電鍍常用知識(shí)

第一章.電鍍概論電鍍定義：電鍍?yōu)殡娊忮兘饘俜ǖ暮?jiǎn)稱。電鍍是將鍍件（制品）浸于含有欲鍍上金屬離子的藥水中并接通陰極，藥水的另一端放置適當(dāng)陽極（可溶性或不可溶性），通以直流電后，鍍件的表面即析出一層金屬薄膜的方法。電鍍的基本五要素：陰極：被鍍物，指各種接插件端子。陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。電鍍槽：可承受，儲(chǔ)存電鍍藥水的槽體，一般考慮強(qiáng)度，耐蝕，耐溫等因素。整流器：提供直流電源的設(shè)備。電鍍目的：電鍍除了要求美觀外，依各種電鍍需求而有不同的目的。鍍銅：打底用，增進(jìn)電鍍層附著能力，及抗蝕能力。鍍鎳：打底用，增進(jìn)抗蝕能力。鍍金：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進(jìn)信號(hào)傳輸。鍍鈀鎳：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進(jìn)信號(hào)傳輸，耐磨性比金佳。鍍錫鉛：增進(jìn)焊接能力，快被其他替物取代。電鍍流程：一般銅合金底材如下（未含水洗工程）脫脂：通常同時(shí)使用堿性預(yù)備脫脂及電解脫脂?；罨菏褂孟×蛩峄蛳嚓P(guān)的混合酸。鍍鎳：使用硫酸鎳系及氨基磺酸鎳系。鍍鈀鎳：目前皆為氨系。鍍金：有金鉆，金鎳，金鐵，一般使用金鉆系最多。鍍錫鉛：烷基磺酸系。干燥：使用熱風(fēng)循環(huán)烘干。封孔處理：有使用水溶型及溶劑型兩種。電鍍藥水組成；純水：總不純物至少要低于5ppm。金屬鹽：提供欲鍍金屬離子。陽極解離助劑：增進(jìn)及平衡陽極解離速率。導(dǎo)電鹽：增進(jìn)藥水導(dǎo)電度。添加劑：緩沖劑，光澤劑，平滑劑，柔軟劑，濕潤(rùn)劑，抑制劑。電鍍條件：電流密度：?jiǎn)挝浑婂兠娣e下所承受的電流，通常電流密度越高膜厚越厚，但是過高時(shí)鍍層會(huì)燒焦粗燥。電鍍位置：鍍件在藥水中位置，與陽極相對(duì)位置，會(huì)影響膜厚分布。攪拌狀況：攪拌效果越好，電鍍效率越高，有空氣，水流，陰極擺動(dòng)等攪拌方式。電流波形：通常濾波度越好，鍍層組織越均一。鍍液溫度：鍍金約50~60，鍍鎳約50~60，鍍錫鉛約18~22，鍍鈀鎳約45~55。6鍍液PH值：鍍金約4.0~4.8，鍍鎳約3.8~4.4，鍍鈀鎳約8.0~8.5，7.鍍液比重：基本上比重低，藥水導(dǎo)電差，電鍍效率差。電鍍厚度：在現(xiàn)在電子連接器端子的電鍍厚度的表示法有aU'.微英寸，b.|im,微米,1|im約等于40『.Tin—LeadAlloyPlating錫鉛合金電鍍作為焊接用途，一般膜厚在100~150|T、最多.NickelPlating鎳電鍍現(xiàn)在電子連接器皆以打底（underplating）,故在50r'、以上為一般規(guī)格，較低的規(guī)格為30r'',（可能考慮到折彎或者成本）GoldPlating金電鍍?yōu)榘嘿F的電鍍加工,故一般電子業(yè)在選用規(guī)格時(shí)，考慮到其實(shí)用環(huán)境、使用對(duì)象，制造成本，若需通過一般強(qiáng)腐蝕實(shí)驗(yàn)必須在50r''以上.鍍層檢驗(yàn)：外觀檢驗(yàn):目視法，放大鏡（4~10倍）膜厚測(cè)試:X-RAY熒光膜厚儀.密著實(shí)驗(yàn):折彎法，膠帶法或兩者并用.焊錫實(shí)驗(yàn):沾錫法，一般95%以上沾錫面積均勻平滑即可.水蒸氣老化實(shí)驗(yàn):測(cè)試是否變色或腐蝕斑點(diǎn)，及后續(xù)的可焊性.抗變色實(shí)驗(yàn):使用烤箱烘烤法,是否變色或者脫皮.耐腐蝕實(shí)驗(yàn):鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)，硝酸實(shí)驗(yàn),二氧化硫?qū)嶒?yàn)，硫化氫實(shí)驗(yàn)等.鍍金封孔劑：電子觸點(diǎn)潤(rùn)滑防銹劑特力SJ-9400（NO.4）（對(duì)于鍍金效果相當(dāng)好!）特點(diǎn)1）因是水性，不受氟里昂、有機(jī)溶劑規(guī)定限制；2） 防止鍍金層的表面氧化、腐蝕；3） 能滿足各種環(huán)境試驗(yàn)的要求；4） 有良好的潤(rùn)滑效果；5） 減小摩擦系數(shù)，穩(wěn)定接觸電阻，改善插拔性能；6） 降低鍍層的厚度，減少貴金屬的消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命；7） 能在常溫下、短時(shí)間內(nèi)浸涂，使用方便。用 途電子鍍金產(chǎn)品表面的防腐、潤(rùn)滑。外觀黃色透明液體比重1.01（15/4°C）凝固點(diǎn)0C以下引火點(diǎn)無PH值8.30溶解性水溶性形成膜厚@20C 約0.5叩涂敷溫度常溫使用方法稀釋濃度： 用5倍去離子水稀釋涂抹方法： 常溫浸涂浸涂時(shí)間： 2-3秒干燥方法： 110C以下的熱風(fēng)干燥注意事項(xiàng)1）不要在0C以下處保存；2） 涂抹后不要水洗；3） 要完全干燥；4） 濃度變高時(shí)，用去離子水稀釋。主要成份應(yīng)用表面活性劑安全性法規(guī)毒物及劇毒物取締法 不屬勞動(dòng)安全衛(wèi)生法不屬消防法（危險(xiǎn)物） 不屬包裝1Kg、17Kg/桶特力SJ-9201R（EM-2000R）（對(duì)于半金錫，或半金鎳上效果相當(dāng)好!）