學(xué)性質(zhì)4.電鍍方法、目的和針對鍍層的試驗方法5.前處理6.水洗7.鍍層常規(guī)物理性能8.氧化現(xiàn)象簡介

何謂電鍍?

電鍍?yōu)橐环N電解過程，提供鍍層金屬的金屬片作用有如陽極，電解液通常為鍍著金屬的離子溶液，被鍍物作用則有如陰極。陽極與陰極間輸入電壓後，吸引電解液中的金屬離子游至陰極，還原後即鍍著其上。同時陽極的金屬再溶解，提供電解液更多的金屬離子。某些情況下使用不溶性陽極，電鍍時需添加新群電解液補充鍍著金屬離子。

一般泛指以電解還原反應(yīng)在物體上鍍一層膜。其目前使用種類有：一般電鍍法(electroplating)、複合電鍍(compositeplating)、合金電鍍(alloyplating)、局部電鍍(selectiveplating)

、筆電鍍(penplating)等等。由於電鍍表面具有保護(hù)兼裝飾效用；故廣被應(yīng)用。也有少部分的電鍍提供其他特性，諸如高導(dǎo)電性、高度光反射性或降低毒性，最常使用的電鍍金屬為鎳、鉻、錫、銅、銀及金。

電鍍作業(yè)流程-滾鍍錫/錫鉛素材投入水洗硫酸洗鹽酸酸洗水洗拋光脫脂酸中和鍍銅亮錫錫鉛霧錫鉛水洗酸中和水洗水洗水洗防止變色脫水檢驗包裝烘乾

電鍍作業(yè)流程–滾鍍鎳素材投入水洗硫酸酸洗鹽酸酸洗水洗拋光冷脫脂活化鍍銅水洗水洗酸中和鍍鎳水洗防止變色脫水檢驗包裝烘乾

電鍍作業(yè)流程–掛鍍亮錫/霧錫素材上掛檢驗包裝冷脫脂熱脫脂水洗水洗電解水洗硫酸洗鹽酸酸洗水洗水洗鍍銅底鍍霧錫鍍亮錫水洗防止變色水洗烘乾下掛素材上掛檢驗包裝

熱脫脂水洗電解硫酸洗鹽酸酸洗防止變色烘乾下掛

熱脫脂水洗水洗超聲波除由水洗鍍銅底水洗鍍鎳水洗水洗水洗

電鍍作業(yè)流程–掛鍍鎳預(yù)鍍鎳

電鍍作業(yè)流程–連續(xù)鍍放料盤熱浸脫脂水洗(噴洗)電解脫脂水洗(噴洗)酸洗中和槽選擇鍍鈀鎳收料盤水洗(噴洗)水洗(噴洗)鍍鎳Ⅰ鍍鎳Ⅲ

鍍鎳Ⅱ浸鍍金水洗(噴洗)水洗(噴洗)鍍錫類Ⅰ鍍錫類Ⅲ

鍍錫類Ⅱ

鍍錫類Ⅳ

水洗(噴洗)水洗(噴洗)熱水洗風(fēng)刀烤箱鍍鎳Ⅳ

刷鍍金后處理封孔

電鍍技術(shù)

目前可電鍍之金屬約70種，合金電鍍約15種。經(jīng)由水溶液電鍍的金屬:

銅、鎳、鉻、錫、鋅、鎘、鉛、金、鉑、銀、鈷、錳、銻、鉍、汞、鎵、銦、鉈、砷、硒、碲、釙、銥、錸、銠、鋨、鎢等等。由非水溶液電鍍之金屬:

鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鈦、鋯、鉬、鑭、鍺等。合金電鍍有銅-錫(青銅)、銅-鋅(白.黃銅)、錫-鉛、銅-鎘、錫-鉛-銻、錫-鉛-鋅、鎳-錫、鎳-鈷、金合金等等

銅(Cu)1.色澤：玫瑰紅色2.原子量：63.543.比重：8.944.熔點：1083℃

5.沸點：2582℃6.電阻：1.673lW-cm，20

℃7.Brinell(布氏硬度):43-1038.抗拉強度：220～420MPa銅電鍍一般分鹼性浴(氰化銅)及酸性浴(硫酸銅)鹼性浴:主成分為氰化銅、氰化納或氰化鉀。

