常见的五种表面处理工艺
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表面处理工艺大全随着科技的不断发展,表面处理工艺在现代制造业中扮演着非常重要的角色。
通过表面处理,可以改善材料的性能、外观和耐久性,满足人们对产品质量和美观度的不断提高。
本文将介绍几种常见的表面处理工艺,包括电镀、喷涂、氧化以及机械加工等。
一、电镀技术电镀是在材料表面镀上一层金属物质的工艺。
它能够提高材料的抗氧化性、耐腐蚀性和外观质量。
电镀工艺主要包括镀金、镀银、镀铜、镀镍等。
其中,镀金常用于精密仪器、珠宝等制品,镀银常用于餐具和装饰品,镀铜和镀镍则广泛应用于家电、汽车零部件等行业。
二、喷涂技术喷涂技术是将液态颜料或涂料通过喷枪均匀地涂覆在材料表面的工艺。
喷涂可以给材料表面增加颜色、纹理或保护层,常用于家具、汽车、建筑等领域。
常见的喷涂方式包括气动喷涂、涂装机器人喷涂和静电喷涂等。
三、氧化技术氧化技术主要指对金属表面进行氧化处理,以形成一层氧化膜来改变材料的性能。
常见的氧化工艺包括阳极氧化和化学氧化。
阳极氧化主要应用于铝材料,可以增强其耐磨性、耐腐蚀性和外观质量。
化学氧化则常用于钢材的表面处理,以提高其耐蚀性和美观度。
四、机械加工机械加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式改变材料表面形状和质量的工艺。
机械加工不仅可以去除材料表面的氧化层、污渍等缺陷,还可以提高材料的精度和光滑度。
常见的机械加工工艺包括车削、铣削、研磨和抛光等。
总结:表面处理工艺在现代制造业中起着至关重要的作用。
无论是增强材料的性能,改善外观质量,还是提高产品的耐久性,表面处理都扮演着不可或缺的角色。
电镀、喷涂、氧化和机械加工是常见的表面处理工艺,每种工艺都有着自己的特点和适用范围。
在实际应用中,根据不同的需求和材料特性,可以选择合适的表面处理工艺,以达到最佳的效果。
文章总字数:407字。
常见的表面处理工艺大汇总常见的表面处理工艺有很多种,它们被广泛应用于各种行业和领域。
下面是一些常见的表面处理工艺,以及它们的文字描述:1.喷砂处理:喷砂处理是一种通过喷枪将砂粒喷向工件表面,以去除氧化膜、锈蚀和杂质等表面层的过程。
喷砂处理可以增加工件表面的粗糙度,提高涂层的附着力。
文字描述:喷砂处理是一种表面处理工艺,通过将砂粒喷向工件表面,以去除氧化膜、锈蚀和杂质等表面层。
喷砂处理可以增加工件表面的粗糙度,提高涂层的附着力。
2.磷化处理:磷化处理是一种通过化学反应在工件表面形成一层磷化膜的过程。
磷化膜可以提高工件的耐腐蚀性和耐磨性,并有助于涂层的附着。
文字描述:磷化处理是一种表面处理工艺,通过化学反应在工件表面形成一层磷化膜。
磷化膜可以提高工件的耐腐蚀性和耐磨性,并有助于涂层的附着。
3.镀锌处理:镀锌处理是一种在工件表面电镀一层锌的过程。
锌是一种活泼的金属元素,可以有效地防止工件腐蚀。
文字描述:镀锌处理是一种表面处理工艺,通过在工件表面电镀一层锌,以防止工件腐蚀。
镀锌处理广泛应用于各种行业和领域。
4.喷漆处理:喷漆处理是一种将涂料喷涂在工件表面的过程。
喷漆处理可以增加工件的美观度、保护工件不受腐蚀和磨损等。
文字描述:喷漆处理是一种表面处理工艺,通过将涂料喷涂在工件表面,以增加工件的美观度、保护工件不受腐蚀和磨损等。
喷漆处理广泛应用于各种行业和领域。
5.氧化处理:氧化处理是一种通过化学或电化学方法使金属表面生成氧化膜的过程。
氧化膜可以改变金属的颜色,增加表面的耐磨性和抗腐蚀性。
文字描述:氧化处理是一种表面处理工艺,通过化学或电化学方法使金属表面生成氧化膜。
氧化膜可以改变金属的颜色,增加表面的耐磨性和抗腐蚀性。
6.镀铬处理:镀铬处理是一种在工件表面电镀一层铬的过程。
铬是一种坚硬的金属元素,可以增加工件的硬度、抗腐蚀性和耐磨性。
文字描述:镀铬处理是一种表面处理工艺,通过在工件表面电镀一层铬,以增加工件的硬度、抗腐蚀性和耐磨性。
材料表面处理工艺一、表面处理分以下方式:1、机械表面处理:喷砂、拉丝、机械抛光、压纹、喷涂、抛丸、磨光、刷光、刷漆、抹油化学表面处理:QPQ处理、光中氮化、铬化、镀铬、镀锌、化学镀镍、化学抛光、发黑/发蓝、酸洗2、电化学表面处理:阳极氧化、磷化、电化学镀镍、电化学抛光、电泳。
现代化超硬化表面处理:TD覆层处理、物理气相沉积(PVD)、物料化学气相沉积(PCVD)、化学气相沉积(CVD)3、其他类型表面处理:离子镀膜、离子注入、激光表面处理二、机械表面处理说明:1、喷砂:利用高速砂流的冲击作用清理和粗化零件表面,行成哑光珍珠银面。
