【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如皂化作用，乳化作用，滲透作用，分散作用，剝離作用等。且脫脂時(shí)，除視何種脫脂 劑外，象素材對(duì)堿的耐蝕程度（如黃銅在 PH 值 11 以上就會(huì)被侵蝕），端子的形狀（如死角，低電流密度區(qū)），油脂分布不均，油脂凝固等，都會(huì)影響脫脂效果，須特別注意。所以脫脂的方法的選擇相當(dāng)重要。以端子業(yè)來(lái)說(shuō)，一般所使用的油脂為礦物油，合成油，混合油，不可能用動(dòng)植物油。以下就對(duì)溶劑脫脂法，乳化脫脂法，堿劑脫脂法，電解脫脂法做比較說(shuō)明。 表三 層數(shù) 類別 處理方法 目的 第一層 污物 水，堿熱脫脂劑 第一層至第三層處理完全后，基本上密著性已經(jīng)很好 第二 層 油脂 堿劑脫脂法，電解脫脂劑，溶劑等 第三層 氧化層 稀硫酸，稀鹽酸，活化劑等 第四層 加工層 化學(xué)拋光，電解拋光 在處理表面加工紋路，毛邊，較厚氧化膜 第五層 擴(kuò)散層 表四 類別 性質(zhì) 處理方法 植物性油脂 可被堿性脫脂劑皂化 堿性脫脂劑，電解脫脂劑，有機(jī)溶劑，乳化劑（冷脫） 動(dòng)物性油脂 礦物性油脂 無(wú)法被堿性脫脂劑皂化，必須借乳化，滲透，分散作用 有機(jī)溶劑，乳化劑 合成油 有機(jī)溶劑，乳化劑，電解脫脂劑，堿性脫脂劑，選擇并 用。 混合油 表五 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用藥劑 溶劑脫脂法 脫脂速度快，不會(huì)腐蝕素材 對(duì)人體有害，易燃，價(jià)錢高。 石油系溶劑，氯化碳?xì)湎盗腥軇?，如去漬油，三氯乙烷 乳劑脫脂法 脫脂速度快，不會(huì)腐蝕素材 廢水處理困難，價(jià)錢高，對(duì)人體有害 非離子界面活性劑，溶劑，水混合。 堿性脫脂法 對(duì)人體較無(wú)害，便宜，使用方便 易起泡沫，需加熱，只能當(dāng)作預(yù)備脫脂 氫氧化鈉，碳酸鈉，磷酸鈉，磷酸三鈉等，界面活性劑 電解脫脂法 對(duì)人體較無(wú)害， 使用方便，效果好 易起泡沫，需搭配預(yù)備脫脂，易氫 脆 氫氧化鈉，碳酸鈉，磷酸鈉，矽酸鈉等，界面活性劑 （ Activation）：脫脂完全后的金屬表面，仍然殘存有很薄的氧化膜，鈍態(tài)膜，會(huì)阻礙電鍍層的密著性，故必須使用一些活化酸將金屬表面活化，防止電鍍層產(chǎn)生剝離（ Peeling），起泡（ Blister）等密著不良現(xiàn)象。一般銅合金所使用的活化酸為硫酸，鹽酸，硝酸，磷酸等混合酸，其中也有加一些抑制劑。 （ polishing）：由于端子在機(jī)械加工過(guò)程中，使金屬表面產(chǎn)生加工紋路或毛邊，電鍍后會(huì)影響外 觀及功能，一般在客戶要求下，都必須進(jìn)行拋光作業(yè)，另外象素材氧化膜較厚，活性化作業(yè)無(wú)法處理（如熱處理后）時(shí)，都必須依賴拋光作業(yè)，而端子的拋光，一般僅限于使用化學(xué)拋光法及電解拋光法，而上述兩種方法都使用酸液，為達(dá)到細(xì)致拋光，在酸的濃度及種類就相當(dāng)重要。通常使用稀酸，細(xì)部拋光效果較佳，但是費(fèi)時(shí)。使用濃酸，處理速度快，但易傷素材而且對(duì)人體有害。