低濃度:氰化銅20g/l、氰化納30g/l、pH12~12.5、溫度40℃。

高濃度:氰化銅20g/l、氰化納30g/l、pH12~12.5、溫度80℃。酸性浴:主成分為硫酸銅、硫酸、鹽酸

。

硫酸銅220g/l、硫酸50g/l、鹽酸

40mg/l、溫度25℃。

銅(Cu)

鎳(Ni)(1)

色澤:銀白色,發(fā)黃(2)

比重:8.908(3)

原子量:58.69(4)

熔點:1457C(5)

沸點:2730C(6)

電阻:6.84uohs-cm

(7)抗拉強度:317Mpa(8)電解鎳有較高硬度(9)大氣中化學(xué)性安定不易變色,在600C以上才被氧化(10)鎳抗蝕性比銅強,銅製品宜鍍上鎳(11)鎳易溶於稀硝酸,但在濃硝酸形成鈍態(tài)不易溶解(12)鎳在硫酸、鹽酸中溶解比在稀硝酸溶解慢(13)鎳的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.25伏特,比鐵正,對鋼鐵是屬於陰極性鍍層只有完全覆蓋鎳才能保護(hù)防止生鏽(14)鎳易於拋光可做為電鍍中間層鎳電鍍一般為酸性浴一般滾/掛鍍較常用的組合主成分為硫酸鎳、氯化鎳、硼酸。硫酸鎳320g/l、氯化鎳45g/l、硼酸40g/l、pH3.5、溫度60℃。連續(xù)電鍍常用的組成主要成分為氨基磺酸鎳、氯化鎳、硼酸氨基磺酸鎳450ml/L、氯化鎳10g/l、硼酸40g/l

鎳(Ni)

錫(Sn)(1)原子量:118.69.(2)原子序:50.(3)熔點:231.9℃(4)沸點:2270℃(5)密度:5.77(灰錫aSn)7.29(白錫bSn)(6)電阻:11.5mW(7)導(dǎo)電度:15%IACS(8)強度:14MPa(9)硬度:Brinell硬度10kg,20℃硫酸浴SnSo454~69g/l

硫酸100~75g/l甲酚磺酸C7H6OH.HSO3100~120g/lB-柰酚1~1.25g/l

凝膠2~2.5g/l

浴溫25℃

鉛(Pb)1.原子量：207.192.熔點：327.5℃3.沸點：1744℃4.比重：11.35(20℃)5.色澤：銀白色略帶籃色6.質(zhì)軟、延性弱、展性強、易熔、在空氣中迅速氧化、表面行成一層氧化鉛薄膜，使鉛不致進(jìn)一步氧化。

金(Au)

金(Au)

金(Au)前處理水洗

電鍍操作物性電鍍類別鍍層硬度電流密度PH值溫度金屬含量鎳電鍍300~500Hv0~40ASD3.8~4.850~60℃90~110g/1錫鉛電鍍10~30Hv3~40ASD-------18~25℃30~70g/1硬金電鍍130~210Hv0~15ASD4.0~4.850~60℃1~15g/1純金電鍍90~120Hv0~30ASD5~850~60℃0.3~1.0g/1鈀鎳電鍍500~600Hv0~15ASD7.5~8.550~60℃5~25g/1

電鍍主要有下幾項的目的(1)賦予產(chǎn)品美麗的外觀，如鍍金、銀、銠、鎳、鉻、黃銅等

(2)防腐蝕、防銹，如鍍鋅、銠、鎳、鉻等

(3)增加製品的硬度及耐磨耗性，如硬鉻的電鍍

(4)對電性要求必須良好的製品，提高其導(dǎo)電度。如鍍銀、銅、金

(5)提高製品的潤滑性，如鍍銀、錫、鉛等

(6)增加製品的強度如塑膠的各種電鍍，如鍍鎳、鉻、銠等

(7)提高製品的抗電磁波特性(EMI)