特点:提高工件抗疲劳性,增加工件与涂层的附着力,延长涂层的耐久性,利于涂料的流平和装饰、表面易脏。
用途:可适用所有黑色金属及铝合金材料进行表处前进行或者不锈钢钣金表面。
2、拉丝:通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的表面处理,形成缎面效果,体现金属材料的质感3、机械抛光:利用抛光工具和磨料颗粒或其它抛光介质对工件表面进行修饰加工,降低表面粗糙度,获得光亮、平整表面的加工方式。
4、压纹:压制各种纹理5、喷涂:覆盖其他非金属涂层。
钢钣金常用喷涂颜色:大波纹米白色静电喷涂、表面粉末静电喷涂黑色亚光、黑色细砂纹静电喷涂三、化学表面处理说明:1、QPQ:将黑色金属放入两种性质不同的盐浴中,通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层,使表面改性的目的。
特点:良好的耐磨性和耐疲劳性;良好的抗腐蚀性;变形小;时间周期短;无公害。
误差可保持在0.005mm。
颜色:亮黑色用途:可适用所有黑色金属材料。
2、光中氮化:QPQ升级工艺,将钢或不锈钢放入由多种元素混合的盐浴中进行渗透处理,可达到淬火的硬度,特点:比QPQ优点在于完全不变形,硬度更高,深度更深,效率高,不需要抛光用途:可氮化精度高、非标及大型零部件。
2、铬化:用铬盐酸溶液与金属作用在表面生成三价或六价铬化层特点:耐腐蚀性、提高零件与有机涂层或者与无机覆盖层的结合力,吸附性好颜色:本色、金黄色、绿色用途:铝、镁及其合金3、镀铬:在零件表面镀上一层金属铬,厚度一般为20um,表面形成钝化膜,特点:硬度高、耐磨性好、耐高温和耐腐蚀。
印刷表面处理工艺
印刷表面处理工艺是指在印刷过程中,为了达到特定的印刷效果或提高印刷品的质量和耐久性,对印刷材料的表面进行处理的工艺。
常见的印刷表面处理工艺有:
1. UV涂布:在印刷品表面覆盖一层透明的UV光固化油墨,
提高印刷品的光泽度、耐磨性和耐久性。
2. 烫金:利用热压技术,在印刷品上覆盖一层金属箔,使印刷品具有金色或银色的装饰效果。
3. 凸印:利用凸版印刷技术,在印刷品表面形成凹凸有致的图文,增强视觉和触觉效果。
4. 压纹:利用压纹板对印刷品表面进行压花处理,使印刷品具有纹理、艺术感和防伪效果。
5. 胶装:将印刷品的页面用胶水固定在封面上,提高印刷品的耐用性和美观度。
6. 涂膜:在印刷品表面覆盖一层薄膜,起到保护印刷品的作用,提高耐久性和防水性。
7. 磨光:利用磨光机对印刷品表面进行磨光处理,提高表面光滑度和光泽度。
8. 涂层:在印刷品表面涂覆一层特殊涂料,如防火涂层、防水涂层等,以增加印刷品的功能性和保护性。
以上是一些常见的印刷表面处理工艺,不同的工艺可以结合使用,以实现更丰富的印刷效果和需求。
表面处理的方法表面处理是一种常见的工艺方法,用于保护、装饰和改善材料表面的性能。
不同的材料和应用领域需要不同的表面处理方法。
本文将介绍一些常见的表面处理方法,包括电镀、喷涂、镀膜、氮化、放电加工和机械加工。
电镀是一种通过电解沉积金属或合金在材料表面的方法。
它可以提供良好的耐腐蚀性和装饰性,常用于金属制品的表面处理。
例如,镀锌能够保护钢铁材料免受腐蚀,镀铬可以提高产品的装饰效果。
此外,电沉积还可以用于调节材料的摩擦性能、导电性能和光学性能等。
喷涂是一种通过喷射液体或粉末材料在材料表面形成涂层的方法。
喷涂可以实现各种不同的功能,如防护、装饰和绝缘等。
常见的喷涂方法包括喷漆、喷粉等。
例如,涂上抗紫外线的漆可以保护木材和金属不受阳光照射的损害,而防火涂层可以延缓火焰的蔓延。
镀膜是一种在材料表面形成薄膜的方法。
镀膜可以改变材料的表面性质,如硬度、摩擦系数和耐磨性等。
常见的镀膜方法有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等。
例如,刀具镀钛膜可以提高刀具的切削性能,玻璃镀膜可以提高透光性和耐腐蚀性。
氮化是一种在材料表面形成氮化物化合物层的方法。
氮化可以提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
常见的氮化方法包括氮化渗透和离子氮化等。
例如,钢材通过氮化处理可以提高其耐磨性和抗腐蚀性,陶瓷材料通过氮化处理可以提高其硬度和耐高温性。
放电加工是一种利用电火花、激光或电子束等高能源放电来改变材料表面形态和性能的方法。
放电加工可以用于去除材料表面的氧化层、氢化层和碳化层,从而提高材料的表面质量和增强其特定性能。
例如,电火花加工可以用于去除金属表面的氧化皮和凸起,激光熔覆可以用于在金属表面形成覆盖层。
