非金屬材料電鍍

關(guān)于非金屬材料電鍍§9.1概述指在非金屬材料表面上，利用特殊的加工方法獲得一層金屬鍍層，使之具有金屬材料和非金屬材料兩者的優(yōu)點的一種電鍍方法。非金屬材料電鍍：第2頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍的歷史19世紀前，在非金屬材料上電鍍，被認為是

不可能的1835年，利伯格(Liebig)發(fā)明了銀鏡反應第3頁,共184頁，2024年2月25日，星期天乙醛的銀鏡反應

在潔凈的試管里加入1mL2%的硝酸銀溶液，然后一邊搖動試管，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止（這是得到的溶液叫銀氨溶液)。再滴入3滴乙醛，振蕩后把試管放在熱水中溫熱。不久可以看到，試管內(nèi)壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀。第4頁,共184頁，2024年2月25日，星期天葡萄糖的銀鏡反應

在潔凈的試管里加入1mL2%的硝酸銀溶液，然后一邊搖動試管，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止（這是得到的溶液叫銀氨溶液)。滴入一滴管的葡萄糖溶液，振蕩后把試管放在熱水中溫熱。不久可以看到，試管內(nèi)壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀。第5頁,共184頁，2024年2月25日，星期天銀鏡反應本質(zhì)這個反應里，硝酸銀與氨水生成的銀氨溶液中含有氫氧化二氨合銀，這是一種弱氧化劑，它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO被氧化成-COOH)，乙酸又與生成的氨氣反應生成乙酸銨，而銀離子被還原成金屬銀。從葡萄糖的角度來說，葡萄糖中有醛基，具有還原性，把硝酸銀里的銀離子還原成金屬銀第6頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共184頁，2024年2月25日，星期天1884年，羅伯(Rober)和阿穆雷格(Amurrag)把石墨涂在非金屬材料表面，使它們導電，然后通過電沉積得到銅的雕刻板第8頁,共184頁，2024年2月25日，星期天我國古代“重塑金身”，在泥塑或者木雕表面包金或銀的物理金屬化方法及在鐵上置換銅或汞齊化方法鍍金或銀1930有人試圖在塑料上鍍出金屬1938年的《塑料》期刊上，就報道過塑料上電鍍的新聞第9頁,共184頁，2024年2月25日，星期天真正的具有工業(yè)價值的非金屬電鍍技術(shù)的開發(fā)，是在廉價而有效的化學鍍技術(shù)產(chǎn)生之后的事，無線電技術(shù)的發(fā)展促進了利用化學法實現(xiàn)非金屬印制線路板孔金屬化技術(shù)的產(chǎn)生化學鍍銅技術(shù)的完善，使塑料電鍍技術(shù)的工業(yè)化成為可能第10頁,共184頁，2024年2月25日，星期天20世紀50年代，我國開始研究和開發(fā)塑料電鍍20世紀70年代，我國開發(fā)的膠體鈀一步活化和常溫化學鍍鎳工業(yè)，用于當時出口的收音機機殼和旋鈕20世紀80年代，玻璃鋼電鍍技術(shù)獲得發(fā)展20世紀末，開發(fā)出直接鍍塑料，還開發(fā)出適用于其他非直接鍍塑料的直接鍍技術(shù)21世紀，非金屬電鍍技術(shù)還在工業(yè)領(lǐng)域中大量采用第11頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬材料種類塑料陶瓷玻璃玻璃鋼石英金剛石樹葉鮮花紙張木材石膏空心磚第12頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共184頁，2024年2月25日，星期天塑料塑料為合成的高分子化合物(聚合物)，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂第14頁,共184頁，2024年2月25日，星期天塑料第15頁,共184頁，2024年2月25日，星期天不導電不導熱耐磨性差不耐污染易變形易變色非金屬材料缺點第16頁,共184頁，2024年2月25日，星期天導電膜的制備方法采用金屬涂料法或熱噴涂法涂覆或噴射導電涂料或?qū)щ娔z非金屬表面金屬化物理氣相沉積（PVD）：真空蒸發(fā)鍍、

離子鍍、濺射鍍化學氣相沉積（VCD）：氣相鍍熱壓燙金法導電塑料化學鍍化學鍍→電鍍＊第17頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍的應用裝飾性應用功能性應用其他應用機械類產(chǎn)品電子、電工類產(chǎn)品（電磁屏蔽；電子傳遞、微波

