第六章-电镀、电刷镀和化学镀
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电镀技术培训资料一、电镀技术的基本概念电镀技术是一种利用电化学原理,在金属表面通过电解的方式镀上一层金属或合金的薄膜,以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性和导电性的技术。
电镀技术可以分为化学镀和电化学镀两种,其中电化学镀是指通过电解液中的离子在电极上沉积形成金属层,而化学镀则是通过化学反应在金属表面生成一层化合物。
二、电镀技术的原理电镀技术的原理主要是利用电解、电化学反应和电流传输等基本原理。
在电解质溶液中,正极(阳极)和负极(阴极)之间形成电场,当外加电压后,阴极上的金属离子(阳离子)在电场的作用下向阴极移动,并在阴极上还原成金属,形成一层金属镀层。
同时,阳极上的金属原子通过氧化反应转化为阳离子,溶解在电解质中,形成金属离子。
这样,通过电解质中金属离子的传输和在电极上的沉积,实现了金属表面的电镀。
三、电镀技术的方法电镀技术的方法主要包括化学镀、电化学镀和自催化电镀三种。
化学镀是通过在金属表面形成一层化合物,如化铬、化镍等,来改善金属的性能。
电化学镀则是通过电解的方式,在金属表面形成一层金属或合金的薄层。
而自催化电镀是通过在金属表面利用化学还原的方法,使金属表面沉积金属,而无需外加电流。
不同的电镀方法适用于不同的材料和要求,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的电镀方法。
四、电镀技术的注意事项在进行电镀处理时,需要注意的有以下几点:1. 选用适当的镀层材料和工艺参数,以满足不同要求的镀层性能。
2. 控制好电解质的成分和浓度,以保证电解液的性能稳定和镀层质量的一致性。
3. 严格控制电镀工艺过程中的温度、电压、电流密度和镀层厚度,以确保镀层的质量和光泽度。
4. 做好镀前准备和镀后处理工作,包括清洗、脱脂、酸洗、活化等工艺,以提高镀层的附着力和耐腐蚀性。
5. 注意安全问题,避免电解液的溅洒和腐蚀,防止发生意外事故。
通过以上的培训资料,相信读者对电镀技术已经有了一个初步的了解。
电镀技术的发展是一个持续不断的过程,随着技术的不断进步和完善,电镀技术也将会有更广泛的应用和更优秀的表现。
沉铜覆盖能力(%)图1:沉铜的覆盖能力及气孔发生率活化处理时间(分)图2:处理条件及金属钯的吸附量⊙清净处理:基板的表面脱脂与孔内壁表面调整同时进行,使铜的表面氧化物、油污除去,促进表面对金属钯的吸附量(见图3)。
增加孔内壁润湿性的处理溶液采用碱性表面活性剂。
⊙酸洗:经过彻底清洗干净后,再进行中和处理保持界面活性状态。
通常酸洗采用硫酸、盐酸。
⊙表面腐蚀处理:主要目的是除去铜焊盘与内层铜表面上的氧化物,确保沉积铜层的密着性和均匀性,增加其可靠性。
采用腐蚀剂有过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸-双氧水系。
⊙硫酸:经腐蚀后,表面存有残留的硫酸盐被处理掉,获得洁净的铜表面。
一般采用5%(体积比)的硫酸。
⊙预处理:活化处理前,先在低浓度的预浸催化液中进行处理,以防止对活化液的污染。
曾采用过以盐酸系列工艺方法进行处理,但由于对内层铜表面影响而产生晕圈现象。
现采用盐基系处理溶液进行处理。
⊙活化处理:沉积速度(μm) 0.35-0.5 0.35-0.5 1.5-2.5 2.0-2.5 1.0-3.0时间 (分钟) 20-30 20-30 30 30 60三、电镀多层印制电路板制造工艺规程中,采用的电镀液的种类很多,其中有:□焦磷酸盐镀铜电解液:⊙全板镀铜工艺方法;⊙图形电镀工艺方法。
□硫酸镀铜电解液:⊙全板镀铜工艺;⊙图形镀铜工艺。
□锡焊料电镀液:⊙图形电镀工艺方法□镀镍电解液:⊙插头镀镍;□镀金电解液:⊙插头镀金。
(1)镀铜电解液:在多层印制电路板制造过程对电镀铜层的物理性要求是很高的。
特别对小孔径和高孔径与板厚比,要求铜层厚度均匀性、铜层的物理性能要优越,以确保在热冲击时不发生质量缺陷。
基板表面与孔内壁经过预处理后,要特别注意的清洁处理时,小孔径(高纵横尺寸比)与孔壁内部状态,确保通孔内被溶液浸润性(孔内气泡全部除去)和催化处理后内孔壁吸附金属钯量,并依次进行处理,特别要保持清洁调节器内的表面活性剂的含量,这是解决铜层致密性不良的十分重要的对策。
电镀知识详细解读(全面)一、电镀1、概念电镀就是通过电沉积的方式在工件表面镀一层或多层金属镀层,给予工件美丽的外观或特定的功能要求。
