镀金工艺发展
- 格式:docx
- 大小:96.70 KB
- 文档页数:16
镀金24k金流程工艺技术镀金是将金属物体表面涂覆一层厚度适中的金属金属的工艺过程,以增加金属物体表面的贵重感和观赏性。
镀金的工艺流程和技术非常复杂,下面我将简要介绍一下24k金镀金的流程工艺技术。
首先,准备工作是非常重要的。
需要将需要镀金的物体进行清洗和打磨,以确保物体表面干净平整。
然后,将物体进行电镀前处理,使用酸洗剂进行酸洗处理,去除表面氧化物和其他杂质。
接下来,进行一层镍的底镀处理。
底镀的作用是增加镀金层的附着力和平整度。
将物体放入镀镍槽中,通过电解作用,在物体表面上形成一层均匀的镍层。
底镀后,需要对镍层进行四面检查,确保没有气泡或其他不均匀现象。
然后进行一层铜的中镀处理。
中镀的作用主要是增加金镀层的厚度和亮度。
将物体放入镀铜槽中,通过电解作用,在物体表面上形成一层均匀的铜层。
中镀后,需要进行表面打磨和抛光处理,使铜层光滑亮丽。
最后进行一层金的顶镀处理。
将物体放入镀金槽中,通过电解作用,在物体表面上形成一层均匀的24k金层。
金层的厚度和镀金时间需要根据需要和要求调整,一般镀金时间在几分钟到几小时。
顶镀后,需要对镀金层进行检查和修饰,确保金镀层的光泽和质量。
整个镀金的过程中,需要严格控制镀液的成分和温度,以保证金属镀层的质量和稳定性。
另外,还需要定期维护和清洗镀金设备,以确保设备的正常运转和镀金效果的稳定性。
总结起来,24k金镀金的流程工艺技术包括准备工作、底镀处理、中镀处理和顶镀处理。
每个环节都需要进行严格控制和检查,以保证镀金层的质量和效果。
镀金是一项繁琐的工艺,但通过专业的设备和技术,可以将金属物体打造成具有珍贵价值的艺术品。
镀金1.概述金是一种黄色的贵金属,有极好的延展性及可塑性,易抛光。
金的化学稳定性高,不溶于一般酸,只溶于王水、氰化钾和氰化钠溶液。
镀金层耐腐蚀性强、导电良好、能耐高温和容易焊接。
在普通镀金溶液中,加人少量锑、钴等金属离子,可以获得硬度大于130HV 的硬金镀层。
如含金(质量分数)为5%的合金镀层,硬度可以达到200HV以上,金铜合金镀层的硬度可达300HV以上,具有一定的耐磨性。
金镀层抗变色性能好,还可作为银的防变色镀层。
由于金合金镀层色调丰富,光泽持久,所以常用于首饰、艺术品的电镀。
另外,镀金层还被广泛用于通信设备、宇航工业、工业设备和精密仪器仪表等设备制造中[1]。
常用的镀金溶液主要有三种类型,即氰化物镀金溶液、柠檬酸盐酸性镀金溶液和亚硫酸盐碱性镀金溶液。
在某些普通镀金溶液中,添加少量锑、镍、钴等金属离子,可以得到硬金镀层,使其硬度提高1—2倍。
为了节约金的用量和增加色调,提高光泽、硬度和耐磨性能等,满足工业生产中的某些特殊要求,还可以在镀金溶液中添加一定量的银、铜、镍、钴等金属化合物,得到金合金镀层。
2.镀金的发展史电镀黄金的历史非常悠久,早在17世纪就有了雷酸液镀金的方法,真正的电镀黄金是1800年Brugnatalli 的工作。
1838年,英国伯明翰的G.Elkington和H.Elkington兄弟发明了高温碱性氰化物镀金,并取得了专利。
它后来被广泛用于装饰品、餐具和钟表的装饰性镀薄金,成了以后一个世纪中电镀黄金的主要技术。
其作用的基本原理到了1913年才为Fray所阐明,到1966年Raub才把亚金氰络盐的行为解释清楚。
在电镀金历史上第一次革命性的变革是酸性镀金液被开发出来。
早在1847年时,Derulz曾冒险在酸性氯化金溶液中添加氢氰酸,发现可以在短时间内获得良好的镀层。
后来Erhardt发现在弱有机酸(如柠檬酸)存在时,氰化亚金钾在pH= 3时仍十分稳定,于是酸性镀金工艺就诞生了。