傳輸、導電導磁；耐高溫；耐蝕性等）交通和運載工具類產(chǎn)品（汽車、船舶、航天航空）第18頁,共184頁，2024年2月25日，星期天應用實例以塑料代替有色金屬汽車工業(yè)的內(nèi)外部件應用局部電鍍的應用印刷線路上的應用導電性纖維上的應用電子儀器的屏蔽第19頁,共184頁，2024年2月25日，星期天其他方面：玻璃、陶瓷體上電鍍銅制作電容器施加可焊性的金屬薄膜作為極片在聚氨酯薄膜上鍍以磁性鍍層，如鎳鈷或鎳鐵合金鍍層之后，可用來制作印刷線路板手表活絡(luò)字塊的電鍍?nèi)芰戏庋b的小型變壓器的外封裝塑料進行電鍍來屏蔽電磁場對塑料、石蠟等電鑄用的非金屬鑄模進行電鍍泡沫鎳電池電極第20頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意在非金屬電鍍中，以塑料電鍍所占的比重最大。其中又以ABS塑料為主。其它非金屬電鍍與ABS塑料電鍍工藝差別主要在于粗化工藝的不同，其余步驟大體相似。第21頁,共184頁，2024年2月25日，星期天不應有尖角深槽和窄槽第22頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍的通用方法非金屬材料的表面整理或清洗→充分干燥→（浸石蠟）→涂可金屬化的塑料的涂料→粗化→敏化→活化→化學鍍→電鍍非金屬材料的表面整理或清洗→充分干燥→涂可金屬化的樹脂的涂料→粗化→敏化→活化→化學鍍→電鍍第23頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬材料的表面整理或清洗→充分干燥→涂覆導電涂料法（導電膠或?qū)щ娖幔掣绞蜚y粉等導電粉末→直接電鍍第24頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍的特點成型性能好具有良好的物理力學性能、電氣性能抗腐蝕性能、耐侯性能和抗老化性能好非金屬電鍍技術(shù)的產(chǎn)品成本往往都比采用金屬的要低得多，尤其是材料成本

導電導熱導磁耐熱強度相對密度鍍層結(jié)合力

第25頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍的優(yōu)點、缺點優(yōu)點提高零件表面硬度和耐磨性節(jié)約金屬簡化加工工藝缺點電鍍成本比金屬電鍍高鍍層結(jié)合力不很牢固第26頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬電鍍技術(shù)的展望新型直接催化塑料（添加化學鍍催化劑）添加導電粉末獲得直接電鍍塑料（在塑料表面分散導電性鐵、鋁微粒）通過特殊前處理獲得直接電鍍塑料（堿粗化，硫酸磺化處理，引入磺基，在塑料表面形成活性基團，進而吸附金屬離子而使表面具有催化活性）第27頁,共184頁，2024年2月25日，星期天導電塑料（制造塑料時，在樹脂中摻入導電物質(zhì)如金屬微粒、炭黑、有機絡(luò)合物、導電聚合物—聚苯胺、聚乙烯、聚苯硫醚、聚吡咯、聚吡啶、聚噻吩、聚噻唑、聚對苯撐及熱分解導電高分子聚酰亞胺和聚丙烯腈等）高強度可鍍塑料：短玻纖維/顆?；祀s增強ABS復合材料局部電鍍或選擇性電鍍塑料生物工程塑料的圖形電鍍：人工骨關(guān)節(jié)；直接在功能器件上用非金屬電鍍技術(shù)直接制作所需連接的線路，達到連接所以功能塊的目的第28頁,共184頁，2024年2月25日，星期天§9.2非金屬電鍍前的表面準備化學粗化敏化活化還原或解膠封閉去應力化學鍍電鍍除油第29頁,共184頁，2024年2月25日，星期天典型的非金屬表面金屬化的工藝(封閉或去應力)→(有機除油)→化學除油→化學粗化→敏化→活化→還原(或解膠)→化學鍍→電鍍第30頁,共184頁，2024年2月25日，星期天去應力機械拋光第31頁,共184頁，2024年2月25日，星期天一、封閉處理

（對陶瓷等多孔材料）

方法：（1）石蠟封閉：一般零件浸在105℃的熔融石蠟中半小時，然后取出滴干和冷卻（2）樹脂封閉第32頁,共184頁，2024年2月25日，星期天目的：去應力用于彌補壓塑質(zhì)量的缺陷，通過熱處理使ABS樹脂分子排列均勻，避免應力集中方法：把塑料制品聚苯乙烯放在溫度65±5℃的烘箱內(nèi)恒溫2-4小時；把塑料制品聚丙烯放在溫度80-100℃的烘箱內(nèi)恒溫1-3小時；或者在25%體積的丙酮溶液中浸泡30min二、去應力

（對塑料等）第33頁,共184頁，2024年2月25日，星期天應力高低的檢查：1、冰乙酸浸漬法

24±3℃的冰乙酸中持續(xù)30s2、溶劑浸漬法

21±1℃的1：1的甲乙酮和丙酮的混合溶劑中持續(xù)15s第34頁,共184頁，2024年2月25日，星期天三、除油有機溶劑除油堿性除油酸性除油減化工序節(jié)約能源提高粗化液的壽命適于自動化生產(chǎn)線第35頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS塑料、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等采用有機溶液進行表面除油ABS：乙醇聚氯乙烯：