电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。
为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。
电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
2、原理在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。
电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。
在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。
电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。
电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
3、目的为了得到具有某种特性的金属层,如:硬度、光亮度、耐腐性及在电铸方面复制同样的形状.4、电镀液溶液中在阳极与阴极间金属离子移动的导电介质。
如何维护电镀液?持续的化学分析、赫氏槽电镀测试、添加化学品、去除污染物、定期净化、缺陷/次品的常规检查、物理测试5、pH值用来度量酸碱度的;pH值的范围处于0-14之间;小于7的为酸性,大于7且小于等于14的为碱性,7.0为中性。
二、基础电化学1、电镀槽2、阴极反应离子还原反应从外部电路中吸收电子典型的反应:Ni+++ 2e-→Ni (金属)2H+ + 2e-→H24H2O + 4e-→2H2 + 4(OH)-3、阳极反应金属氧化成阳离子将电子释放至外部电路典型的反应:Ni→Ni++ +2e-4OH-→O2 +2H2O + 4e-2H2O →O2 + 4H++4e-4、清洗(1)清洗的目的保障后续的镀层的结合力;得到高品质的完美镀层;镀层具有期望的各种特性。
电镀和化学镀的工艺介绍在前段时间被爆出的东京奥运会金牌掉皮事件,很显然,金牌不是纯金打造的,这点没什么可争论的,毕竟这点已经是共识,根据国际奥委会的相关规定,每块金牌至少要包含6克黄金和92.5%的白银,金牌的制作直径最少60mm,厚度至少要有3mm,也就是说,金牌是用银质作为基底,在基底的表面再镀覆一层金,给金牌镀金的工艺有电镀、化学镀、真空镀,大家认为采用了哪一种工艺呢?镀层剥落的原因是什么?(大家如果感兴趣可以先自行分析,或者从网上寻找一些解释或答案,或者看完本文,你可能就有自己的答案了)表面金属镀膜技术是对基体表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术,同时也是一种金属沉积技术,也是一种表面金属镀膜技术。
具体分类如下01 电镀电镀,即水镀或水电镀,一般情况下,如果没有特别说明习惯直接叫做电镀,电镀是利用电解的原理将导电体(待镀工件)铺上一层金属镀层的方法,注意是电解的原理,咋一看,跟阳极氧化的原理很相似,都是阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,只不过由于电解液的不同反应生成的物质不一样罢了,阳极氧化的原理可查看之前的文章:腐蚀的艺术:阳极氧化的机理。
阳极氧化是在酸性电解液中进行,工件为阳极;而水镀则相反,是指在含有预镀金属的盐类溶液中,以待镀工件为阴极,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,通过电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在待镀工件表面被还原并沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。
电镀的原理(以镀铜为例):在电源的作用下,电流通向阳极,阳极板不断失去电子,失去电子的金属铜离子扩散到镀液中(即阳极的溶解过程);失去的电子在电源电势的驱动下,向电流反方向运动,通过直流电源富集到阴极上,铜离子在阴极上不断得到电子而还原成金属镀层。
阴极(镀件):[Cu2+]+2e→Cu (主反应)2[H+]+e→H2↑ (副反应)阳极(镍板):Cu -2e→Cu2+ (主反应)4[OH-]-4e→2H2O+O2↑+4e (副反应)注意,电镀是要在通电的情况下进行的,所以,阴极和阳极材料必须要能传导电,因此,对于塑胶件的电镀,由于塑胶件是非导电体,不能马上拿来电镀,需要进行前处理,其中最重要的一步就是化学镀。