特點(diǎn)1）因是水性，不受氟里昂、有機(jī)溶劑規(guī)定限制；2） 防止鍍金層的表面氧化、腐蝕；3） 能滿足各種環(huán)境試驗(yàn)的要求；4） 有良好的潤(rùn)滑效果；5） 減小摩擦系數(shù)，穩(wěn)定接觸電阻，改善插拔性能；6） 降低鍍層的厚度，減少貴金屬的消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命;7） 能在常溫下、短時(shí)間內(nèi)浸涂，使用方便。用途電子鍍金產(chǎn)品表面的防腐、潤(rùn)滑。外觀白色乳液比重1.00（15/4°C）凝固點(diǎn)0C以下引火點(diǎn)無PH值8.9溶解性水溶性形成膜厚@20C 約0.5叩涂敷溫度常溫使用方法稀釋濃度 用5倍去離子水稀釋涂抹方法 常溫浸涂浸涂時(shí)間 2-3秒干燥方法 110C以下的熱風(fēng)干燥注意事項(xiàng)1）不要在0C以下處保存；2） 涂抹后不要水洗；3） 要完全干燥；4） 濃度變高時(shí)，用去離子水稀釋。主要成份（基油） 石蠟系碳化水素油（添加劑） 酯、復(fù)素環(huán)狀化合物、界面活性劑安全性法規(guī)毒物及劇毒物取締法不屬勞動(dòng)安全衛(wèi)生法不屬消防法（危險(xiǎn)物）不屬包裝1Kg、17Kg/桶電子觸點(diǎn)潤(rùn)滑防銹劑特力SJ-9700（EM-7000）特點(diǎn)1）耐高溫型的水性封孔劑;2） 因是水性，不受氟里昂、有機(jī)溶劑規(guī)定限制；3） 防止鍍金層的表面氧化、腐蝕；4） 能滿足各種環(huán)境試驗(yàn)的要求；5） 有良好的潤(rùn)滑效果；6） 減小摩擦系數(shù)，穩(wěn)定接觸電阻，改善插拔性能；7） 降低鍍層的厚度，減少貴金屬的消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命;8） 能在常溫下、短時(shí)間內(nèi)浸涂，使用方便。用途電子鍍金產(chǎn)品表面的防腐、潤(rùn)滑。外觀白色乳液比重0.98（15/4°C）凝固點(diǎn)0C以下引火點(diǎn)無PH值8.84溶解性水溶性形成膜厚@20C 約0.5叩涂敷溫度常溫使用方法稀釋濃度： 用5倍去離子水稀釋涂抹方法： 常溫浸涂浸涂時(shí)間： 2-3秒干燥方法： 110C以下的熱風(fēng)干燥注意事項(xiàng)1）不要在0C以下處保存；2） 涂抹后不要水洗；3） 要完全干燥；4） 濃度變高時(shí)，用去離子水稀釋。主要成份應(yīng)用表面活性劑安全性法規(guī)毒物及劇毒物取締法 不屬勞動(dòng)安全衛(wèi)生法 不屬消防法（危險(xiǎn)物）不屬包裝1Kg、17Kg/桶溶劑型產(chǎn)品特力YJ-9201（C-2000）特點(diǎn)1）顯著的防潮、防腐蝕及防鹽霧功能；2） 能滿足各種不同的環(huán)境試驗(yàn)要求；3） 有良好的潤(rùn)滑效果；4） 減小摩擦系數(shù)，穩(wěn)定接觸電阻，改善插拔性能；5） 降低鍍層的厚度，減少貴金屬的消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命；6） 涂覆工藝簡(jiǎn)單、使用成本低。用途電子鍍金產(chǎn)品表面的防腐、潤(rùn)滑。外觀黃色液體比重0.925（15/4C）粘度@0C 980cst@40C 60cst@100°C 8cst流動(dòng)點(diǎn)-25C引火點(diǎn)220C溶解性酒精類 不溶氯化溶劑類 可溶氟素溶劑類 可溶芳香族溶劑類 可溶形成膜厚@20C 約0.5叩工作溫度（-80?+100）C短時(shí)間容許最高溫度+125（小于10小時(shí)）涂敷溫度室溫使用方法可用毛筆或毛刷等工具直接均勻涂敷或用溶劑稀釋后涂敷。（建議稀釋濃度為1.5%）主要成份（基油） 石蠟系碳化水素油（添加劑） 酯、復(fù)素環(huán)狀化合物安全性法規(guī)毒物及劇毒物取締法不屬勞動(dòng)安全衛(wèi)生法 不屬消防法（危險(xiǎn)物） 第四類第四石油類包裝1L、17L/桶特力YJ-9501（C-9030）特點(diǎn)1）顯著的防潮、防腐蝕及防鹽霧功能；2） 能滿足各種不同的環(huán)境試驗(yàn)要求；3） 有良好的潤(rùn)滑效果；4） 減小摩擦系數(shù)，穩(wěn)定接觸電阻，減小插拔力；5） 降低鍍層的厚度，減少貴金屬的消耗，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命；6） 涂覆工藝簡(jiǎn)單、使用成本低。用途電子鍍金產(chǎn)品表面的防腐、潤(rùn)滑。外觀淡黃色液體比重0.848（15/4C）粘度@0C 7000cst@40C 395cst@100C 33cst流動(dòng)點(diǎn)-40C引火點(diǎn)272C溶解性酒精類 不溶氯化溶劑類 可溶氟素溶劑類 可溶芳香族溶劑類可溶形成膜厚@20C 約0.5叩工作溫度（-60?+100）C涂敷溫度室溫使用方法可用毛筆或毛刷等工具直接均勻涂敷或稀釋后涂敷。（建議稀釋濃度為1.5%）主要成份（基油）聚a烯烴（添加劑） 防銹劑、油性向上劑、酸化防止劑、界面活性劑安全性法規(guī)毒物及劇毒物取締法不屬勞動(dòng)安全衛(wèi)生法 不屬消防法（危險(xiǎn)物） 不屬包裝1L、17L/桶第二章電流密度電流密度的定義：即電極單位面積所通過的安，一般以A/dm3表示.