甲醇，乙醇，三氯乙烯，丙酮聚苯乙烯：

甲醇，乙醇，三氯乙烯酚醛塑料：

甲醇，丙酮環(huán)氧樹脂：

甲醇，丙酮聚酰胺：

汽油，三氯乙烯氟塑料：

丙酮聚酯：

丙酮

也有人說塑料不適合用有機溶劑除油第36頁,共184頁，2024年2月25日，星期天有機溶劑除油氫醌400mL鄰苯二酚100mL丙酮400mL溫度室溫時間3min

熱固性塑料第37頁,共184頁，2024年2月25日，星期天橡膠丙酮丁酯纖維素第38頁,共184頁，2024年2月25日，星期天聚丙烯塑料10%松節(jié)油乳化液+普通化學粗化第39頁,共184頁，2024年2月25日，星期天堿性化學除油溶液碳酸鈉/(g/L)20-30磷酸鈉/(g/L)10-30氫氧化鈉/(g/L)10-20表面活性劑/(mL/L)2-5溫度/(℃)60-70時間/(min)10-30處理后表面親水第40頁,共184頁，2024年2月25日，星期天重鉻酸鉀/(g/L)15硫酸(mL/L)300水(mL/L)20溫度/(℃)室溫時間/(min)1-2酸性化學除油溶液利用強氧化作用來破壞有機物，防止時間過長對表面造成傷害第41頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意塑料比重輕，易浮在液面上，操作時用重物將其全部壓入液內(nèi)，并適當翻動，使零件表面全部潤濕第42頁,共184頁，2024年2月25日，星期天四、粗化作用：（1）使非金屬表面呈現(xiàn)微觀粗糙，從而增大了鍍層與基體的接觸面（2）使塑料表面的聚合物斷鏈，由長鏈變成短鏈，將制件由憎水體變成親水體，有利于粗化后各道工序的順利進行第43頁,共184頁，2024年2月25日，星期天粗化方法（常用的是以鉻酸和硫酸為主的強氧化性粗化液）（添加重鉻酸鉀和磷酸的粗化液）第44頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學粗化有機溶劑粗化機械粗化>>對提高鍍層結(jié)合力而言：對于有些表面粗化比較困難的非金屬，還要選用物理和化學并用的聯(lián)合粗化法第45頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學粗化特點95%（1）除污垢能力強，含鉻酐、硫酸的強氧化性酸溶液（2）粗化速度快，效果好（3）應用廣，適合任何材料、任何幾何形狀、任何用途的材料（4）成分簡單，配制容易，維護方便第46頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學粗化原理蝕刻斷鏈氧化磺化第47頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS舉例

ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯H2SO4A+SA+B樹脂相橡膠相第48頁,共184頁，2024年2月25日，星期天A＋S共聚形成樹脂相；A＋B共聚形成橡膠相。橡膠相呈球狀均勻地分布在樹脂相之中。粗化過程中橡膠粒子被溶去形成凹坑。第49頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第50頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第51頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS塑料及其化學粗化后的結(jié)構(gòu)第52頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS的粗化作用斷面示意圖

第53頁,共184頁，2024年2月25日，星期天塑料粗化后微觀形貌第54頁,共184頁，2024年2月25日，星期天機械粗化敞口形第55頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學粗化“投鉚”效果瓶頸形第56頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS化學粗化配方鉻酐400g/L硫酸350g/L溫度50-60℃時間25-40min第57頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS化學粗化溶液的配制鉻酐硫酸攪拌第58頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS化學粗化配方高錳酸鉀300-400g/L添加劑5mg/LpH13.5溫度60-70℃時間20-30min第59頁,共184頁，2024年2月25日，星期天其他非金屬常用的化學粗化液材料常用配方無釉陶瓷、聚氯乙烯鉻酐150-200g/L，硫酸100mL/L，40-50℃，60-120min玻璃氫氟酸(40%)35mL/L，氯化銨19g/L，室溫，1-2min陶瓷氫氟酸(40%)100mL/L，鉻酐49g/L，濃硫酸100mL/L，15-30℃，2-3min酚醛樹脂硫酸70-80g/L，硼酸240-260g/L，5min聚苯乙烯酒精1份：丙酮1份（體積比），10-20min硫化橡膠經(jīng)噴砂后酒精清洗浸入硫酸中2min金剛石稀硝酸煮沸→表面活性劑進行親水處理第60頁,共184頁，2024年2月25日，星期天五、敏化是使非金屬表面吸附一層容易氧化的物質(zhì)，以便在活化處理時被氧化，在制件表面上形成“催化膜”。