铜镀金电镀工艺与制作技术分享1. 简介铜镀金是一种常用的表面处理工艺,用于美化和保护物体的表面。
它涉及在物体表面覆盖一层薄薄的金属镀层,通常是铜与金属相结合。
铜镀金既能提供金属的高光泽度和金色外观,又能增加物体的耐腐蚀性和耐磨性。
本文将分享铜镀金的工艺流程、常见的制作技术以及其在不同领域的应用。
2. 铜镀金工艺流程铜镀金的工艺流程包括以下几个步骤:2.1 清洗和预处理在进行铜镀金之前,物体的表面必须经过彻底的清洗和预处理,以去除污垢、氧化物和其他杂质。
常用的清洗方法包括碱性清洗、酸洗和电解清洗。
清洗后,物体表面将变得清洁,有利于金属镀层的附着性和均匀性。
2.2 铜镀层的制备在制备铜镀层前,物体的表面需要涂覆一层铜基底层,通常使用静电沉积或化学沉积的方法进行。
铜基底层有助于提高铜镀层的附着力和平滑度,并提供一个良好的导电层。
2.3 电镀铜电镀铜是铜镀金的关键步骤。
在铜镀液中,通过电解的方式,在待镀物体表面上沉积一层均匀的铜层。
电镀铜可以使用钝化法、电解沉积法或包覆法等不同的方法进行。
其中,阳极氧化法是最常用的技术之一。
在电镀过程中,要控制镀液的温度、电压和电流密度等参数,以确保铜层的质量和厚度符合要求。
2.4 镀金层的制备铜层完成后,需要在其表面上镀覆一层薄薄的金属层,通常选择金或金合金。
金层的厚度可以根据需求进行调节,一般在几微米至数十微米之间。
镀金层不仅赋予物体金色的外观,还提供了更高的耐腐蚀和耐磨性。
3. 铜镀金的制作技术3.1 真空金属化技术真空金属化技术是一种常用的制作镀金层的技术。
它通过在真空环境中蒸发金属,使其在待镀物体表面沉积形成金层。
这种技术具有制备金属层均匀、致密和光滑的优点。
真空金属化技术可以实现高质量的铜镀金,适用于精密仪器、珠宝和装饰品等领域。
3.2 浸镀技术浸镀技术是一种实现金属镀层的简单方法。
它通过将含有金属离子的溶液浸泡在待镀物体中,使金属离子还原并沉积在物体表面形成金层。
镀金工艺流程详细步骤和注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!镀金工艺流程详解及注意事项镀金工艺是一种在物体表面覆盖一层金膜的加工技术,广泛应用于首饰、电子元件、艺术品等领域。
镀金工艺的研究进展作者:詹秀玲徐佩琳马进孙滔杨富国来源:《科技风》2021年第32期摘要:本文重点介绍了氰化物镀金、无氰镀金工艺,综述了每种镀金工艺的基本组成、镀金工艺参数等因素对镀层和镀液体系性能的影响。
在无氰脉冲电镀金铜合金工艺中,镀层含有铜、金元素;镀层表面无裂纹,平整性好,孔隙率低,细致均匀;镀层耐蚀性强,结合力好,硬度高;镀液稳定性好,电流效率高。
对相关镀液体系中金的电沉积行为进行了总结,并对未来无氰电镀金工艺的发展方向进行了展望。
关键词:电镀;无氰镀金;镀液体系中图分类号:TG178 文献标识码:A根据镀液是否含有氰化物將电镀金工艺可以分为两类:一类是无氰电镀金,另一类是有氰电镀金,目前市场上已产业化应用的无氰电镀金包括乙内酰脲镀金和亚硫酸镀金,有氰电镀金包括柠檬酸盐镀金和氰化物镀金。
镀金有镀23K金、镀18K金、镀14K金。
镀23K金有两种合金镀层,分别是金镍合金、金钴合金,对于首饰、表带等,面层金一般镀23K金钴合金,因为皮肤接触镍容易引起过敏,表壳等不与皮肤直接接触的可以电镀23K金镍合金;对于镀23K金钴合金的镀液主要成分包括导电盐、氰化金钾或柠檬酸金、硫酸钴、光亮剂糖精、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,导电盐为柠檬酸和柠檬酸钾的混合物,有氰电镀金钴合金使用的金盐是氰化金钾,无氰电镀金钴合金使用的金盐是柠檬酸金,其他的成分两者相同;23K金钴合金镀层金色偏白一些,23K金镍合金镀层金色偏暗一些。