故不管使用何種方式，攪拌效果要好，才可以得到較均勻的拋光表面。一般銅合金底材拋光的藥水，強(qiáng)酸如硝酸，鹽酸較佳，弱酸如磷酸，草酸，鉻酸較佳，市售專利配方不外乎強(qiáng)酸搭配弱酸使用。 使用電解拋光可以大大提升拋光速度，及產(chǎn)生較平滑細(xì)致的表面，目前連續(xù)電鍍幾乎都采用此方法。甚至最新使用的活化拋光液，可以在后續(xù)鍍半光澤鎳，一樣可以得到全光澤鎳效果，又可以得到低內(nèi)應(yīng)力的鍍層，快速攪拌對(duì)拋光極為重要。（注意） 三 .水洗工程：一般電鍍業(yè)，常專注在電鍍技術(shù)研究，和電鍍藥水的開發(fā)，卻往往忽略了水洗的重要性。很多電鍍不良，都來(lái)自水洗工程設(shè)計(jì)不良或水質(zhì)不凈，以下我們就水洗不良造成電鍍?nèi)毕莸母鞣N情形加以解說(shuō)。 ，則端子脫脂后金屬表面殘存的皂堿，和 Ca Mg 金屬生成金屬皂，固著于 金屬表面時(shí)，而產(chǎn)生鍍層密著不良或光澤不良。一般改善的方法，可以將水質(zhì)軟化并于脫脂劑內(nèi)加界面活性劑。 ，與金屬表面的殘存皂堿作用，產(chǎn)生硬脂酸膜，而造成鍍層密著不良或光澤不良。改善的方法為控制使用水質(zhì)（調(diào)整 PH 值）。 ，或水質(zhì)不佳（即有不純物），會(huì)污染下一道工程，造成電鍍?nèi)毕?。改善方法為使用干凈的純水，避免帶出（吹氣?duì)準(zhǔn)）藥液，修正水洗效果。 ，水中含鍍液濃度若過(guò)高，會(huì)造成鍍層間密著不良或產(chǎn)生結(jié)晶物。改善方法為避免帶出（吹氣對(duì)準(zhǔn)）藥 液，經(jīng)常更換水洗水或做連續(xù)式排放。 ，會(huì)造成鍍件外觀不良（水斑），及鍍件壽命減短（殘留酸）。改善方法為使用干凈的純水，超純水，經(jīng)常更換水洗水或做連續(xù)式排放。 四 .電鍍藥水：在端子電鍍業(yè)，一般的電鍍種類有金，鈀，鈀鎳，銅，錫鉛，鎳，而目前使用比較多的有鎳，錫鉛合金及鍍金（純金以及硬金），以下就針對(duì)這幾種電鍍藥水加以述序其基本理論。 ：目前電鍍業(yè)界鍍鎳液，多采用氨基磺酸鎳浴（也有少數(shù)仍使用硫酸鎳?。?。此浴因不純物含量極低，故所析出的電鍍層內(nèi)應(yīng)力很低（在非全光澤下），鍍 液管理容易（不須時(shí)常提純），但電鍍成本較硫酸鎳高。而目前鎳液分為三種類別， 序號(hào) 名稱 特點(diǎn) 特性 第一種 為無(wú)光澤鎳（又稱霧鎳或暗鎳） 即是不添加任何光澤劑 其內(nèi)應(yīng)力屬 微張應(yīng)力 。 第二種 為半光澤鎳（或稱軟鎳） 即是添加第一類光澤劑（又稱柔軟劑） 隨著添加量的增加，由微張應(yīng)力漸漸下降為零應(yīng)力，再變?yōu)閴嚎s應(yīng)力。 第三種 為全光澤鎳（或稱鏡面鎳） 即是同時(shí)添加第一類光澤劑和第二類光澤劑 此時(shí)內(nèi)應(yīng)力屬 高張應(yīng)力 。 無(wú)光澤，半光澤鎳多半用在全面鍍錫鉛時(shí)（因錫鉛鍍層能將鎳層全面覆蓋，故無(wú)須用全光澤），或是用在電鍍后須做二次加工（如折彎）而考慮內(nèi)應(yīng)力時(shí)，或是考慮低電流析出時(shí)。而全光澤鎳則用在鍍金且要求光澤度時(shí)，氨基磺酸鎳浴在攪拌情況良好下，平均電流密度可以開到 40ASD，最佳操作溫度是在 50~60度，隨著溫度下降高電流密度區(qū)鍍層由光澤度下降，到白霧粗糙，燒焦，至密著不良。