敏化處理：第61頁,共184頁，2024年2月25日，星期天敏化劑二價錫鹽三價鈦鹽氯化亞錫的酸性溶液二價錫的配合堿性溶液鋯的化合物釷的化合物第62頁,共184頁，2024年2月25日，星期天敏化液氯化亞錫10-30g/L鹽酸40-100mL/L金屬錫條（錫粒）1根（適量）溫度10-30℃時間3-5min第63頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鹽酸氯化亞錫敏化液的配制錫粒第64頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意：配制溶液時，必須用去離子水和試劑級化學藥品配制。配制方法：把氯化亞錫溶于鹽酸水溶液中，切不可將氯化亞錫用水溶解后再加入鹽酸中，否則氯化亞錫會水解。第65頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意：二價錫很容易水解生成Sn(OH)Cl沉淀，當溶液中有白色沉淀產(chǎn)生時，可加入鹽酸，若仍不能使溶液澄清，則應進行過濾。SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl+HCl第66頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

酸性敏化液最終在制件表面上吸附一層凝膠狀物質(zhì)，這層凝膠狀物質(zhì)，不是在敏化液中形成的，而是在下一步用水洗時發(fā)生水解而產(chǎn)生微溶性產(chǎn)物，這些微溶產(chǎn)物在凝聚作用下沉積在非金屬表面，形成一層厚度有十幾至幾千埃的膜。SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl+HCl注意：第67頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意氧化劑、光照、在空氣中長時間暴露，都可以導致敏化液失效加入錫條或錫?？裳泳彾r錫的氧化Sn4++Sn=2Sn2+第68頁,共184頁，2024年2月25日，星期天實際生產(chǎn)中的其他敏化工藝酸性敏化液硫酸亞錫10g/L硫酸40-50mL/L溫度10-30℃時間3-5min第69頁,共184頁，2024年2月25日，星期天實際生產(chǎn)中的其他敏化工藝酸性敏化液氟硼酸亞錫15g/L氟硼酸250mL/L氯化鈉100g/L十二烷基硫酸鈉0.001-2g/L溫度10-30℃時間3-5min第70頁,共184頁，2024年2月25日，星期天實際生產(chǎn)中的其他敏化工藝堿性敏化液氯化亞錫100g/L氫氧化鈉150g/L酒石酸鉀鈉175g/L溫度10-30℃時間3-5min第71頁,共184頁，2024年2月25日，星期天實際生產(chǎn)中的其他敏化工藝酒精敏化液二價錫鹽20-25g/L酒精溶液溫度10-30℃時間3-5min第72頁,共184頁，2024年2月25日，星期天六、活化是用含有催化活性的金屬如金、銀、鈀、鉑等的化合物溶液，對經(jīng)過敏化處理的制件表面進行再次處理的過程?；罨幚恚旱?3頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意：除化學鍍銀可在敏化后直接進行外，其余的化學鍍均必須在活化后進行第74頁,共184頁，2024年2月25日，星期天活化實質(zhì)

核化：這些具有催化活性的微粒是化學鍍的結(jié)晶中心，故活化又稱為“核化”。敏化后的制件表面與含有貴金屬離子的溶液相接觸時，二價錫被氧化成四價錫，同時貴金屬離子被還原為金屬微粒，使其緊緊吸附在制件表面上第75頁,共184頁，2024年2月25日，星期天Sn2+Sn4+貴金屬離子貴金屬微粒被氧化被還原第76頁,共184頁，2024年2月25日，星期天Sn2++Cu2+=Sn4++CuSn2++2Ag+=Sn4++2Ag3Sn2++2Au3+=3Sn4++2AuSn2++Pd2+=Sn4++Pd反應析出的銀微粒具有催化活性，它既是化學鍍的催化劑，又是化學鍍的結(jié)晶核心第77頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意活化后在非金屬表面形成化學鍍反應的核心，是反應的活化點，即晶核，而不是連續(xù)的金屬鍍層當這種具有活化中心的非金屬材料進入化學鍍液時，就會在表面催化化學鍍發(fā)生而形成鍍層經(jīng)過活化處理后的工件做好進行干燥，干燥后再進入化學鍍的工件結(jié)合力有所提高第78頁,共184頁，2024年2月25日，星期天活化離子型活化硝酸銀型氯化鈀型膠體鈀活化液第79頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意硝酸銀活化只能催化化學鍍銅氯化鈀活化即能催化化學鍍銅，又能催化化學鍍鎳第80頁,共184頁，2024年2月25日，星期天硝酸銀型（化學鍍銅）硝酸銀2-5g/L氨水25%20-25mL/L溫度15-25℃時間1-5min活化劑加蓋避光保存，每次使用后都要加蓋第81頁,共184頁，2024年2月25日，星期天硝酸銀氨水由褐色混濁變透明硝酸銀型活化液的配制第82頁,共184頁，2024年2月25日，星期天試樣經(jīng)硝酸銀活化后，表面淺褐色棕色第83頁,共184頁，2024年2月25日，星期天硝酸銀型活化注意事項（1）防止將敏化液帶入活化液中（2）翻動制件（3）不要在強光下操作，避光放置（4）定期過濾第84頁,共184頁，2024年2月25日，星期天氯化鈀型（化學鍍銅、鎳）氯化鈀0.5-1g/L鹽酸37%2-5mL/L溫度室溫時間1-5min第85頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鹽酸氯化鈀氯化鈀型活化液的配制第86頁,共184頁，2024年2月25日，星期天膠體鈀活化液是把敏化和活化合為一步進行，直接活化法所用的溶液稱為直接活化液或膠體鈀活化液。膠體鈀活化液：膠體鈀活化液第87頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