机械加工是一种通过切削、研磨和抛光等方法来改变材料表面形貌和尺寸精度的方法。
机械加工可以去除材料表面的缺陷和瑕疵,同时还可以提供一定程度的光洁度和平整度。
例如,车削可以用于改善轴类零件的圆度和表面质量,磨削可以用于去除金属表面的氧化皮和毛刺。
表面处理大汇总表面处理即是通过物理或化学的方法在材料表面形成一层具有某种或多种特殊性质的表层。
通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能。
外观:颜色、图案、logo、光泽线条(3D、2D);质感:手感、粗糙度、寿命(品质)、流线型等等;功能:硬化、抗指纹、抗划伤;一、阳极氧化阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。
这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
工艺流程:单色、渐变色:抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色:①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化 2 →封孔→烘干②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化 1 →镭雕→阳极氧化 2 →封孔→烘干1、提升强度,2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔,满足欧、美等国家对无镍的要求。
技术难点及改善关键点:阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要结构件厂商在生产过程中不断探索,寻求突破。
阳极氧化处理相关厂商1、比亚迪2、富士康3、大禹化工4、鸿荣恒铝制品……二、电泳 ( ED-Electrophoresis deposition )电泳:用于不锈钢、铝合金等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。
工艺流程:前处理→电泳→烘干优点:1、颜色丰富;2、无金属质感,可配合喷砂、抛光、拉丝等;3、液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理;4、工艺成熟、可量产。
缺点:掩盖缺陷能力一般,压铸件做电泳对前处理要求较高。
电泳处理相关厂商1、船南济城科技2、弘昕五金……三、微弧氧化 (MAO)微弧氧化:在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
工艺流程:前处理→热水洗→ MAO →烘干技术特点优点:1、陶瓷质感,外观暗哑,没有高光产品,手感细腻,防指纹;2、基材广泛:Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其合金等;3、前处理简单,产品耐腐蚀性、耐候性极佳,散热性能佳。
以下是常用的10种零件材料表面处理工艺及其工艺过程和常用场景:1. 镀铬:- 工艺过程:电镀铬层在零件表面形成一层保护性薄膜。
- 常用场景:提高零件的耐腐蚀性、抗磨损性和装饰效果,常用于汽车部件、家具等。
2. 热浸锌:- 工艺过程:将零件浸入熔融的锌中,形成一层锌层。
- 常用场景:提高零件的耐腐蚀性,常用于钢结构、管道等。
3. 阳极氧化:- 工艺过程:通过让零件成为阳极,使其在电解液中发生氧化反应,形成一层氧化膜。
- 常用场景:提高零件的耐腐蚀性、绝缘性和装饰效果,常用于铝制品、电子器件等。
4. 粉末涂装:- 工艺过程:将粉末涂料均匀喷涂在零件表面,然后通过烘烤使其固化形成一层薄膜。
- 常用场景:提供零件的颜色、装饰效果和耐腐蚀性,常用于家电、金属制品等。
5. 喷砂:- 工艺过程:利用高速喷射流将磨料喷射到零件表面,去除氧化层和污染物。
- 常用场景:提供零件的表面光洁度和粗糙度,常用于铝合金、塑料等。
6. 等离子喷涂:- 工艺过程:将等离子体产生器产生的等离子体涂覆在零件表面形成陶瓷涂层。
- 常用场景:提供零件的耐磨损性、高温性和绝缘性,常用于发动机部件、涡轮叶片等。
7. 化学镀:- 工艺过程:在零件表面通过化学反应沉积一层金属薄膜,如镀铜、镀镍等。
- 常用场景:提供零件的导电性、装饰效果和耐腐蚀性,常用于电子元件、首饰等。
8. 涂漆:- 工艺过程:将涂料均匀涂覆在零件表面形成一层薄膜。
- 常用场景:提供零件的颜色、装饰效果和防腐性,常用于家具、汽车外观件等。
9. 化学蚀刻:- 工艺过程:通过化学溶液对零件表面进行腐蚀处理,形成图案或者纹理。