电镀18K金合金主要有金铜镉合金、金银合金、金铁合金等,一般电镀18K金铜镉合金采用的是有氰电镀,主盐是氰化钾,表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
电镀184金合金主要有金铜镉合金、金银合金、金铁合金等,一般电镀14K金铜镉合金采用的是有氰电镀,主盐是氰化钾,表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
很长一段时间以来,国内外镀金行业中的主要工艺是有氰电镀金工艺,但因为镀液中含有毒性极强的氰化物,所以操作工人在镀金过程中的人身安全和环境安全存在很大的隐患,为实现镀金行业,环保、清洁、绿色生产,从源头上解决镀金生产过程中操作工人安全、环境安全等问题,国内外把无氰电镀金工艺作为研发的重要技术。
镀金工艺介绍1. 什么是镀金工艺?镀金工艺是一种将金属(通常是黄金)沉积在其他基材表面的技术。
通过镀金工艺,可以赋予物体高贵的金色外观,并提高其耐腐蚀性能。
2. 镀金工艺的历史镀金工艺的历史可以追溯到古埃及时期。
古埃及人使用镀金工艺装饰墓室和神庙,以展示财富和地位。
随着时间的推移,镀金工艺传播到其他文明,如古希腊和古罗马。
在中世纪,镀金工艺在欧洲广泛应用于教堂和皇室的宫殿。
3. 镀金工艺的应用领域镀金工艺在许多领域都有广泛应用,包括:3.1 装饰品和珠宝镀金工艺是制作珠宝和装饰品的常用技术。
通过在银、铜或其他金属表面镀金,可以提升其外观和价值。
镀金工艺也被用于装饰钟表、首饰盒和其他装饰品。
3.2 建筑和室内装饰镀金工艺在建筑和室内装饰领域也有广泛应用。
金色的外观赋予建筑物和室内装饰品高贵和豪华的感觉。
镀金工艺常用于装饰门把手、灯具、镜框和家具等。
3.3 艺术品和文物修复在艺术品和文物修复领域,镀金工艺被广泛使用。
通过镀金工艺,可以修复和保护古代艺术品和文物,使其恢复原有的光彩和价值。
3.4 电子行业镀金工艺在电子行业中也有重要应用。
金属表面的镀金可以提高电子元件的导电性能,并防止氧化和腐蚀。
4. 镀金工艺的步骤镀金工艺通常包括以下步骤:4.1 表面准备在进行镀金之前,需要对基材表面进行准备。
这包括清洁、打磨和去除表面杂质,以确保金属能够均匀地附着在基材上。
4.2 镀金液配制镀金液是含有金属离子的溶液,用于镀金工艺。
镀金液的配制需要精确控制金属离子的浓度和pH值,以确保镀金的质量和均匀性。
4.3 镀金镀金是将金属离子从镀金液中沉积到基材表面的过程。
镀金可以通过电镀、化学镀或真空镀金等方法实现。
在镀金过程中,需要控制电流、温度和镀金时间等参数,以获得所需的镀金效果。
4.4 镀后处理镀金完成后,需要进行一些后处理步骤,以提高表面的光泽和耐腐蚀性能。
这可能包括抛光、清洗和涂层等步骤。
5. 镀金工艺的优势和挑战5.1 优势•镀金工艺可以赋予物体高贵的金色外观,提升其价值和吸引力。
电镀金工艺广东科斯琳电镀金工艺金的相关参数;高电阻系数2.44/nh.cm,具有良好的化学稳定性和焊接性,抗腐蚀性0.05-0.06微米,1-5微米硬金(铁钴镍合金等)一.金镀层的特点高导电性低接触电阻良好的焊接性能优良的延展性耐蚀性耐磨性抗变色性能优良反射性能红外线合金耐磨性能优良打线或键合性能镀层最厚1mm,最薄1微英寸;二.镀金历史,分类和应用电镀金技术由1840年Elkingtons发明了氰化镀金专利,开创了镀金技术先河。