這種方法是將氯化鈀和氯化亞錫在同一份溶液中反應生成金屬鈀和四價錫，利用四價錫的膠體性質(zhì)形成以金屬鈀為核心的膠體團，這種膠體團可以在非金屬表面吸附，通過解膠流程，將四價錫去掉后，露出的金屬鈀就成為活性中心。第88頁,共184頁，2024年2月25日，星期天氯化鈀1g/L氯化亞錫40g/L鹽酸300mL/L水600mL/L

膠體鈀活化液第89頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鹽酸氯化亞錫氯化鈀溶液顏色由棕色變綠，最終變成黑色錫配位數(shù)2膠體鈀活化液的配制錫配位數(shù)4錫配位數(shù)6第90頁,共184頁，2024年2月25日，星期天試樣經(jīng)膠體鈀活化后，表面咖啡色第91頁,共184頁，2024年2月25日，星期天氯化鈀1g/L氯化亞錫2.53g/L鹽酸100mL/L蒸餾水200mL/L氯化亞錫75g/L錫酸鈉7g/L鹽酸200mL/L美、日膠體鈀活化液甲液乙液第92頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鹽酸乙液氯化亞錫錫酸鈉鹽酸+蒸餾水甲液氯化鈀氯化亞錫30±2℃白色乳濁液棕色膠體溶液第93頁,共184頁，2024年2月25日，星期天膠體微觀形貌尿素第94頁,共184頁，2024年2月25日，星期天三種活化劑的比較類型成本范圍穩(wěn)定性配制硝酸銀型低化學鍍銅不容易氯化鈀型高化學鍍銅化學鍍鎳穩(wěn)定容易膠體鈀型高化學鍍銅化學鍍鎳更穩(wěn)定不易第95頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

塑料制品經(jīng)過活化處理后，表面會吸附有活化劑，如Ag+，將它帶入化學鍍液中，會影響鍍液的穩(wěn)定性。所以，化學鍍之前，要用一定濃度的化學鍍液中的還原劑溶液浸漬制品，將活化劑除去。

還原：化學鍍銅時，還原處理用稀甲醛溶液化學鍍鎳時，還原處理用次磷酸鈉溶液七、還原與解膠第96頁,共184頁，2024年2月25日，星期天零件經(jīng)離子型活化液處理并清洗后要進行還原處理，以提高表面的催化活性，加快化學鍍的沉積速度。同時還能除去殘留在零件表面的活化液，防止將它帶入化學鍍液中引起溶液分解。第97頁,共184頁，2024年2月25日，星期天離子型活化膠體鈀活化還原解膠Ag+Pd2+膠體鈀金屬鈀無催化活性有催化活性HOH+_第98頁,共184頁，2024年2月25日，星期天甲醛37%100mL/L溫度室溫時間10-30s硝酸銀活化液的還原液第99頁,共184頁，2024年2月25日，星期天次磷酸鈉10-30g/L溫度室溫時間10-30s氯化鈀活化液的還原液第100頁,共184頁，2024年2月25日，星期天水合肼2%-5%體積比溫度10-40℃時間3-5min美、日膠體鈀活化液的還原液第101頁,共184頁，2024年2月25日，星期天用膠體鈀活化的鍍件，表面吸附的是一層膠體鈀微粒，這種膠態(tài)鈀的微粒無催化活性，不能成為化學鍍金屬的結(jié)晶中心，必須把鈀粒周圍的四價錫離子的水解膠層等去掉，露出具有催化活性的金屬鈀微粒。其方法是把經(jīng)過膠體鈀活化的制件，放在含等離子的溶液中浸漬數(shù)秒到1分鐘，此工序叫解膠。H或OH--解膠：第102頁,共184頁，2024年2月25日，星期天Pd4+未解膠Pd4+SnSn已解膠第103頁,共184頁，2024年2月25日，星期天氫氧化鈉5g/L水950mL/L溫度室溫時間0.5-1min解膠配方配方一鹽酸100mL/L水900mL/L溫度40-45℃時間5min配方二第104頁,共184頁，2024年2月25日，星期天新工藝硝酸銀一步法把ABS塑料的粗化、敏化、活化三個工序統(tǒng)一起來1,2-二氯乙烷（試劑級）8-15%（體積）酒精（工業(yè)級）85-90%（體積）硝酸銀(試劑級）5g/L溫度10-25℃時間10-20min第105頁,共184頁，2024年2月25日，星期天表面金屬化處理新工藝直接催化塑料簡化化學活化工藝非貴金屬（鎳或銅）活化直接鍍新工藝氣溶膠鍍固體催化劑粗化、敏化、活化一步法在塑料上直接鍍新工藝可直接電鍍的新型導電塑料第106頁,共184頁，2024年2月25日，星期天八、化學鍍