隨著溫度的上升，氨鎳開始起水解成硫酸鎳，內(nèi)應(yīng)力也隨之增加。 PH 值控制在 ~ 之間， PH 值過(guò)高，鍍層的光澤度會(huì)下降，逐漸變粗糙，甚至燒焦， PH 值過(guò)低鍍層會(huì)密著不良。比重控制在 32~36Be，比重過(guò)高 PH 值會(huì)往下降（氫離子過(guò)多），比重過(guò)低 PH 值會(huì)往上升且電鍍效率變差。電流需使用直流三相濾波 3%以下（可提升操作電流密度）。此鎳鍍?cè)≡谥瞥讨凶钊菀孜廴镜慕饘贋殂~，建議超過(guò) 3~5ppm 時(shí)，盡快做弱電解處理。 ：目前電鍍業(yè)界鍍錫鉛液，多半采用烷基磺酸光澤?。?Bright）或無(wú)光澤?。?Mat）。市面上也分為低溫型（約在 18~23 度之間）與常溫型。其中以低溫光澤浴使用最多，也較成熟。而常溫型最好是要 定溫恒溫操作 ，因?yàn)椴煌脑貢?huì)影響電鍍速率與錫鉛析出比例。鍍層錫鉛比的要求多半為 90%錫，10%鉛，但實(shí)際鍍液錫鉛比約為 10： 1~12： 1 之間 ，而陽(yáng)極錫鉛比約為 92： 8（因陽(yáng)極解離的部分錫氧化為四價(jià)錫沉淀，為平衡 9： 1 的錫鉛析出比）。烷基磺酸浴在攪拌情況良好下，平均電流密度可以開到40ASD，除組成分外最會(huì)影響鍍層的就是光澤劑及溫度。正常下光澤劑的量越多（有效范圍內(nèi)），其使用的電流密度范圍就越寬，但若過(guò)量會(huì)影響其焊錫性，甚至造成有機(jī)污染，若量不足時(shí)，很明顯光澤范圍會(huì)縮小，不過(guò)控制得當(dāng)?shù)脑?，可得半光澤鍍層有助于焊錫性。 若溫度過(guò)高，其使用的電流密度范圍縮短，很明顯怎么鍍就是白霧不亮，而且藥水渾濁速度會(huì)加快（因四價(jià)錫的產(chǎn)生） ，不過(guò)倒是會(huì)增加電鍍效率。若溫度過(guò)低則電鍍效率會(huì)下降，另在攪拌不良的情況下，高電流密度區(qū)容易產(chǎn)生針孔現(xiàn)象。由于無(wú)光澤錫鉛的焊錫性比光澤錫鉛好（鍍層含碳量較低），所以現(xiàn)階段很多電鍍廠在流程上，會(huì)設(shè)計(jì) 先以無(wú)光澤錫鉛打低后，再鍍光澤錫鉛 。另外由于未來(lái)全球管制鉛金屬的使用，所以目前很多廠商在開發(fā)無(wú)鉛制程，有純錫，錫銅，錫鉍，錫銀，鈀等，就功能，成本，安全，加工性等綜合評(píng)比，以 錫銅較具有取代性 ，也是目前較多電鍍廠在試產(chǎn)。 ：由于鍍層是作為連接器的導(dǎo)電皮膜用，相對(duì)鍍層的耐磨性及硬度就必須比較優(yōu)良，因而使用硬金系統(tǒng)鍍液（酸性金）。硬 金系統(tǒng)有金鈷合金，金鎳合金及金鐵合金。在臺(tái)灣電鍍業(yè)界多半采用金鈷合金（藥水控制較成熟），一般鍍層的金含量在 ~%之間，硬度在 160~210Hv 之間。目前鍍液系統(tǒng)多半屬于檸檬酸系，磷酸系，有機(jī)磷酸系等，一般會(huì)影響鍍層析出速率及使用電流密度范圍的因素，有金含量，光澤劑，螯合劑，溫度， PH 值等，金含量的多少為取決效率的主要因素，但一般都考慮投資成本及帶出的損失，所以業(yè)界是不會(huì)將金含量開得太高的，一般金含量約開在 1~15g/l之間，（有生產(chǎn)速率及投資成本考量而不定）。