镀金技术不仅有效利用了金的特性,而且把金用到需要的关键部位,是一项节金新工艺,经济效益极高,有广泛的实用价值;在装饰性电镀和电子工业中应用广泛;装饰性镀金是应用最早,最广泛和耗尽量最多的镀金应用,装饰性镀金多为纯金镀层,纯金镀层硬度低,耐磨性差,同时色彩单一,达不到丰富多彩的色泽效果。
根据色彩的要求,产生了金合金电镀:如金铜,金银,金钯,金镍,金钴,金铬,金铋等;有效的改善了镀层的光泽和色彩,同时也大大提高了镀层的硬度和耐磨性;电镀金分为电镀厚金,闪镀金和镀色金,装饰镀金要求:金层表面镜面光亮,色彩丰富,抗变色能力和抗化学腐蚀能力,适当的硬度,耐磨性和良好的变形能力;工业电镀的应用主要是作为电接触材料,金得到广泛应用,同时也认识到二元或者三元或者多元金合金镀层具有作为电接触材料最合适的性能。
在不影响导电性和焊接性的前提下,多数选择镀金合金如金钴,金镍,金钯,金铜镍,金钴钼等和金基复合材料如金碳化钨等,具有良好的导电性,耐磨性和耐电蚀性。
电子元器件对镀金和金合金或复合性镀层的要求:优良的导电性;低接触电阻,优良的键合能力和焊接性能,高的硬度和耐磨性,良好的抗变色能力和抗腐蚀性,长期储存不影响质量外观等;镀金层的缺陷问题:结合力,亮度,孔隙率,镀瘤,斑点,污点,变色,褐斑等;在寒流大气层中易腐蚀变色;基体金属容易扩散到镀金层,所以在基体金属和镀金层之间设置一个阻挡层如镍层,防止铜金相互扩散。
还会使镀层脆性增加。
PH较低的镀镍液,阳极溶解较好,可以提高电解液中镍盐的含量,允许使用较高的电流密度,从而强化生产。
但是PH 过低,将使获得光亮镀层的温度范围变窄。
加入碳酸镍或碱式碳酸镍,PH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,PH值降低,在工作过程中每四小时检查调整一次PH值。
c)阳极——目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极,用钛篮作为阳极内装镍角已相当普遍。
其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化,阳极保养比较简单。
钛篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内防止阳极泥掉入镀液中。
并应定期清洗和检查孔眼是否畅通。
新的阳极袋在使用前,应在沸腾的水中浸泡。
d)净化——当镀液存在有机物污染时,就应该用活性炭处理。
但这种方法通常会去除一部分去应力剂(添加剂),必须加以补充。
其处理工艺如下;(1)取出阳极,加除杂水5ml/l,加热(60—80度C)打气(气搅拌)2小时。
(2)有机杂质多时,先加入3—5ml/lr的30%双氧水处理,气搅拌3小时。
(3)将3—5g/l粉末状活性在不断搅拌下加入,继续气搅拌2小时,关搅拌静置4小时,加助滤粉使用备用槽来过滤同时清缸。
(4)清洗保养阳极挂回,用镀了镍的瓦楞形铁板作阴极,在0.5—0.1安/平方分米的电流密度下进行拖缸8—12小时(当镀液存在无机物污染影响质量时,也常采用)(5)换过滤芯(一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤,按周期性便换可有效延期大处理时间,提高镀液的稳定性),分析调整各参数、加入添加剂润湿剂即可试镀。
e)分析——镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点,定期分析镀液组分与赫尔槽试验,根据所得参数指导生产部门调节镀液各参数。
f)搅拌——镀镍过程与其它电镀过程一样,搅拌的目的是为了加速传质过程,以降低浓度变化,提高允许使用的电流密度上限。
