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塑料电镀工艺简介


将塑料制件浸到上述敏化液中处理的目的,就是要在塑料表面生 成一层易氧化的、微溶于水的凝胶物质Sn2(OH)3Cl,但是该物质并 不是在敏化液中生成的,而是在水洗时产生的(由于水的PH值远大 于敏化液,清洗时立即发生二价Sn的水解作用)
所以,从敏化液中取出塑料件应注意: ① 既要清洗干净,以免污染活化液; ② 又不能用过大的流速和过长的时间冲洗,否则将不利于凝胶物 质的形成和表面附着。
电镀工艺常见问题(二)
# 问题表象 直接原因 深层次原因 2 碰 伤 、 划 1. 包 装 过 1. 修剪料头时,修剪 伤 程中产生 方法不当或拿的方法 不当 2. 产品包装方式不合 理,导致产品之间互 相摩擦 2. 电 镀 过 1. 产品在槽与槽之间 程中产生 转运时相互摩擦 2. 挂具设计不合理, 导致产品之间间隙太 小 3. 人 工 冲 1. 清洁用具可能选择 洗时产生 不当 2. 清洁方法不当 处理对策 将注意事项列入《作 业指 导书 》并 由QC 巡检 改进包装方式
生微孔 素材 粗化后 化学镀后 电镀后
电镀工艺流程框图
原材料 IQC 分类上挂具 脱脂 粗化 中和
★六价铬管制重点
镀铜
IPQC
化学镍
还原
活化
敏化
★一般包括焦磷酸 铜和硫酸铜两道
镀镍
镀铬
烘干
全检
包装
出货
★根据产品表面效果, ★分为三价铬和六价铬 有多种镀镍工艺 ★六价铬管制重点
电镀工艺流程说明
1. 脱脂(也称除油):
一般电镀件的功能测试要求
4. 盐雾试验: 5% NaCl溶液,35℃,24H/48H/72H 六价铬基本上没问题,但三价铬不容易通过测试 ---三价铬药水和工艺的历史比较短,稳定性略有不足,目前在持续 改善中。即使是暴露在空气中,如果时间长了,也会因为氧化原因导致表 面变黄、变暗。 5. 恒温恒湿试验: 高温80℃/95%RH/48H,低温-40℃/48H 一般较少出问题,可能出现的问题是起泡 ---主要跟粗化效果有关,有时候也会因为化学镀镍后放在空气 中被氧化,导致铜层附着不良。 6. 冷热冲击试验: 高温85℃/0.5H,低温-40℃/0.5H,温度转换时间在5分钟内完成, 20Cycles(不同客户有不同规格) 大多数都不做这项测试,因为设备比较贵
电镀工艺常见问题(一)
# 问题表象 直接原因 深层次原因 1 表面麻点 1. 电 镀 槽 1. 药水中混有杂质 中有杂质 2. 添加药水过程中 混入杂质 3. 空气中灰尘较多 2. 电 镀 前 产 品 表面 已有麻点 3. 电 镀 过 程 中 产生 麻点 处理对策 加入药水前先过 滤 保持各种容器的 清洁 保持通风,使车 间空气较清洁 1. 产品表面有灰尘 1. 电镀前清洁干 净 2. 产品包装方式 改进 电镀过程中清洗不 清洁干净 彻底
3. 关于局部防镀:
有些产品要求局部防镀,一般采取喷/涂绝缘漆的方法。
4. 六价铬问题:
理论上,电镀最表面的金属铬是“铬原子”,既不是六价铬也不是三价铬 。所以,成品上面不应该有“六价铬”的存在。电镀过程中的六价铬,通过很多 道水洗,都被清洗掉了。但由于受RoHS的影响,大家一听“六价铬”还是很担心 。 由于过程中使用了CrO3,所以,电镀过程是不环保的。
5. 气仓(料没有烘干)
电镀后起泡,而且附着力较差,甚至可能会掉皮
6. 凸点
因为存在“尖端放电”现象,凸点会变得更大
7. 凹点
一般情况下,凹点在电镀后会变小一些,但看起来可能更明显
8. 异色点
基本上没有影响,除非是材质发生了改变
一般电镀件的功能测试要求
1. 附着力:
常用百格测试法,一般要求在4B(边角脱落5%以内),最低3B(边角脱落 15%以内,且没有整格脱落) 影响附着力的主要因素: ---料温:一般规律,ABS在料温250℃左右的附着力最佳。 ---压力/速度:内应力明显的位置,附着力比较差 ---油污:表面最好不要有油,最好不要用脱模剂 ---电镀粗化:温度偏低或粗化时间过短,粗化时间过长也不行 ---化学镀镍后放在空气中时间较长,化学镍被氧化,导致铜层附着不良 ---敏化/活化不良:会导致化学镀镍不良
指导作业员按正确的 要求进行操作 改进挂具设计
应选择柔软的刷子等 工具 改变作业方式
电镀工艺常见问题(三)
# 问题表象 直接原因 深层次原因 3 变形 1. 包 装 过 1. 修剪 料头 方法 不当 程中产生 或 拿 的 方法 不当 ,或 用力过猛 2. 产品 包装 方式 不合 理 , 导 致产 品之 间互 相挤压 2. 电 镀 过 1. 产品 在槽 与槽 之间 程中产生 转运时相互挤压 2. 挂具 设计 不合 理, 导 致 产 品之 间间 隙太 小 3. 人 工 冲 1. 清洁时用力过猛 洗时产生 2. 拿产 品的 方法 、位 置不对、用力过猛等 处理对策 将注意事项列入《作 业 指 导 书 》 并 由QC 巡检 改进包装方式
电镀工艺流程说明
8. 电镀:以硫酸铜镀浴为例,示意图如下