化學鍍銅化學鍍鎳第107頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意：選用化學鍍鎳時，應注意鍍液的溫度應比塑料的熱變形溫度低約20℃，以防零件變形。第108頁,共184頁，2024年2月25日，星期天非金屬化學鍍銅與化學鍍鎳比較鍍層優(yōu)點缺點化學鍍銅層鍍層韌性好，內(nèi)應力小，與硝酸銀活化配合適于多種材料，成本低，室溫操作溶液穩(wěn)定性差，抗蝕性能差，沉積速度慢，表面容易生污斑而影響外觀化學鍍鎳層溶液穩(wěn)定，速度快，抗蝕性能好，結(jié)晶細，無污斑和粗晶現(xiàn)象鍍層韌性差，內(nèi)應力大，溶液需加溫，要用氯化鈀活化，成本高。第109頁,共184頁，2024年2月25日，星期天九、電鍍最好先鍍銅：銅層的熱膨脹系數(shù)與ABS接近鍍銅不能用氰化物鍍銅溶液，它會浸蝕化學鍍層，造成起泡酸性光亮鍍銅焦磷酸鹽鍍銅→酸性光亮鍍銅第110頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意：化學鍍鎳層易鈍化，先浸一薄層銅。鍍銅后可著色和鍍其他金屬，多數(shù)為鎳、鉻。底層的銅層會產(chǎn)生銅銹第111頁,共184頁，2024年2月25日，星期天對電鍍掛具的特殊要求1、防止零件浮起：塑料密度一般為1.0-1.2g/cm3，為防止其在密度大的溶液中浮起，零件應在掛具上卡緊，掛具也應在導電桿上固定牢固。第112頁,共184頁，2024年2月25日，星期天2、防止零件變形：因塑料剛性小，易變形，應裝夾在零件壁厚較大的部位，裝夾力不易過大。第113頁,共184頁，2024年2月25日，星期天3、導電的均勻性：掛具與零件接點部位的初始導電性差，電阻大，所以應注意使接點面積小，數(shù)量多，接點位置應使電流分布比較均勻。第114頁,共184頁，2024年2月25日，星期天硝酸銀型活化液→37%甲醛還原→化學鍍銅→電鍍銅→電鍍其他金屬（常用的是鎳、鉻）氯化鈀型活化液→次磷酸鈉還原→化學鍍鎳→電鍍銅→電鍍其他金屬（常用的是鎳、鉻）美、日膠體鈀活化液→水合肼還原一般膠體鈀活化液→解膠（H+、OH-）化學鍍銀可在敏化后直接進行總結(jié)第115頁,共184頁，2024年2月25日，星期天ABS不良鍍層的退除分步退除在鹽酸中退鍍鉻層在硝酸中退鍍鎳層在廢的粗化液中退鍍銅層一步退除鹽酸50%雙氧水5-10mL（少加勤加）第116頁,共184頁，2024年2月25日，星期天處理后的ABS斷面示意圖

鎳封第117頁,共184頁，2024年2月25日，星期天其他非金屬材料化學鍍玻璃和石英：噴砂→化學粗化紙張、木材、石膏：烘干→涂ABS塑料或噴涂樹脂等封孔處理→化學粗化鮮花、樹葉：噴或涂ABS涂料做定型處理→化學粗化；樹葉類同于鮮花裝飾處理，在前處理前，先進行脫葉綠素處理，就是將樹葉浸入強堿溶液中（氫氧化鈉+少量碳酸鈉），煮沸，使葉綠素腐爛脫落，洗凈晾干或壓干成型纖維：易團聚，每一步都要強攪拌或利用表面活性劑使纖維在溶液中均勻分散第118頁,共184頁，2024年2月25日，星期天與塑料電鍍有關(guān)的其他技術(shù)有機高分子微粒與金屬復合電鍍化學鍍復合鍍層第119頁,共184頁，2024年2月25日，星期天塑料電鍍件的實物照片