電流密度在電鍍操作上是很重要的參數(shù),如鍍層的性質(zhì)，鍍層的分布，電流效率等，都有很大的關(guān)系.電流密度有分為陽極電流密度和陰極電流密度，一般計(jì)算陰極電流密度比較多.電流密度的計(jì)算：平均電流密度（ASD）===電鍍槽通電的安培數(shù)（Amp）/電鍍面積（dm2）在連續(xù)電鍍端子中,計(jì)算陰極電流密度時(shí)，必須先知道電鍍槽長(zhǎng)及單支端子電鍍面積,然后再算出渡槽中的總電鍍面積.例:有一連續(xù)端子電鍍機(jī)，鎳槽槽長(zhǎng)1.5米，欲鍍一種端子,端子之間距為2.54毫米，每支端子電鍍面積為50mm2,今開電流50Amp,請(qǐng)問平均電流密度為多少？電鍍槽中端子數(shù)量==1.5x1000/2.54==590支電鍍槽中電鍍面積==590x50==29500mm2==2.95dm3平均電流密度==50/2.95==16.95ASD電流密度與電鍍面積：相同（或同成分）的電流下,電鍍面積越小，其電流密度越大,電鍍面積越大，其電流密度越小.如下圖，若開100安培電流,A區(qū)所承受的電流密度可能會(huì)是B區(qū)的兩倍.電流密度與陰陽極距離：由于端子外表結(jié)構(gòu)不一規(guī)則狀，在共同的電流下，端子離陽極距離較近的部位稱為局部高電流區(qū)（b）,離陽極距離較遠(yuǎn)的部位稱為局部低電流區(qū)（a）.電流密度與哈氏槽試驗(yàn)：每一種電鍍藥水都有一定的電流密度操作范圍，大致上可以從哈氏槽試驗(yàn)結(jié)果看出來,因?yàn)楣喜鄣年枠O面與陰極面之間并非平行面，離陽極面較近的陰極端其電流密度比離陽極面遠(yuǎn)者大，因此，可以比較高電流密度部分與低電流密度部分的電鍍狀況.電流密度與電鍍子槽：端子在浸鍍時(shí)，由于端子導(dǎo)電處是在電鍍子槽兩端外部，所以陰極（端子）電子流是從子槽兩端往槽中傳輸?shù)?，而造成在電鍍子槽?nèi)兩端的端子所承受的電流（高電流區(qū)），遠(yuǎn)大于子槽中間處端子所承受的電流（低電流區(qū)）.電流密度與端子在電鍍槽中的位置：由于在電鍍槽子槽中的陽極是固定的,且陽極高度遠(yuǎn)大于端子高度，所以陰極（端子）在鍍槽中經(jīng)常會(huì)有局部位置承受高電流群.第三章，電鍍計(jì)算產(chǎn)能計(jì)算：產(chǎn)能=產(chǎn)速/端子間距產(chǎn)能（KPCS/HR）=60L/P（L：產(chǎn)速（米/分），P：端子間距MM）舉例：生產(chǎn)某一種端子。端子間距為5。0MM，產(chǎn)速為20米/分，請(qǐng)問產(chǎn)能？產(chǎn)能（KPCS/Hr）=60x20/5=240KPCS/Hr耗金計(jì)算：黃金電鍍（或鈀電鍍）因使用不溶解性陽極（如白金太納），故渡液中消耗只金屬離子無法自行補(bǔ)給。需依賴添加方式袖充。一般黃金是以金鹽（金氰化鉀）PGC來補(bǔ)充，而鈀金屬是以鈀鹽（如氯化銨鈀。硝酸銨鈀或氯化鈀）來補(bǔ)充。本段將添加量計(jì)算公式簡(jiǎn)化為：金屬消耗量（g）=0.000254AZD（D：為金屬密度g/cm3）黃金消耗量（g）=0.049AZ（黃金密度19.3g/cm3）PGC消耗量（g）=0.0072AZ鈀金屬消耗量（g）=0.00305AZ（鈀金屬密度為12.0g/cm3）銀金屬消耗量（g）=0.02667AZ（銀金屬密度為10.5g/cm3）A：為電鍍面積Z：為電鍍厚度理論上1PGC含金量為0.6837g，但實(shí)際上制造出1Gpgc，含金量約在0.682g之譜。舉例：有一連續(xù)端子電鍍機(jī)，欲生產(chǎn)一種端子10000支，電鍍黃金全面3|T'，每支端子電鍍面積為50mm2,實(shí)際電鍍出平均厚度為3.5『，請(qǐng)問需補(bǔ)充多少gPGC？10000支總面積=10000x50=500000mm2=50dm2耗純金量=0.0049AZ==0.0049x50x3.5==0.8575g耗PGC量==0.8575/0.682==1.26g或耗PGC量==0.0072AZ==0.0072x50x3.5==1.26g陰極電鍍效率計(jì)算：一般計(jì)算陰極電鍍效率（指平均效率）的方法有兩種，如下：陰極電鍍效率E==實(shí)際平均電鍍厚度Z'/理論電鍍厚度Z舉例：假設(shè)電鍍鎳金屬，理論電鍍厚度為162|T'，而實(shí)際所測(cè)厚度為150R''，請(qǐng)問陰極電鍍效率？E==Z'/Z==150/162==92.6%一般鎳的陰極電鍍效率都在90%以上，90/10錫鉛的陰極電鍍效率約在80%以上，黃金電鍍則視藥水金屬離子含量多寡而有很大的差異。若無法達(dá)到應(yīng)有的陰極電鍍效率，則可以從攪拌能力的提升或檢查電鍍藥水的組成。電鍍時(shí)間的計(jì)算：電鍍時(shí)間（分）==電鍍子槽總長(zhǎng)度（米）/產(chǎn)速（米/分）例：某一連續(xù)電鍍?cè)O(shè)備，每一個(gè)鍍鎳子槽長(zhǎng)為1.0米，共有五個(gè)，生產(chǎn)速度為10米/分，請(qǐng)問電鍍時(shí)間為多少？電鍍時(shí)間（分）==1.0x5/10==0.5（分）理論厚度的計(jì)算：由法拉第兩大定律導(dǎo)出下列公式：理論厚度Z（『）==2.448CTM/ND（Z厚度，T時(shí)間，M原子量，N電荷數(shù)，D密度，C電流密度）舉例：鎳密度8.9g/cm3，電荷數(shù)2,原子量58.69，試問鎳電鍍理論厚度？