(8)增加製品的焊錫性，以符合電子元件SMT製程所需

(9)提高製品的耐熱性及耐候性

(10)提高製品防止碳化及氮化的性能

以上只是電鍍在表面處理技術(shù)的一部份，必項依其各別的需求鍍上不同的金屬膜。

電鍍層的分類

電鍍方法

然而鍍上金屬膜的方法有許多，在現(xiàn)代科技產(chǎn)品的製造中也是相當(dāng)關(guān)鍵的一道製程。電鍍方法依其特徵而有不同的用途，約略介紹如下(1)電解電鍍

(2)化學(xué)電鍍(又稱無電解電鍍)

(3)熔融鍍著法熱浸法

(4)熔射鍍金法

(5)氣相鍍著

(a)真空蒸鍍法(vapordeposition)

(b)陰極濺鍍法(sputtering)

(c)電漿離子沈積法(plasmadeposition)

(6)衝擊鍍著(peenplating)

(7)其他如，鋅熱法(sheradizing)、抗熱處(calorizing)、利用陽極氧化法產(chǎn)生氧化膜法及各種化合物皮膜生成法(parkerizing)等

總之，以上所述的各種電鍍方法或化成方法，必須依各別材料特性、處理流程、成本及公害管理等問題，預(yù)先做充分的了解，而後依製品的用途及表面處理的目的，來決定一個最佳的處理方法。

電鍍方法

電鍍試驗方法

鍍層依製品的用途及其所要求的功能性不同，需採用的試驗方法及項目亦不相同。大致可分為下列幾項方法：

A.外觀檢查(appearance)

B.

厚度試驗(thicknesstest)

C.多孔性試驗(porositytest)D.耐蝕性試驗(corrosiontest)

E.硬度試驗(hardnesstest)

F.密著性和脆性試驗(adhesionandbrittlenesstest)

G.電沈積材料應(yīng)力分析(stressinelectrodeposits)

H.光澤度及平滑度試驗(brightnessandlevellingtest)

I.電鍍層的定性分析(qualitativeanalysisof

electrodeposits)

選擇適當(dāng)?shù)脑囼灧椒捌饭軖駱?，才能有效的控制量產(chǎn)過程中不良品的持續(xù)產(chǎn)生。但不可諱言的大量生產(chǎn)的過程中，電鍍液的動態(tài)平衡管理及鍍液壽命是品質(zhì)管理與成本間的最大的挑戰(zhàn)。

錫鉛合金

摘要

在電子連接器端子上鍍錫和錫合金常常被認(rèn)為是在降低成本時取代金的選擇,在良好的設(shè)計考量下,他們可以成功地用來當(dāng)金的低廉的﹑有效的替代品.但在應(yīng)用時有些事項必須特別注意,如正向力﹑機(jī)構(gòu)穩(wěn)定和潤滑等.本文的準(zhǔn)則被找出來判別鍍錫和錫合金電子端子的性能,是否符合我們應(yīng)用時的需求.簡介

使用非貴重金屬來取代金時,必須同時考慮機(jī)械性能和成本因素.錫和錫合金在電子端子電鍍上是一個非常吸引人的選擇,因為他們的成本﹑接觸阻抗低而且焊接性良好.但錫和錫合金的應(yīng)用卻因他們的耐久性差和容易產(chǎn)生微振腐蝕受到限制.如果我們只將錫和錫合金用在低插拔次數(shù)情況,並且使用好的端子設(shè)計和潤滑來降低微掁腐蝕,那麼錫和錫合金是不錯的選擇.以下是討論決定錫和錫合金是否適用於導(dǎo)電端子設(shè)計的準(zhǔn)則,這些準(zhǔn)則和Whitley所討論類似,但為了因應(yīng)現(xiàn)況而有所修正,以下所列的就是這十條準(zhǔn)則.

依據(jù)下面的準(zhǔn)則錫和錫合金可以取代金,應(yīng)用在端子電鍍上,以降低成本..1.鍍錫的端子在插入時應(yīng)保持機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定2.

鍍錫端子至少需要100克的接觸力3.

鍍錫端子需要潤滑4.