第120頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第121頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第122頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第123頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第124頁,共184頁，2024年2月25日，星期天§9.3印刷電路板電鍍第125頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第126頁,共184頁，2024年2月25日，星期天印刷線路板的發(fā)展概況印刷線路板制造方法的分類印刷線路板的典型制造工藝通孔電鍍、圖形電鍍接線端電鍍印刷電路板技術(shù)簡介第127頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鋁板沖壓成型再經(jīng)氧化絕緣后做成基板，再以導線連接各種電子元器件（鋁氧化基板）復合銅箔的層壓膠板做線路板（覆銅板）PCB一、印刷線路板的發(fā)展概況第128頁,共184頁，2024年2月25日，星期天單面印刷線路板雙面印刷線路板集成電路、大規(guī)模集成電路多層印刷線路板繞性印刷線路板在覆銅板上預先將電子線路用抗蝕涂膜印上去，然后在蝕銅劑中將多余的銅箔去掉，就制成了可以在上邊安裝電子器件的線路板第129頁,共184頁，2024年2月25日，星期天電子產(chǎn)品向小型化、輕量化、廉價化發(fā)展印刷電路板生產(chǎn)大國：美國、日本、中國。中國第一的趨勢顯現(xiàn)孔金屬化技術(shù)圖形電鍍技術(shù)各種化學鍍技術(shù)第130頁,共184頁，2024年2月25日，星期天印刷線路板的基板材料酚醛樹脂紙板、環(huán)氧樹脂紙板、聚乙烯對苯二酚纖維增強環(huán)氧樹脂板、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂板、玻璃纖維樹脂增強硅樹脂板；以及聚酰胺塑料軟片制作的繞線板；以陶瓷為基板的陶瓷板；新型解決大功率散熱的鋁基板第131頁,共184頁，2024年2月25日，星期天印刷線路板的分類單面覆銅板雙面覆銅板多層板內(nèi)層用的覆銅層壓板全加成法的無覆銅層的樹脂板第132頁,共184頁，2024年2月25日，星期天腐蝕銅箔法全加法半加法模壓法粉末法多層布線法二、印刷線路板制造方法的分類第133頁,共184頁，2024年2月25日，星期天腐蝕銅箔法：覆蓋有銅箔的絕緣板，用化學試劑溶解掉線路以外的銅箔。全加法：不是覆蓋有銅箔的絕緣板，而是只在線路部分進行化學鍍銅。半加法：他是腐蝕銅箔法和全加法相結(jié)合的制造方法。模壓法：把涂有粘接劑的銅箔用沖模沖擊出電路圖，然后粘貼在沒有覆蓋銅箔的絕緣板上。印刷線路板6種制造方法第134頁,共184頁，2024年2月25日，星期天粉末法：在沒有覆蓋銅箔的絕緣板上用凸模印上粘接劑，再覆上銅粉，待粘接劑硬化后，在其上面進行化學鍍銅。多層布線法：高密度印刷線路板的內(nèi)層線路用銅箔制造，外層用銅絲構(gòu)成線路，這樣可以使配線線路按立體敷設(shè)。第135頁,共184頁，2024年2月25日，星期天三、印刷線路板的典型制造工藝印刷線路板的典型制造工藝是用腐蝕銅箔法進行通孔鍍銅，也部分采用通孔鍍錫鉛焊料的方法板面電鍍法（一次鍍銅）標準法圖形電鍍法（二次鍍銅）印刷線路板的典型制造工藝：第136頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學鍍銅板面電鍍銅（通孔電鍍）接線端電鍍1、板面電鍍法（一次鍍銅）第137頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

材料準備→按產(chǎn)品尺寸下料→重疊并鉆導向孔→鉆孔→表面研磨→化學鍍銅→板面電鍍銅→電鍍后修整→用干膜遮蓋→對準膠片位置曝光→顯像→蝕刻→剝?nèi)ケＷo層→打磨接線端→接線端電鍍→印上文字和錫鉛合金保護層→涂錫鉛合金→外形加工→電氣試驗→涂焊劑（*）→目測檢驗→捆包、發(fā)貨*如果涂錫鉛合金焊料時，就不必涂焊劑0.2-0.5μm板面電鍍法工藝流程：孔鍍層20μm第138頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

板面電鍍蝕刻法要點①板材鉆孔和化學鍍銅后，對全板面和孔電鍍到所需要的銅厚，使孔內(nèi)平均銅厚大于等于20微米。②僅在孔和圖形上覆蓋干膜，以干膜作抗蝕層。③在酸性蝕刻液中蝕去多余的銅，從而得到所需要的導線圖形。第139頁,共184頁，2024年2月25日，星期天2、標準法圖形電鍍法（二次鍍銅）化學鍍銅板面電鍍銅（通孔電鍍）（一次銅、板電）圖形電鍍銅（圖形電鍍）（二次銅、線路銅）接線端電鍍電鍍錫鉛焊料第140頁,共184頁，2024年2月25日，星期天

材料準備→按產(chǎn)品尺寸下料→重疊并鉆導向孔→鉆孔→表面研磨→化學鍍銅→板面電鍍銅（一次鍍銅）→電鍍后修整→用干膜遮蓋→對準膠片位置曝光→顯像→按線路圖形電鍍銅（二次鍍銅）