对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用,就是减少或防止镀镍层产生针孔。
因为,电镀过程中,阴极表面附近的镀离子贫乏,氢气的大量析出,使PH值上升而产生氢氧化镍胶体,造成氢气泡的滞留而产生针孔。
镀金1.概述金是一种黄色的贵金属,有极好的延展性及可塑性,易抛光。
金的化学稳定性高,不溶于一般酸,只溶于王水、氰化钾和氰化钠溶液。
镀金层耐腐蚀性强、导电良好、能耐高温和容易焊接。
在普通镀金溶液中,加人少量锑、钴等金属离子,可以获得硬度大于130HV 的硬金镀层。
如含金(质量分数)为5%的合金镀层,硬度可以达到200HV以上,金铜合金镀层的硬度可达300HV以上,具有一定的耐磨性。
金镀层抗变色性能好,还可作为银的防变色镀层。
由于金合金镀层色调丰富,光泽持久,所以常用于首饰、艺术品的电镀。
另外,镀金层还被广泛用于通信设备、宇航工业、工业设备和精密仪器仪表等设备制造中[1]。
常用的镀金溶液主要有三种类型,即氰化物镀金溶液、柠檬酸盐酸性镀金溶液和亚硫酸盐碱性镀金溶液。
在某些普通镀金溶液中,添加少量锑、镍、钴等金属离子,可以得到硬金镀层,使其硬度提高1—2倍。
为了节约金的用量和增加色调,提高光泽、硬度和耐磨性能等,满足工业生产中的某些特殊要求,还可以在镀金溶液中添加一定量的银、铜、镍、钴等金属化合物,得到金合金镀层。
2.镀金的发展史电镀黄金的历史非常悠久,早在17世纪就有了雷酸液镀金的方法,真正的电镀黄金是1800年Brugnatalli 的工作。
1838年,英国伯明翰的G.Elkington和H.Elkington兄弟发明了高温碱性氰化物镀金,并取得了专利。
它后来被广泛用于装饰品、餐具和钟表的装饰性镀薄金,成了以后一个世纪中电镀黄金的主要技术。
其作用的基本原理到了1913年才为Fray所阐明,到1966年Raub才把亚金氰络盐的行为解释清楚。
在电镀金历史上第一次革命性的变革是酸性镀金液被开发出来。
早在1847年时,Derulz曾冒险在酸性氯化金溶液中添加氢氰酸,发现可以在短时间内获得良好的镀层。
后来Erhardt发现在弱有机酸(如柠檬酸)存在时,氰化亚金钾在pH= 3时仍十分稳定,于是酸性镀金工艺就诞生了。
现在人们已经知道,氰化亚金钾在pH=3时是有可能形成氢氰酸的,但氢氰酸在酸性时会同弱有机酸形成较强的氢键而被束缚在溶液内。
而不会以剧毒气体的形式逸出来,这就是为何酸性镀金可以安全进行的原因。
到了20世纪40年代,电子工业的快速发展鼓舞了人们对电镀金在科学上和技术上探索的兴趣。
当时要求的是如何获得不需经过抛光的光亮镀层,而且可以精确控制镀层的厚度。
这就提出了寻找合适光亮剂的问题。
1957年,F.Volk等人开发了中性(pH 6.5~7.5)氰化物镀金液。
还发现若加入Ag、Cu、Fe、Ni和Co等元素后不仅可以提高镀层的光亮度,也可获得各种金的合金,所用温度为65~75℃,槽电压为2~3V,缓冲盐用磷酸盐。
到了60年代,各种酸性的和合金系统的镀液被开发出来,而且发现了它们的一些特殊的物理力学性能。
例如良好的延展性、耐磨性、耐蚀性和纯度等。
在1968年至1969年间,国际黄金价格急剧上涨波动,为了降低成本,减少在不必要的地方也镀上金,因而发展出了局部选择性镀金的新技术。
到了20世纪60年代后半期和70年代,无氰镀金取得了重大进展,这是电镀金历史上的第二次革命。
最早提出用金的亚硫酸盐配合物来镀金的专利是1962年Smith提出的美国专利U$3057789,但该配合物要在pH 9~11的条件下才稳定。
他建议使用加乙二胺四乙酸二钠盐的电解液。