- 常用场景:提供零件的装饰效果和标识,常用于金属牌匾、饰品等。
10. 渗碳:- 工艺过程:将含有碳源的气体或液体在高温下与零件表面反应,使其表面富含碳。
- 常用场景:提高零件的硬度、耐磨性和韧性,常用于传动零件、刀具等。
这些表面处理工艺可以改善零件的耐腐蚀性、装饰效果、摩擦特性等,以满足不同场景下对零件的要求。
金属常用表面处理工艺金属表面处理是指对金属表面进行加工、涂覆或改变其表面性质的一种工艺。
金属表面处理可以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性、美观性和机械性能等。
下面介绍几种常用的金属表面处理工艺。
1. 镀层处理镀层处理是将金属表面涂上一层金属或非金属的薄膜,以改变其表面性质。
常见的镀层处理有电镀、热浸镀、喷涂等。
电镀是将金属放入电解液中,通过电流的作用,在金属表面上形成一层金属膜。
热浸镀是将金属放入熔融的金属中,使其表面形成一层金属膜。
喷涂是将涂料喷在金属表面上,形成一层保护膜。
2. 氧化处理氧化处理是将金属表面暴露在氧化剂中,使其表面形成一层氧化膜。
氧化膜可以提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
常见的氧化处理有阳极氧化和化学氧化。
阳极氧化是将金属放入电解液中,通过电流的作用,在金属表面上形成一层氧化膜。
化学氧化是将金属表面涂上一层氧化剂,使其表面形成一层氧化膜。
3. 喷砂处理喷砂处理是将金属表面喷上一种磨料,使其表面形成一层粗糙的表面。
喷砂处理可以提高金属的耐磨性和美观性。
常见的喷砂处理有压缩空气喷砂和水喷砂。
压缩空气喷砂是将磨料喷在金属表面上,形成一层粗糙的表面。
水喷砂是将水和磨料混合后喷在金属表面上,形成一层粗糙的表面。
4. 钝化处理钝化处理是将金属表面暴露在一种化学溶液中,使其表面形成一层钝化膜。
钝化膜可以提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
常见的钝化处理有酸洗和碱洗。
酸洗是将金属表面浸泡在一种酸性溶液中,使其表面形成一层钝化膜。
碱洗是将金属表面浸泡在一种碱性溶液中,使其表面形成一层钝化膜。
金属表面处理是一种重要的工艺,可以提高金属的性能和使用寿命。
不同的金属表面处理工艺适用于不同的金属和不同的使用环境。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的金属表面处理工艺。
铝合金表面常见的表面处理工艺铝合金表面处理工艺是指对铝合金表面进行加工和改良,以改善其外观、耐蚀性、耐磨性和耐热性等性能。
常见的铝合金表面处理工艺包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀和化学处理等。
一、阳极氧化阳极氧化是一种常用的铝合金表面处理方法,通过在铝合金表面形成一层致密、均匀的氧化膜来提高其耐蚀性和耐磨性。
这种氧化膜可以具有不同的颜色,如银白色、黑色、金色等,可以根据实际需要进行选择。
二、电泳涂装电泳涂装是一种将有机涂料均匀地附着在铝合金表面的方法。
其基本原理是利用电场的作用,使涂料颗粒带电,然后将铝合金浸入涂料溶液中,通过电化学反应使涂料颗粒在铝合金表面析出形成涂层。
电泳涂装具有涂层均匀、附着力强、耐腐蚀性好等优点。
三、喷涂喷涂是将涂料通过喷枪均匀地喷涂在铝合金表面上的方法。
这种方法广泛应用于汽车、建筑和家具等领域。
喷涂可以选择不同的涂料和颜色,使铝合金表面具有不同的效果和特性。
四、电镀电镀是一种通过电解的方式,在铝合金表面形成一层金属膜的方法。
常见的电镀方法有镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀可以提高铝合金表面的耐蚀性和外观,使其具有更高的装饰性和耐久性。
五、化学处理化学处理是利用化学反应改变铝合金表面的方法。
常见的化学处理方法包括酸洗、酸蚀、酸化和转化膜处理等。
这些方法可以清除铝合金表面的氧化物和杂质,改善其表面质量和耐蚀性。
总结:铝合金表面处理工艺是对铝合金表面进行加工和改良的方法,常见的处理工艺包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀和化学处理等。
这些工艺可以提高铝合金表面的耐蚀性、耐磨性和耐热性等性能,使其具有更好的外观和装饰性。
在实际应用中,可以根据需求选择适合的表面处理工艺,以达到最佳的效果。
模具表面处理工艺一、喷涂处理喷涂处理是一种在模具表面喷涂一层耐磨、耐腐蚀、耐高温等涂层的工艺。