Z==2.448CTM/ND==2.448CTx58.69/2x8.9==8.07CT若電流密度為1Amp/dm2（1ASD），電鍍時(shí)間為一分鐘，則理論厚度Z==8.07x1x1==8.07|i''金理論厚度==24.98CT（密度19.3，分子量196.9665，電荷數(shù)1）銅理論厚度==8.74CT（密度8.9，分子量63.546，電荷數(shù)2）銀理論厚度==25.15CT（密度10.5，分子量107.868,電荷數(shù)1）鈀理論厚度==10.85CT（密度12.00，分子量106.42，電荷數(shù)2）80/20鈀鎳?yán)碚摵穸?=10.42CT（密度11.38，分子量96.874,電荷數(shù)2）90/10錫鉛理論厚度==20.28CT（密度7.713，分子量127.8，電荷數(shù)2）綜合計(jì)算A：假設(shè)電鍍一批D-25P-10SnPb端子，數(shù)量為20萬支，生產(chǎn)速度為20M/分，每個(gè)鎳槽鎳電流為50Amp，金電流為4Amp，錫鉛電流為40Amp，實(shí)際電鍍所測(cè)出厚度鎳為43『，金為11.5『，錫鉛為150『，每個(gè)電鍍槽長(zhǎng)皆為2米，鎳槽3個(gè)，金槽2個(gè)，錫鉛槽3個(gè)，每支端子鍍鎳面積為82平方毫米，鍍金面積為20平方毫米，鍍錫鉛面積為46平方毫米，每支端子間距為0.6毫米，請(qǐng)問：1.20萬只端子，須多久可以完成？2.總耗金量為多少g？，換算PGC為多少g？，3.每個(gè)鎳，金，錫鉛槽電流密度各為多少？4.每個(gè)鎳，金，錫鉛電鍍效率為多少？解答：1.20萬支端子總長(zhǎng)度==200000x6==1200000==1200M20萬支端子耗時(shí)==1200/20==60分==1Hr20萬支端子總面積==200000x20==4000000mm2==400dm220萬支端子耗純金量==0.0049AZ==0.0049x400x11.5==22.54g20萬支端子耗PGC量==22.54/0.681==33.1g每個(gè)鎳槽電鍍面積==2x1000x82/6==27333.33mm2==2.73dm2每個(gè)鎳槽電流密度==50/2.73==18.32ASD每個(gè)金槽電鍍面積==2x1000x20/6==6666.667mm2==0.67dm2每個(gè)鎳槽電流密度==4/0.67==5.97ASD每個(gè)錫鉛槽電鍍面積==2x1000x46/6==15333.33mm2==1.53dm2每個(gè)鎳槽電流密度==40/1.53==26.14ASD鎳電鍍時(shí)間==3x2/20==0.3分鎳?yán)碚摵穸?=8.07CT==8.07x18.32x0.3==44.35鎳電鍍效率==43/44.35==97%金電鍍時(shí)間==2x2/20==0.2分金理論厚度==24.98CT==24.98x5.97x0.2==29.83金電鍍效率==11.5/29.83==38.6%錫鉛電鍍時(shí)間==3x2/20==0.3分錫鉛理論厚度==20.28CT==20.28x26.14x0.3==159錫鉛電鍍效率==150/159==94.3%綜合計(jì)算B：今有一客戶委托電鍍加工一端子，數(shù)量總為5000K，其電鍍規(guī)格為鎳50|T'，金GF，錫鉛為100R、'。設(shè)定厚度各為：鎳60『，金1.3『，錫鉛120『。假設(shè)效率各為：鎳90%，金20%，錫鉛80%。可使用電流密度范圍各為：鎳設(shè)定15ASD，金0~10ASD，錫鉛2~30ASD。電鍍槽長(zhǎng)各為：鎳6米，金2米，錫鉛6米。端子間距為2.54mm。單支電鍍面積各為：金15mm2，鎳54mm2，錫鉛29mm2。請(qǐng)問：1.產(chǎn)速為多少？需要多少時(shí)間才能生產(chǎn)完畢？（不包含開關(guān)機(jī)時(shí)間）鎳電流各為多少安培？金，錫鉛電流密度及電流各為多少？解答：鎳效率==鎳設(shè)定膜厚/鎳?yán)碚撃ず?.9==60/ZZ=67『（鎳?yán)碚撃ず瘢╂嚴(yán)碚撃ず?=8.074CT67==8.074x15xTT==0.553分（電鍍時(shí)間）鎳電鍍時(shí)間==鎳電鍍槽長(zhǎng)/產(chǎn)速0.553=6/VV=10.85米/分（產(chǎn)速）完成時(shí)間==總量x0.001x端子間距/產(chǎn)速t==5000000x0.001x2.54/10.85==1170.5分1170.5/60==19.5Hr（完成時(shí)間）鎳電鍍總面積==鎳電鍍槽長(zhǎng)/端子間距x單支鎳電鍍面積M=6x1000/2.54x54==127559mm2==12.7559dm2鎳電流密度==鎳電流/鎳電鍍總面積15==A/12.7559A==191安培金效率==金設(shè)定膜厚/金理論膜厚0.2==1.3/ZZ=6.5『（金理論膜厚）金電鍍時(shí)間==金電鍍槽長(zhǎng)/產(chǎn)速 T=2/10.85==0.1843分金理論膜厚==24.98CT 6.5==24.98xCx0.1843C==1.412ASD（電流密度）金電鍍總面積==金電鍍槽長(zhǎng)/端子間距x單支金電鍍面積M=2x1000/2.54x15==11811mm2==1.1811dm2金電流密度==金電流/金電鍍總面積1.412==A/1.1811A==1.67安培錫鉛效率==錫鉛設(shè)定膜厚/錫鉛理論膜厚0.8==120/ZZ==150|T'（錫鉛理論膜厚）錫鉛電鍍時(shí)間==錫鉛電鍍槽長(zhǎng)/產(chǎn)速 T=6/10.85==0.553分錫鉛理論膜厚==20.28CT 150==20.28xCx0.553C==13.38ASD（電流密度）錫鉛電鍍總面積==錫鉛電鍍槽長(zhǎng)/端子間距x單支錫鉛電鍍面積M=6x1000/2.54x==錫鉛電流/錫鉛電鍍總面積13.38==A/6.8504A==91.7安培第四章 電鍍實(shí)務(wù)電鍍配方大全電鍍就是通過化學(xué)置換反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)在鍍件表面沉積一層金屬鍍層，通過氧化反應(yīng)也可在金屬制品表面形成一層氧化膜，從面改變鍍件或金屬制品表面的性能狀態(tài)，使其滿足使用者對(duì)制品性能的要求。