在高溫下持續(xù)使用不適合鍍錫

5.

選擇鍍錫的方法如電鍍﹑滾鍍﹑hotairleveled,或hottindipped,並不會對錫或錫合金的電子性能有太大的影響6.

鍍錫最少應(yīng)有100u”厚7.

鍍錫端子不適合跟鍍金端子合用8.

鍍錫端子在插入時最好有滑動和摩擦的動作9.

鍍錫端子不可用在電源開關(guān)上

10.

錫和錫合金可用在乾式元件或低要求的情況下結(jié)論以上的準(zhǔn)則是用來判斷和鑑定在哪一種情況下,錫和錫合金可使用在電子端子上.在有些情況須使用鍍金的端子,例如低接觸力和軍用飛行連接器,但有些狀況下使用鍍錫端子就可以了.因為在實際使用時有許多未知狀況會發(fā)生,所以我們無法證明所做選擇是否正確;但無論如何,這些準(zhǔn)則可以幫助我們做出合理的選擇.

摘要『金』通常都被指定為在低階訊號電壓和電流時的端子電鍍層,此時高可靠度是最重要的考慮因素.若應(yīng)用的條件很嚴(yán)格,那麼將不容許有機(jī)會去重新修正或配接有缺陷的連接器.若能使用具有保護(hù)性的金鍍層,那麼將會多一層額外的安全限度,因為在大部分連接器所使用的環(huán)境中金是惰性的.本文列出一些在端子鍍金規(guī)則,以確使在應(yīng)用時能有最佳的表現(xiàn).

簡介在導(dǎo)電接觸面上使用鍍金層將能提高連接器的可靠度.當(dāng)應(yīng)用在接觸介面時,金能在大部份應(yīng)用的使用壽命期限內(nèi)保持良好的穩(wěn)定性和低的接觸阻抗.這是因為金對大部份環(huán)境都具有惰性.在正常的操作溫度下,金不會和任何環(huán)境的成份發(fā)生化學(xué)變化而形成一層導(dǎo)電絕緣薄膜.在無表面薄膜的情況下,即使在低正向力和低拍擊的條件,金屬和金屬間的接觸將迅速的保持並建立.由於這些特性,金常被選為低階訊號電壓和電流的應(yīng)用,以及需要低插拔力的分離式複合電路連接器的材料.純金是一種軟金屬,在高壓滑動情形之下,很容易擦傷﹑磨損.此種現(xiàn)象可籍由在金鍍層中添加一些硬化劑來改善.然而使用硬化添加物及毛孔性的問題,將可籍由在適當(dāng)?shù)牡讓由襄兩弦粚?/p>

足夠厚度的金來避免.以下是一些標(biāo)準(zhǔn)的討論,這對於考慮導(dǎo)電接觸面金鍍層之表現(xiàn)特性的最佳化是非常重要的.

金為優(yōu)越的電導(dǎo)體,且有高穩(wěn)定性的貴重金屬,它具有以下的接觸特性:1.

鍍金經(jīng)常被應(yīng)用在高穩(wěn)定性上的應(yīng)用

2.鍍金可在腐蝕環(huán)境中使用

3.鍍金具有高耐用特征

4.鍍金使用在低正向力及低摩擦狀況

5.一層薄的鍍金就可以具有穩(wěn)定且低的接觸阻抗

6.金不易受到腐蝕摩耗的影響

7.鍍金端子若能適當(dāng)?shù)臐櫥瑢⒂懈训谋憩F(xiàn)

8.鍍金時必須有適當(dāng)?shù)牡讓咏饘?/p>

9.鍍金的厚度與應(yīng)用的需求有關(guān)

10.金可使用在低階電路之情形

11.鍍金端子可用在溫度升高的情況下

12.金無法在錫的表層電鍍

13.鍍金端子不使用在熱作用及斷裂情況下

結(jié)論本篇文章的主要目的是確定金表現(xiàn)特性並介紹它應(yīng)用時的條件,以確保並得到鍍金端子的最佳表現(xiàn).本篇文章對於大多數(shù)的應(yīng)用該都能給予