该工艺可以改善模具表面的性能,提高模具的使用寿命和精度。
喷涂工艺包括喷锌、喷塑、喷铝等。
二、电镀处理电镀处理是一种利用电解原理,在模具表面电镀一层金属或合金薄膜的工艺。
该工艺可以赋予模具表面耐磨、耐腐蚀、导电等特性,提高模具的表面质量和性能。
电镀工艺包括镀铬、镀镍、镀铜等。
三、激光强化激光强化是一种利用高能激光束对模具表面进行扫描,使表面材料快速熔化、凝结,达到强化表面的工艺。
该工艺可以提高模具表面的硬度、耐磨性等性能,延长模具的使用寿命。
激光强化还可以用于修复模具表面缺陷和损伤。
四、渗氮处理渗氮处理是一种在一定温度和压力下,将氮原子渗入模具表面的工艺。
该工艺可以提高模具表面的硬度和耐腐蚀性,同时可以提高模具的耐磨性和抗疲劳性。
渗氮处理适用于耐磨性要求较高的模具。
五、镀铬处理镀铬处理是一种在模具表面电镀一层金属铬的工艺。
该工艺可以赋予模具表面高度的硬度和耐磨性,同时可以提高模具的抗腐蚀性和抗疲劳性。
镀铬处理适用于耐磨性要求较高的模具。
六、喷丸处理喷丸处理是一种利用高速气流将弹丸喷射到模具表面,使表面材料发生塑性变形的工艺。
该工艺可以改善模具表面的粗糙度和形状精度,同时可以提高模具的抗疲劳性和耐磨性。
喷丸处理适用于各种类型的模具。
七、氧化处理氧化处理是一种将金属表面氧化成氧化膜的工艺。
该工艺可以提高模具表面的硬度和耐磨性,同时可以增强模具的抗腐蚀性和抗氧化性。
氧化处理适用于钢铁、铝合金等金属材质的模具。
八、抛光处理抛光处理是一种利用抛光机械对模具表面进行抛光加工的工艺。
该工艺可以改善模具表面的粗糙度和形状精度,同时可以提高模具的抗腐蚀性和抗疲劳性。
抛光处理适用于各种类型的模具。
九、渗碳处理渗碳处理是一种在高温下将碳原子渗入模具表面的工艺。
该工艺可以提高模具表面的硬度和耐磨性,同时可以增强模具的抗疲劳性和韧性。
现在有许多PCB表面处理工艺,常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺,下面将逐一介绍。
1. 热风整平
热风整平又名热风焊料整平,它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺,使其形成一层既抗铜氧化,又可提供良好的可焊性的涂覆层。
热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。
保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。
PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中;风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料;风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。
热风整平分为垂直式和水平式两种,一般认为水平式较好,主要是水平式热风整平镀层比较均匀,可实现自动化生产。
热风整平工艺的一般流程为:微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。
2. 有机涂覆
有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺,它是在铜和空气间充当阻隔层;有机涂覆工艺简单、成本低廉,这使得它能够在业界广泛使用。
早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑,最新的分子主要是苯并咪唑,它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。
在后续的焊接过程中,如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的,必须有很多层。
这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。
在涂覆第一层之后,涂覆层吸附铜;接着第二层的有机涂覆分子与铜结合,直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面,这样可以保证进行多次回流焊。
试验表明:最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。
有机涂覆工艺的一般流程为:脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗,过程控制相对其他表面处理工艺较为容易。
3. 化学镀镍/浸金