電鍍制品得到的金屬鍍層化學(xué)純度高、結(jié)晶細(xì)致、結(jié)合力強(qiáng)，可獲得多方面的使用性能。根據(jù)實(shí)際要求，電鍍主要目的有：（1）獲得金屬保護(hù)層，提高金屬的耐蝕性；（2）改變金屬表面的硬度，提高金屬表面的韌性或耐磨性能;（3） 提高金屬表面的導(dǎo)電性能，降低表面接觸電阻，提高金屬的焊接能力；（4） 增強(qiáng)金屬表面的導(dǎo)致密性，防止局部滲碳和滲氮；（5） 改變金屬表面色調(diào)，使裝飾品更加美觀，更有欣賞性、時(shí)代感；（6） 提高金屬的導(dǎo)磁性能，如鐵鎳鍍層是很好的磁性鍍層，在電子工業(yè)有特殊用途；（7） 提高金屬表面的光亮度，改善表面的光反射能力，在光學(xué)儀器中有廣泛的應(yīng)用；（8） 修復(fù)金屬零件的尺寸；（9） 使非金屬表面金屬化。根據(jù)電鍍工藝的目的要求不同，電鍍化學(xué)品包括電鍍預(yù)處理液、單金屬鍍液、合金鍍液。特種鍍液、金屬氧化液、磷化液和著色液等。鍍件預(yù)處理液鍍件表面的狀態(tài)和凈潔程度是獲得優(yōu)質(zhì)鍍層的根本保障，粗糙、油污的表面不可能得到平滑、光亮、結(jié)合力好、抗蝕性強(qiáng)的鍍層。實(shí)踐證明，鍍層出現(xiàn)剝落、起泡、花斑、抗蝕性差等往往都是鍍件預(yù)處理不當(dāng)造成的。預(yù)處理工藝包括拋光、除油、浸蝕和預(yù)鍍等工序。（1）脫脂液脫脂液能夠除去鍍件表面的油脂，使鍍件表面與鍍液具有良好的浸濕性。脫脂液就是金屬就是金屬清洗洗衣劑，主要是由NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3和乳化劑等組成。（2）浸蝕液浸蝕液能夠除去鍍件表面的氧化皮和鈍化膜，使鍍件表面活化。浸蝕液有酸性浸蝕液和堿性浸蝕液，酸性浸蝕液應(yīng)用廣泛，由酸、緩蝕劑、表面活性劑組成。（3） 拋光液拋光液能使鍍件表面平整產(chǎn)生光澤，分化學(xué)拋光液和電化學(xué)拋光液兩種。化學(xué)拋光液由多種酸、乳化劑和緩蝕劑組成，電化學(xué)拋光液由酸、緩蝕劑、乳化劑、氧化劑（CrCO3）等組成。（4） 預(yù)鍍液能夠防止鍍件在浸入某些電鍍液時(shí)，基體被溶解而置換出附著力不佳的鍍層。為同的金屬預(yù)鍍液組成不同。使用最多的是預(yù)鍍鎳、預(yù)鍍銅、預(yù)鍍鉻等溶液。鋁及其合金、鎂及其合金在預(yù)鍍前還要浸重金屬等。鋼鐵鍍件預(yù)處理脫脂液化學(xué)脫脂液配方1組分g/L組分g/LNaOH60-100Na3PO4.12H2O15-30NaCO2320-60Na2SiO35-10溫度為80-90r；時(shí)間以除盡為止。配方2組分g/L組分g/LNaOH20-40Na3PO4.12H2O5-10NaCO2320-30Na2SiO35-15溫度為80-90r；時(shí)間以除盡為止。配方3組分g/L組分g/LNaOH30Na3PO4.12H2O70

NaCO2350OP-乳化劑3-5溫度為80-90C；時(shí)間以除盡為止。電化學(xué)脫脂液配方1組分w/%組分w/%NaOH10-30Na2SiO330-50溫度為80C；電流密度為10A/dm2；時(shí)間為.5-1min。配方2組分g/L組分g/LNaOH20-30Na2SiO330-50NaCO10-20OP-101-22 3溫度為60°C；電流密度為10A/dm2；時(shí)間為.1-2min。浸蝕液化學(xué)浸蝕液普通化學(xué)浸蝕液配方1組分 g/L 組分 g/L98%H2SO4 120-250 若丁 0.3-0.5溫度為50-75C；時(shí)間為60min。配方2

組分g/L組分g/L98%HSO2 4200-250CS(NH2)22-3溫度為30-50°C；時(shí)間以至氧化皮除盡。配方3組分 g/L組分g/L98%H2SO4 120-250NaCl100-200溫度為40-60C；時(shí)間為5-20min。光亮浸蝕液配方1組分濃HNO3g/L800-1200溫度為45C；時(shí)間為3-10min。配方2組分g/L組分g/L98%HSO600-800濃HNO400-60024337%HCl5-15溫度為50C；時(shí)間為3-10s。除接觸銅的浸蝕液配方g/L150-250組分 g/L g/L150-25098%H2SO4 30-50 CrO3溫度為室溫。