電鍍錫鉛焊料→剝?nèi)ケＷo層→蝕刻→熔化焊料→熔化接線端的錫鉛焊料→打磨接線端→接線端電鍍→印上文字和焊料保護層→外形加工→電氣試驗→目測檢驗→捆包、發(fā)貨標準法圖形電鍍法工藝流程：第141頁,共184頁，2024年2月25日，星期天注意在層壓板上復制圖形時，要鍍以厚的化學鍍銅層第142頁,共184頁，2024年2月25日，星期天制造印刷線路板的電鍍種類通孔電鍍圖形電鍍接線端電鍍第143頁,共184頁，2024年2月25日，星期天通孔電鍍通孔電鍍：就是在絕緣底板上必須開的孔中進行電鍍，使底板上、下的圖形獲得電氣連接的電鍍方法。第144頁,共184頁，2024年2月25日，星期天圖形電鍍：在PCB的制作過程中，將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足客戶要求的厚度，并且以鍍錫層來作為下工序蝕刻的保護層。圖形電鍍也稱表面電鍍。圖形電鍍第145頁,共184頁，2024年2月25日，星期天接線端電鍍電鍍接線端電鍍：印刷線路板的接線端乃是象閘刀的形式與電氣接頭連接的部位，該部位的電鍍稱為接線端電鍍，也稱接插件電鍍。第146頁,共184頁，2024年2月25日，星期天印刷線路板孔金屬化方法機械方式通孔金屬化非化學方式通孔金屬化（雙面板和多層板：涂覆電鍍膏）電鍍孔金屬化（雙面板和多層板）第147頁,共184頁，2024年2月25日，星期天覆銅板的孔金屬化電鍍：減成法無覆銅層的樹脂板的孔金屬化：全加成法四、通孔電鍍、圖形電鍍第148頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第149頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第150頁,共184頁，2024年2月25日，星期天孔壁孔第151頁,共184頁，2024年2月25日，星期天1、覆銅板的孔金屬化電鍍：

減成法印刷線路板→鉆孔→去鉆污（除油及粗化）→敏化、活化（或膠體鈀活化）→解膠（去錫鹽處理）→化學鍍銅（或化學鍍鎳）→第一次電鍍銅（通孔電鍍）→干燥→圖形印刷（光致抗蝕膜）→第二次鍍銅（圖形電鍍）→圖形保護電鍍錫→去掉抗蝕膜→蝕刻→退錫→干燥→檢查→進入后工序第152頁,共184頁，2024年2月25日，星期天鍍錫作為保護圖形的抗蝕層—經(jīng)過圖形印刷并經(jīng)孔金屬化和鍍銅處理后的印制板，在圖形腐蝕前要鍍上一層錫，這樣，在去掉抗蝕膜后，將多余的銅層蝕刻掉時，鍍有錫的線路圖形就保留下來并形成了線路板上的線路。這時的鍍錫層純粹就是抗蝕銅劑，在完成圖形蝕刻后錫要被退掉。要求分散能力好、鍍層均勻。第153頁,共184頁，2024年2月25日，星期天圖形電鍍第154頁,共184頁，2024年2月25日，星期天2、無覆銅層的樹脂板的孔金屬化：全加成法無覆銅層的樹脂板→鉆孔→圖形印刷（抗鍍膜）→活化→解膠→化學鍍銅→干燥→檢查→進入后工序第155頁,共184頁，2024年2月25日，星期天25μm熔融焊料的熱沖擊第156頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第157頁,共184頁，2024年2月25日，星期天第158頁,共184頁，2024年2月25日，星期天舉例：雙面通孔電鍍工藝

鉆孔→去毛刺→研磨→除油→化學水洗→化學蝕刻→稀硫酸浸蝕→水洗→稀鹽酸浸蝕→膠體鈀活化→水洗→解膠→涂粘結(jié)促進劑→水洗→化學鍍銅→水洗→稀硫酸浸蝕→水洗→電鍍銅第159頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學蝕刻過硫酸銨200g/L溫度20±5℃時間1-2min第160頁,共184頁，2024年2月25日，星期天稀硫酸浸蝕10%稀硫酸常溫2min第161頁,共184頁，2024年2月25日，星期天稀鹽酸浸蝕20-50%稀鹽酸常溫2min第162頁,共184頁，2024年2月25日，星期天膠體鈀活化氯化鈀0.5g氯化亞錫25g鹽酸300mL水600mL溫度40-60℃時間10min第163頁,共184頁，2024年2月25日，星期天化學鍍銅硫酸銅7g/L酒石酸鹽20g/L甲醛25mL/L氫氧化鈉5g/L硫酸鈉2g/L溫度18-22℃pH11-12.5時間5-10min第164頁,共184頁，2024年2月25日，星期天通孔鍍—焦磷酸鍍銅焦磷酸銅90g/L焦磷酸鉀355g/L