电镀工艺流程说明
9. 化学反应:以电镀铜为例,简要说明如下
镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸,在直流电压的作用下,在阴、 阳极上发生如下反应: 阴极: Cu2+ 获得电子被还原成金属铜,在直流情况下电流效率可达 98%以上。Cu2+ + 2e → Cu 某些情况下镀液中存在少量 Cu+,将发生如下反Cu+ + e → Cu 还可能出现Cu2+的不完全还原: Cu2+ + e → Cu+ 。 由于铜的还原电位比H+正得多,所以一般不会有氢气析出。 阳极: 阳极反应是溶液中Cu2+的来源:Cu - 2e → Cu2+ 在少数情况下,阳极也可能发生如下反应: Cu - e → Cu+ 溶液中的Cu+ 在足够量硫酸的存在下,可能被空气中的氧气氧化成 Cu2+:4Cu+ + O2+ 4H+ → 4Cu2+ + 2H2O 当溶液酸度不足时,Cu+ 会水解形成Cu2O,形成所谓"铜粉": 4Cu+ + 5H2O → 2Cu(OH)2 + 4H+ + Cu2O + H2O 氧化亚铜的生成会使镀层粗糙或呈海绵状,因此在电镀过程中应尽量 避免一价铜的出现。
电镀工艺流程说明
2. 粗化:
粗化的目的是使塑料表面微观粗糙,使镀层与基体接触面积 上升,还可使塑料表面由憎水变为亲水,以提高塑料表面与镀层 间的结合力。 化学粗化液主要成分是铬酐(CrO3)和硫酸,是一种强氧化性 溶液。它成分简单,维护方便,粗化速度快,效果好。目前,塑 料电镀基本上都采用化学粗化。
电镀工艺流程说明
5. 活化:
将敏化处理时生成的一层物质氧化,在塑料表面产生有催化性 的贵金属薄层,作为化学镀时氧化还原反应的催化剂。能起催化作 用的贵金属有金、银、铂、钯等。常用的活化液有两种类型: ① 离子型活化液: 应用最多的是含Ag+ 和Pd2+ 的活化液。当经过敏化后的塑料件 浸入含有银离子或钯离子的溶液中时,贵金属离子立即被二价锡还 原,生成贵金属微粒粘附在塑料表面。这些沉淀就成为化学镀的催 化结晶中心。 AgNO3 活 化 液 稳 定 性 不 够 好 , 使 用 寿 命 短 , 但 比 较 经 济 , PdCl2(AuCl2)价格较贵,但稳定性好,寿命长。PdCl2最常用。 ② 胶体钯活化液: 用胶体钯活化液进行活化亦称为直接活化法,它是将敏化和活 化合并为一步进行。胶体钯活化液稳定性相当好,使用维护方便, 且比离子型活化液所得镀层结合力高。
2. 硬度:
铅笔硬度计,Mitsubishi铅笔,一般要求2H(六价铬)、1H(三价铬) 影响硬度的主要因素: ---素材本身的硬度 ---镀层的厚度(硫酸铜比较软,焦磷酸铜比较硬,铬层最硬)
3. 耐磨擦:
RCA试验机,175g,300次。如果铬层膜厚达到0.1um以上,耐磨擦几乎 不会有问题。
塑料电镀简介
注Hale Waihona Puke 仅介绍“水电镀”塑料电镀原理
ABS是丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯 乙烯(Stylrene)的聚合物,它具有一定的表面硬度、韧性、耐 冲击性、表面光泽,并具有抗化学腐蚀性、易加工等特性。 简单地说,ABS电镀就是将ABS中的B(丁二烯)以化学方 式腐蚀掉,使产品表面呈现一些疏松的细孔,再附着一层导 体(比如铜)使其能够导电,随后再参照金属电镀的方式进行电 镀,在其表面镀上一层金属薄膜。所以,ABS电镀是化学镀 与电镀的混合。 铬(Cr) 示意图如下: 镍(Ni) 铜(Cu) (气泡代表B) 表面产 化学镍 化学镍
对需要化学镀铜的塑料件: 可在10%的甲醛溶液中浸渍,然后直接放入碱性化学镀铜槽中 进行化学镀铜。
电镀工艺流程说明
7. 化学镀镍
化学镀镍是以次磷酸盐为还原剂,经自催化电化学反应而沉积出镍磷 合金镀层的新技术。镀镍过程由于是在没有电流通过的条件下进行的,又 称无电解镀镍(Electroless Nickelplating)简称EN技术。 它具有深镀能力强、均镀能力好、镀层致密、孔隙率低等技术特点, 应用范围已扩展到工业生产的各个领域,目前是全球最优秀的表面处理之 一。 化学镀镍的特点: 1、镀层是化学介的结合,不脱落,不龟裂,结合力400Mpa,远远高 于电镀镍。 2 、 具 有 高 硬 度 和 高 耐 磨 性 。 在 沉 积 状 态 下 , 镀 层 硬 度 为 HV500550(HRC49-55),400℃热处理为HV900-1000(HRC69-72)。 3、镀层系非晶态,孔隙小,表面光洁,在许多地方可替代不锈钢。 4、镀层厚度十分均匀,±误差在2um左右,有很好的“仿型性”, 镀后不需要再进行磨削加工。 5、在肓孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层。 6、镀层的厚度可控,一般为10-15um/h。
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