不銹鋼和耐熱鋼浸蝕液配方1組分g/L組分g/L37%HCl300-500烏洛托品1-3溫度為室溫；時(shí)間為20-40min。配方2組分g/L組分g/L98%HSO2 440-60烏洛托品1-337%HCl130-150溫度為室溫；時(shí)間為30-40min。配方3組分g/L組分g/L98%HSO24250-30037%HCl120-150電化學(xué)酸洗液陽極電化學(xué)浸液配方1組分g/L組分g/L98%HSO24150-250NaCl50溫度為20-30r；電流密度為2-6A/dm2；時(shí)間為.10-20min。配方2組分g/L組分g/L37%HCl 100 FeCl2 150NaCl 50溫度為20-60^；電流密度為2-6A/dm2；時(shí)間為.1-2min。配方3一、端子電鍍基本知識(shí)定義電鍍：是金屬電沉積過程的一種，指簡(jiǎn)單金屬離子或絡(luò)離子通過電化學(xué)方法在固體（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）表面上放電還原為金屬原子附著于電極表面，從而獲得一金屬層的過程。目的電鍍由改變固體表面特性從而改變外觀，提高耐蝕性，抗磨性，增強(qiáng)硬度，提供特殊的光、電、磁、熱等表面性質(zhì)。端子電鍍知識(shí)簡(jiǎn)介大多數(shù)的電子連接器，端子都要作表面處理，一般即指電鍍。有兩個(gè)主要原因：一是保護(hù)端子簧片基材不受腐蝕；二是優(yōu)化端子表面的性能，建立和保持端子間的接觸界面，特別是膜層控制。換句話說，使之更容易實(shí)現(xiàn)金屬對(duì)金屬的接觸。防止腐蝕：多數(shù)連接器簧片是銅合金制作的，通常會(huì)在使用環(huán)境中腐蝕，如氧化、硫化等。端子電鍍就是讓簧片與環(huán)境隔離，防止腐蝕的發(fā)生。電鍍的材料，當(dāng)然要是不會(huì)腐蝕的，至少在應(yīng)用環(huán)境中如此。表面優(yōu)化：端子表面性能的優(yōu)化可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)。一是在于連接器的設(shè)計(jì)，建立和保持一個(gè)穩(wěn)定的端子接觸界面。二是建立金屬性的接觸，要求在插入時(shí)，任何表面膜層是不存在的或會(huì)破裂。沒有膜層和膜層破裂這兩種形式的區(qū)別也就是貴金屬電鍍和非貴金屬電鍍的區(qū)別。貴金屬電鍍，如金、鈀、及其合金，是惰性的，本身沒有膜層。因此，對(duì)于這些表面處理，金屬性的接觸是“自動(dòng)的”。我們要考慮的是如何保持端子表面的'高貴”，不受外來因素，如污染、基材擴(kuò)散、端子腐蝕等的影響。非金屬電鍍，特別是錫和鉛及其合金，覆蓋了一層氧化膜，但在插入時(shí)，氧化膜很容易破裂，而建立了金屬性的接觸區(qū)域。(1)貴金屬端子電鍍貴金屬端子電鍍是指貴金屬覆蓋在底層表面，底層通常為鎳。一般的連接器鍍層厚度：15?50u金，50?100u鎳。最常用的貴金屬電鍍有金、鈀及其合金。金是最理想的電鍍材料，有優(yōu)異的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能。事實(shí)上在任何環(huán)境中都防腐蝕。由于這些優(yōu)點(diǎn)，在要求高可靠性的應(yīng)用場(chǎng)合的連接器中，主要的電鍍是金，但金的成本很高。鈀也是貴金屬，但與金相比有高的電阻、低的熱傳遞和差的防腐蝕性，可是耐摩擦性有優(yōu)勢(shì)。一般采用鈀鎳合金(80?20)應(yīng)用于連接器的接線柱中(POST)。設(shè)計(jì)貴金屬電鍍時(shí)需要考慮以下事項(xiàng)：多孔性在電鍍工藝中，金在眾多暴露在表面的污點(diǎn)上成核。這些核繼續(xù)增大而在表面展開，最后這些島狀物(孤立的物體)互相沖撞而完全覆蓋了表面，形成多孔性的電鍍表面。金鍍層的多孔性與鍍層厚度有一定的關(guān)系。在15u以下，多孔性迅速增加，50u以上，多孔性很低，實(shí)際降低的速率可以忽略。這就是為什么電鍍的貴金屬厚度通常在15?50u范圍內(nèi)的原因。多孔性和基材的缺陷，如包含物、疊層、沖壓痕跡、沖壓不正確的清洗、不正確的潤(rùn)滑等也有一定的關(guān)系。磨損端子電鍍表面的磨損，也會(huì)造成基材暴露。電鍍表面的磨損或壽命取決于表面處理的兩種特性：摩擦系數(shù)和硬度。硬度增加，摩擦系數(shù)減少，表面處理的壽命會(huì)提高。電鍍金通常為硬金，含有變硬的活化劑，其中Co(鉆)是最常見的硬化劑，能提高金的耐磨損性。鈀鎳電鍍的選擇可大大提高貴金屬鍍層的耐摩性和壽命。一般在20?30u的鈀鎳合金上再覆蓋3u的金鍍層，既有良好的導(dǎo)電性，又有很高的耐磨性。另外，通常便用鎳底層來進(jìn)一步提高壽命。c.鎳底層鎳底層是貴金屬電鍍要考慮的首要因素，它提供了幾項(xiàng)重要功能，確保端子接觸界面的完整性。通過正面性的氧化物表面，鎳提供了一層有效的隔離層，阻隔了基材和小孔，從而減少了小孔腐蝕的潛在的可能；并提供了位于貴金屬電鍍層之下的一層硬的支撐層，從而提高了鍍層壽命。什么樣的厚度合適呢？鎳底層越厚，磨損越低，但從成本及控制表面的粗造度考慮，一般是擇50?100u的厚度。（2） 非貴金屬電鍍非貴金屬電鍍不同于貴金屬之處在于它們總是有一定數(shù)量表面膜層。由于連接器的目的是提供和保持一個(gè)金屬性的接觸界面，這些膜層的存在必須要考慮到.一般來講，對(duì)于非貴金屬的電鍍，正向力要求很高足以破壞膜層，進(jìn)而保持端子接觸界面的完整。擦洗作用對(duì)于含有膜層的端子表面顯得也很重要。端子電鍍中有三種非金屬表面處理：錫（錫鉛合金）、銀和鎳。錫是最常用的，銀對(duì)高電流有優(yōu)越性，鎳只限于應(yīng)用于高溫場(chǎng)合。錫表面處理錫也指錫鉛合金，特別是錫93-鉛3的合金。我們是從錫的氧化物膜層很容易被破壞的事實(shí)而提出使用錫的表面處理。