化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单,化学镀镍/浸金好像给PCB穿上厚厚的盔甲;另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层,它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。
因此,化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,这可以长期保护PCB;另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。
镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散,而镍层能够阻止金和铜间的扩散;如果没有镍层,金将会在数小时内扩散到铜中去。
化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度,仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。
此外化学镀镍/浸金也可以阻止铜的溶解,这将有益于无铅组装。
化学镀镍/浸金工艺的一般流程为:酸性清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金,主要有6个化学槽,涉及到近100种化学品,因此过程控制比较困难。
4. 浸银
浸银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/浸金之间,工艺比较简单、快速;不像化学镀镍/浸金那样复杂,也不是给PCB穿上一层厚厚的盔甲,但是它仍然能够提供好的电性能。
银是金的小兄弟,即使暴露在热、湿和污染的环境中,银仍然能够保持良好的可焊性,但会失去光泽。
浸银不具备化学镀镍/浸金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。
另外浸银有好的储存性,浸银后放几年组装也不会有大的问题。
浸银是置换反应,它几乎是亚微米级的纯银涂覆。
有时浸银过程中还包含一些有机物,主要是防止银腐蚀和消除银迁移问题;一般很难测量出来这一薄层有机物,分析表明有机体的重量少于1%。
5. 浸锡
由于目前所有的焊料都是以锡为基础的,所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。
从这一点来看,浸锡工艺极具有发展前景。
但是以前的PCB经浸锡工艺后出现锡须,在焊接过程中锡须和锡迁徙会带来可靠性问题,因此浸锡工艺的采用受到限制。
后来在浸锡溶液中加入了有机添加剂,可使得锡层结构呈颗粒状结构,克服了以前的问题,而且还具有好的热稳定性和可焊性。
浸锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物,这个特性使得浸锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题;浸锡也没有化学镀镍/浸金金属间的扩散问题——铜锡金属间化合物能够稳固的结合在一起。
浸锡板不可存储太久,组装时必须根据浸锡的先后顺序进行。
6. 其他表面处理工艺
其他表面处理工艺的应用较少,下面来看应用相对较多的电镀镍金和化学镀钯工艺。
电镀镍金是PCB表面处理工艺的鼻祖,自从PCB出现它就出现,以后慢慢演化为其他方式。
它是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金,镀镍主要是防止金和铜间的扩散。
现在的电镀镍金有两类:镀软金(纯金,金表面看起来不亮)和镀硬金(表面平滑和硬,耐磨,含有钴等其他元素,金表面看起来较光亮)。
软金主要用于芯片封装时打金线;硬金主要用在非焊接处的电性互连。
考虑到成本,业界常常通过图像转移的方法进行选择性电镀以减少金的使用。
目前选择性电镀金在业界的使用持续增加,这主要是由于化学镀镍/浸金过程控制比较困难。
正常情况下,焊接会导致电镀金变脆,这将缩短使用寿命,因而要避免在电镀金上进行焊接;但化学镀镍/浸金由于金很薄,且很一致,变脆现象很少发生。
化学镀钯的过程与化学镀镍过程相近似。
主要过程是通过还原剂(如次磷酸二氢钠)使钯离子在催化的表面还原成钯,新生的钯可成为推动反应的催化剂,因而可得到任意厚度的钯镀层。
化学镀钯的优点为良好的焊接可靠性、热稳定性、表面平整性。
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