1969年,Meyer等在瑞士专利506828中介绍了有机多胺,特别是乙二胺作为第二配位体的亚硫酸盐电镀金一铜合金时,pH值在6.5时亚硫酸金络盐仍然稳定。
1972年,Smith在U$3666640中发现由亚硫酸金盐、有机酸螯合剂和Cd、Cu、Ni、As的可溶性盐组成的电解液在pH 8.5~13是稳定的。
1977年,Stevens在U$4048023中发明了一种微碱性的亚硫酸金盐、磷酸盐和[Pd(NH3)4]C12络盐组成的镀金液[2]。
1980年,Laude在US4192723中发明了一种由一价金和亚硫酸铵组成的镀金液。
1982年,Wilkinson在US4366035中提出用亚硫酸金盐、水溶性铜盐或铜的配合物、水溶性钯盐或它的配合物、碱金属亚硫酸盐和亚硫酸铵组成的无氰镀金合金电解液。
1984年,Baker等在US4435253中发现用碱金属亚硫酸盐、亚硫酸铵、水溶性铊盐和无羟基、无氨基的羧酸组成的镀金液。
1985年,Shemyakina在US4497696中提出用氯金酸、EDTA的碱金属盐、碱金属亚硫酸盐、亚硫酸铵反应后而形成的镀金液。
1988年,Nakazawa等由U$4717459中提出用可溶性金盐、导电盐、铅盐和配位体组成的镀金液。
1990年,Kikuchi等在日本公开专利JP02--232378中提出在3一硝基苯磺酸存在时,亚硫酸金盐在pH 8时仍然稳定。
1994年,Morrissey在US5277790中发现了一种pH值可低于6.5的亚硫酸盐镀金液,该溶液中必须含有乙二胺、丙二胺、丁二胺、1,2-二氨基环己烷等有机多胺作第二配位体,同时要含有芳香族硝基化合物,如2,3-或4-硝基苯甲酸、4-氯-3-硝基苯甲酸、2,3一或4一硝基苯磺酸、4一硝基邻苯二甲酸等。
2000年,Kitada在US6087516中介绍了一种新的无氰的二乙二胺合金氯化物[Au(En)z]C13的合成方法,它是由氯金酸钠(NaAuCl4)和乙二胺反应而得。
Kuhn等在US6165342中发明了一种用巯基磺酸,如2一巯基乙磺酸、双(2一磺丙基)二硫化物等作金配位体,Se、Te化合物作光亮剂,AEO、OP类表面活性剂和缓冲盐组成的无氰镀液。
2003年Kitada 等在US6565732中提出了用[Au(En)2]c13作金盐,有机羧酸作缓冲剂,噻吩羧酸、吡啶磺酸作有机光亮剂和无机钾盐作导电盐的无氰镀金液。
无氰镀金主要有亚硫酸盐(钠盐和铵盐)镀金、硫代硫酸盐镀金、卤化物镀金和二硫代丁二酸镀金等。
其中研究最多、应用最广的是亚硫酸盐镀金,它除了不含剧毒的氰化物外,还具有许多氰化物镀液没有的优点。
但是单独用亚硫酸盐作配位体时,镀液还不稳定,因此镀液中还要引入氨、乙二胺、柠檬酸盐、酒石酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硼酸盐、EDTA、有机多膦酸等第二或第三配位体才能使镀液稳定。
这些化合物不仅有良好的pH缓冲作用,对镀液的稳定、镀层的光亮和与基材的附着力等都有相当的效果。
到了20世纪80年代,随着高级精密电子工业和航空航天工业的发展,对镀金的要求也越来越高。
人们发现脉冲镀金可以明显改善镀层的质量、厚度的均匀分布以及提高镀液的电流效率和沉积速度。
而激光镀金可以提高沉积速度和沉积的选择性,便于精准地在指定的微区沉积上金,使选择性镀金可以得到精准的控制[3]。
80年代,计算机技术已取得长足的进步,而计算机控制的全自动电镀生产线,为印制电路板的批量生产创造了良好的条件。
在电镀工艺方面,发现在加入Ni、Co在酸性镀金液中,再加入特殊的有机添加剂,可以达到以下的特殊效果:①降低镀金液中金的浓度至4g/L。
(高速电镀则为8g/L。