錫鍍層表面會(huì)覆蓋一層硬的、薄的、易碎的氧化物膜。氧化膜下面是柔軟的錫。當(dāng)某種正向力作用于膜層時(shí)，錫的氧化物，由于很薄，不能承受這種負(fù)荷，而又因?yàn)樗艽?，易碎而開裂。在這樣的條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)移至錫層，由于又軟又柔順，在負(fù)載作下很容易流動(dòng)。因?yàn)殄a的流動(dòng)，氧化物的開裂更寬了。通過裂縫和間隔層。錫擠壓至表面提供金屬接觸。錫鉛合金中鉛的作用是減少錫須的產(chǎn)生。錫須是在應(yīng)力作用下，錫的電鍍物表面形成一層單晶體（錫須）。錫須會(huì)在端子間形成短路。增加2%或更多的鉛即能減少錫須。還有一類比例的錫鉛合金是錫：鉛=60：40，接近于我們焊接的成份比例（63：37），主要用于要焊接的連接器中。但是最近有越來越多的法律要求在電子及電氣產(chǎn)品中減少鉛的含量，很多的電鍍端子要求無鉛電鍍，主要有純錫、錫/銅和錫/銀電鍍，可以通過在銅與錫層之間鍍一層鎳或使用不光滑的無光澤的錫表面減緩錫須的產(chǎn)生。銀表面電鍍銀認(rèn)為是非貴金屬端子表面處理，因?yàn)樗c硫、氯發(fā)生反應(yīng)形成硫化膜。硫化膜是半導(dǎo)體，會(huì)形成“二極管”的特征。銀也是軟的，與軟金差不多。因?yàn)榱蚧锊蝗菀妆黄茐?，所以銀不存在摩擦腐蝕。銀有優(yōu)異的導(dǎo)電及熱傳導(dǎo)性，在高電流下不會(huì)熔解，是用在高電流端子表面處理的極好的材料。（3） 端子潤(rùn)滑對(duì)于不同的端子表面處理，潤(rùn)滑的作用是不同的，主要有兩個(gè)功能：降低摩擦系數(shù)和提供環(huán)境隔離降低摩擦系數(shù)有兩個(gè)效果：第一、降低連接器的插入力；第二、通過降低摩損提高連接器的壽命端子潤(rùn)滑能夠通過形成“封閉層”阻止或延緩環(huán)境對(duì)接觸界面的接觸，而提供環(huán)境的隔離。一般來說，對(duì)于貴金屬表面處理，端子潤(rùn)滑是用來降低摩擦系數(shù)，提高連接器的壽命。對(duì)于錫的表面處理，端子潤(rùn)滑是提供環(huán)境隔離，防止摩擦腐蝕。雖然在電鍍的下一工序能夠添加潤(rùn)滑劑，但它只是一種補(bǔ)充的操作。對(duì)于那些需要焊接到PCB板的連接器，焊接清洗可能失去了潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑粘灰塵，如果應(yīng)用在有灰塵的環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致電阻增大，壽命降低。最后，潤(rùn)滑劑的耐溫度的能力也可能限制它的應(yīng)用。（4）端子表面處理小結(jié)貴金屬電鍍，假定覆蓋在50u的鎳底層上- 金是最常用材料，厚度取決于壽命要求，但可能受到多孔性沖擊。鈀并不推薦使用于可焊接性保護(hù)場(chǎng)合銀對(duì)生銹和遷移敏感，主要用于電源連接器，通過潤(rùn)滑，銀的壽命可顯著改善錫有好的環(huán)境穩(wěn)定性，但必須保證機(jī)械穩(wěn)定性.壽命值只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，僅供參考電鍍工藝流程U.SCleaning（超聲波脫脂）ElectroCleaning（電解脫脂）Waterrinse/Blowoff（水洗/吹干）AcidEtching（活化）Waterrinse/Blowoff（水洗/吹干）Nickelplating（鍍鎳）Waterrinse/Blowoff（水洗/吹干）Activation（鈀鎳活化）Palladium/NickelPlating（電鍍鈀鎳）Waterrinse/Blowoff（水洗/吹干）Goldplating（鍍金）Waterrinse/Blowoff（水洗/吹干）Activation（錫鉛前活化）Tin/Leadplating（電鍍錫鉛）連接器鍍金層常見質(zhì)量問題分析接插件鍍金層常見質(zhì)量問題分析摘要本文針對(duì)接插件的針孔散件電鍍金中常見的鍍層質(zhì)量問題從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和電鍍工藝以及電鍍?cè)O(shè)備等方面進(jìn)行了原因分析，并提出了相應(yīng)的解決方法.關(guān)鍵詞鍍金質(zhì)量問題措施1刖言在接插件電鍍中，由于接觸對(duì)有著較高的電氣性能要求，鍍金工藝在接插件電鍍中占有明顯重要的地位.目前除部分的帶料接插件采用選擇性電鍍金工藝外，其余大量的針孔散件的孔內(nèi)鍍金仍采用滾鍍和振動(dòng)鍍來進(jìn)行.近幾年,接插件體積發(fā)展到越來越小型化,其針孔散件的孔內(nèi)鍍金質(zhì)量問題日趨突出，用戶對(duì)金層的質(zhì)量要求也越來越高,一些用戶對(duì)金層的外觀質(zhì)量甚至達(dá)到了十分挑剔的程度.為了保證接插件鍍金層質(zhì)量結(jié)合力這幾類常見質(zhì)量問題總是提高接插件鍍金質(zhì)量的關(guān)鍵.