)。
②提高镀液的分散能力或金层的厚度分布,这是因为这类添加剂能在较高的电流密度下降低阴极效率,从而用化学方法矫正在印制电路板上的电流分布。
③扩大了工作的电流密度范围,如用3-(3一吡啶)丙烯酸作添加剂时,最高光亮的电流密度可由1.0A/dm2提高到4.3A/dmz。
④新型添加剂十分稳定,不会同阳极发生反应而形成一层阳极膜,也不会被阳极分解。
⑤新型添加剂可以被分析,这对镀液的维护控制十分有利。
这些特殊的效果,深受印制电路板从业者的欢迎,它非常适于金手指等部位的电镀,因为获得的金属具有低的接触电阻、高耐蚀、高耐磨、高硬度等特性,而工艺的操作条件宽广,分析、控制与维护都十分方便,适于大批量的连续生产[4]。
随着科学技术的发展,金镀层的高导电性、低接触电阻、良好的焊接性能、优良的延展性、耐蚀性、耐磨性、抗变色性,已成为电子元器件、印制电路板、集成电路、连接器、引线框架、继电器、波导器、警铃和高可靠开关等不可缺少的镀层。
此外,金镀层的优良反射性,特别是红外线的反射功能,已成功地用于航空航天领域,如火箭推进器、人造卫星以及火箭追踪系统等。
由于纯金可与硅形成最低共熔物,因此金镀层可广泛用于各种关键和复杂的硅芯片载体元件中。
纯金镀层具有优良的打线或键合功能,因此它成了集成电路和印制电路板首选的打线镀层,为半导体和印制板的表面组装(SMT)工艺的实施立下了汗马功劳。
含有少量其他金属,如镍或钴的酸性镀金层具有非常好的耐磨性能,是连接器和电接触器的最好镀层,它被用作低负荷电气接触器的专用精饰已有30年的历史,经久不衰。
现在,最厚的镀金层可达1mm,最薄的电镀装饰光亮金镀层只有0.025um。
3镀金发展现状到了20世纪末和21世纪初,人们发现烷基或芳基磺酸,不仅可以扩大光亮电流密度区的范围,使光亮区向高电流密度区移动,而且可以提高电流效率,加快沉积速度。
例如用吡啶基丙烯酸3g/L的酸性氰化镀硬金液,在3A/dm2时的电流效率达48%,沉积速度可达0.98ttm/min。
镀金的主要进展是无氰及无污染镀金液的开发[5]。
过去的镀金液常用三价砷(As3+)、一价铊(T1+)和二价铅(Pb2+)等半金属或金属元素作晶粒细化剂或光亮剂,这些元素都是高污染的元素,虽然它们的使用浓度都较低(<20mg/I。
),但人们还是找到了用有机光亮剂来取代这些污染的元素。
常用的有机光亮剂有以下几种:烟酸、烟酰胺、吡啶、甲基吡啶、3-氨基吡啶、2,3-二氨基吡啶、2,3-二(2-吡啶基)吡嗪、3-(3-吡啶基)-丙烯酸、3-(4-咪唑基)丙烯酸、3-吡啶基羟甲基磺酸、2-(吡啶基)-4-乙烷磺酸、1-(3-磺丙基)-吡啶甜菜碱、1-(3-磺丙基)异喹啉甜菜碱等,这些有机光亮剂都可提高镀金层的光亮度,扩大光亮区的电流密度范围且加快沉积速度或提高电流效率[6]。
4 镀金工艺特点4.1碱性氰化物镀金氰化物镀金溶液的主要组成及工艺条件氰化物镀金溶液具有较强的阴极极化作用,分散能力和覆盖能力好,电流效率高(接近于100%),金属杂质难于共沉积,镀层纯度高,但硬度稍低,孔隙多。
电镀溶液中添加镍、钴等金属离子,可使镀层耐磨性大大提高。
添加少量其他金属化合物(如添加氰化亚铜或银氰化钾),镀层可略带粉红色、浅金黄色或绿色,能满足某些特殊装饰要求。
碱性氰化物镀金溶液主要用于装饰性电镀,不适于印制线路板的电镀。
表1氰化物镀金的工艺条件5.金镀层的作用①装饰金的作用是美观。
主要用于首饰、手表、眼睛、灯饰等轻工产品。
要求镀层色泽好,耐磨损,不变色;可焊金是高纯金,纯度为99.99%,主要用于半导体、军用电子管壳及线路板的板面镀金;耐磨金是金合金,主要用于接插件、印制板插等功能方面的需求[7]。