下面就這些質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行逐一分板提供大家探討.2鍍金層質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因2.1金層顏色不正常接插件鍍金層的顏色與正常的金層顏色不一致,或同一配套產(chǎn)品中不同零件的金層顏色出現(xiàn)差異，出現(xiàn)這種問題的原因是：2.1.1鍍金原材料雜質(zhì)影響當(dāng)加入鍍液的化學(xué)材料帶進(jìn)的雜質(zhì)超過鍍金液的忍受程度后會(huì)很快影響金層的顏色和亮度.如果是有機(jī)雜質(zhì)影響會(huì)出現(xiàn)金層發(fā)暗和發(fā)花的現(xiàn)象郝爾槽試片檢查發(fā)暗和發(fā)花位置不固定.若是金屬雜質(zhì)干擾則會(huì)造成電流密度有效范圍變窄,郝爾槽試驗(yàn)顯示是試片電流密度低端不亮或是高端鍍不亮低端鍍不上.反映到鍍件上是鍍層發(fā)紅甚至發(fā)黑,其孔內(nèi)的顏色變化較明顯.2.1.1鍍金電流密度過大由于鍍槽零件的總面積計(jì)算錯(cuò)誤其數(shù)值大于實(shí)際表面積，使鍍金電流量過大，或是采用振動(dòng)電鍍金時(shí)其振幅過小,這樣槽中全部或部分鍍件金鍍層結(jié)晶粗糙,目視金層發(fā)紅.2.1.3鍍金液老化鍍金液使用時(shí)間太長(zhǎng)則鍍液中雜質(zhì)過度積累必然會(huì)造成金層顏色不正常2.1.4硬金鍍層中合金含量發(fā)生變化為了提高接插件的硬度和耐磨程度，接插件鍍金一般采用鍍硬金工藝.其中使用較多的是金鉆合金和金鎳合金.當(dāng)鍍液中的鉆和鎳的含量發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起金鍍層顏色改變.若是鍍液中鉆含量過高金層顏色會(huì)偏紅;若是鍍液中這鎳含量過高金屬顏色會(huì)變淺;若是鍍液中這種變化過大而同一配套產(chǎn)品的不同零件又不在同一槽鍍金時(shí)，這樣就會(huì)出現(xiàn)提供給用戶的同一批次產(chǎn)品金層顏色不相同的現(xiàn)象.2.2孔內(nèi)鍍不上金接插件的插針或插孔鍍金工序完成后鍍件外表面厚度達(dá)到或超過規(guī)定厚度值時(shí),其焊線孔或插孔的內(nèi)孔鍍層很薄甚至無金層.2.2.1鍍金時(shí)鍍件互相對(duì)插為了保證接插件的插孔在插孔在插拔使用時(shí)具有一定彈性，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)大多數(shù)種類的插孔都有是在口部設(shè)計(jì)一道劈槽.在電鍍過程中鍍件不斷翻動(dòng)部份插孔就在開口處互相插在一起致使對(duì)插部位電力線互相屏敝造成孔內(nèi)電鍍困難.2.2.2鍍金時(shí)鍍件首尾相接有些種類的接插件其插針在設(shè)計(jì)時(shí)其針桿的外徑尺寸略小于焊線孔的孔徑尺寸在電鍍過程中部份插針就會(huì)形成首尾相接造成焊線孔內(nèi)鍍不進(jìn)金.（見圖示）以上兩種現(xiàn)象在振動(dòng)鍍金時(shí)較容易發(fā)生.2.2.3盲孔部位濃度較大超過電鍍工藝深鍍能力由于在插孔的劈槽底部距孔底還有一段距離，這段距離客觀上形成了一段盲孔.同樣在插針和插孔的焊線孔里也有這樣一段盲孔，它是提供導(dǎo)線焊接時(shí)的導(dǎo)向作用.當(dāng)這些孔的孔徑較小（往往低于1毫米甚至低于0.5毫米）而盲孔濃度超過孔徑時(shí)鍍液很難流進(jìn)孔內(nèi)，流進(jìn)孔內(nèi)的鍍液又很難流出，所以孔內(nèi)的金層質(zhì)量很難保證.2.2.4鍍金陽極面積太小當(dāng)接插件體積較小時(shí)相對(duì)來說單槽鍍件的總表面積就較大這樣在鍍小型針孔件時(shí)如果單槽鍍件較多.原來的陽極面積就顯得不夠.特別是當(dāng)伯鈦網(wǎng)使用時(shí)間過長(zhǎng)伯損耗太多時(shí)，陽極的有效面積就會(huì)減少，這樣就會(huì)影響鍍金的深鍍能力，鍍件的孔內(nèi)就會(huì)鍍不進(jìn).2.3鍍層結(jié)合力差在鍍后檢驗(yàn)接插件的鍍層結(jié)合力時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到部份插針的針端前部在折彎時(shí)或針孔件的焊線孔在壓扁時(shí)鍍層有起皮現(xiàn)象，有時(shí)在高溫（2001小時(shí)）檢測(cè)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金層有極細(xì)小的鼓泡現(xiàn)象發(fā)生.2.3.1鍍前處理不徹底對(duì)于小型針孔件來說，如果在機(jī)加工序完畢后不能立即采用三氯乙烯超聲波除油清洗那么接下來的常規(guī)鍍前處理很難將孔內(nèi)干涸的油污除凈，這樣孔內(nèi)的鍍層結(jié)合力就會(huì)大大降低.2.3.2基體鍍前活化不完全在接插件基體材料中大量使用各類銅合金，這些銅合金中的鐵鉛錫鈹?shù)任⒘拷饘僭谝话愕幕罨褐泻茈y使其活化，如果不采用對(duì)應(yīng)的酸將其活化,在進(jìn)行電鍍時(shí)，這些金屬的氧化物跟鍍層很難結(jié)合，于是就造成了鍍層高溫起泡的現(xiàn)象.2.2.3鍍液濃度偏低在使用氨磺酸鎳鍍液鍍鎳時(shí)，當(dāng)鎳含量低于工藝范圍時(shí)，小型針孔件的孔內(nèi)鍍層質(zhì)量要受到影響.如果是預(yù)鍍液的金含量過低，那么在鍍金時(shí)孔內(nèi)就有可能鍍不上金,當(dāng)鍍件進(jìn)入加厚金鍍液時(shí)，孔內(nèi)五金層的鍍件孔內(nèi)的鎳層已鈍化其結(jié)果是孔內(nèi)的金層結(jié)合