因此金能使用的電流密度就無(wú)法象鎳或 錫鉛一樣可以達(dá)到 40ASD，而僅限于15ASD（攪拌良好下）以下，而效率也僅限于 60%以下。通常隨著金含量的增加，電鍍效率也隨之上升，所需的各種添加劑也需增加，隨著金含量 C/Au Temp PH A/I η % m/Au 顏色 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 漸漸偏紅 ↓ ↓ 較黃漸漸變暗，偏綠 ↓ ↓ ↑ 遞減則反之。隨著溫度的升高，電鍍效率會(huì)提升，但色澤會(huì)漸漸偏紅，若隨著溫度降低，則電鍍效率會(huì)下降，而色澤會(huì)由較黃漸漸變暗，偏綠，一般建議溫度控制在 50~60℃ 。隨著 PH 值的上升，電鍍效率也隨之上升，但過(guò)高即會(huì)造成燒焦（呈粗糙黑褐色），若隨著 PH 值的下降，則電鍍效率會(huì)下降，甚至過(guò)低時(shí)，黃金及鹽類極易沉淀下來(lái)（ PH 值低于 3 以下），若注重效率則建議 PH 值控制在 左右，若注重金色澤較黃控制在 左右。光澤劑有分高電流及中低電流用，中低電流光澤劑是用鈷（鈷使用前必須先螯合），而高電流光澤劑則使用吡啶衍生物（多屬專利）。此鍍金溶液在制程中最易也最怕的金屬為鉛，建議在2~3ppm 時(shí)，盡快做除鉛處理。 ：此電鍍是做為電鍍薄金用（ FLASH）或覆蓋厚金用（ 因純金顏色較黃），但不能做電鍍厚金用（因耐磨性較差）。一般多使用檸檬酸及磷酸混合浴等。此浴可操作的電流密度為 30ASD，效率約在10~20 之間。溫度控制在 50~60 度， PH 值控制在 5~8 之間，故此浴也稱為中性金。由于此浴單純，在未有其他金屬污染下，是極容易操作使用，一般只要控制金含量不提高太多即可（勿超過(guò) 2g/l），金含量高時(shí)，一旦電鍍膜厚稍厚，會(huì)有嚴(yán)重發(fā)紅現(xiàn)象。 ：目前此種鍍液仍為氨系鍍?cè)?，由于組成分多為氨水，故在控制上，操作上并不是相當(dāng)成熟。開缸總金屬含量約在 30~40g/l，電鍍效率隨著金 屬濃度成正比。一般 PH 值約在 8~ 之間，而電鍍時(shí)隨著氨水的揮發(fā) PH 值也跟著下降。現(xiàn)階段以 80%鈀 20%鎳合金為主，膜厚約從 20~50181。``之間。當(dāng)使用高電流密度時(shí)，操作條件必須控制的很苛刻，如 PH 值，金屬含量，鈀鎳比，濾波度，銅污染，鎳表面活化度等，稍有偏差馬上發(fā)生密著不良現(xiàn)象。 表六 電鍍類別 鍍層硬度（ Hγ） 電流密度 ASD PH 值 溫度 ℃ 金屬含量 g/L 鎳電鍍 300~500 0~40 ~ 50~60 90~110 錫鉛電鍍 10~30 3~40 —— 18~25 30~70 硬金電鍍 130~210 0~15 ~ 50~60 1~15 純金電鍍 90~120 0~30 5~8 50~60 ~ 鈀鎳電鍍 500~600 0~15 ~ 50~60 30~40 五．電鍍流程：連續(xù)端子電鍍的規(guī)格，有全鍍鎳，全鍍錫鉛，全鍍鎳再鍍錫鉛，全鍍鎳再鍍?nèi)兘?，全鍍鎳后再選鍍金及錫鉛，全鍍鎳后再選鍍鈀鎳并覆蓋金及選鍍錫鉛等。下列為一般連續(xù)端子電鍍的基本流程。 放料 → 預(yù)備脫脂 → 水洗 → 電解脫脂（陰或陽(yáng)） → 水洗 → 活性化 → 水洗 → 鍍鎳 → 水洗 → 鍍鈀鎳 → 水洗 → 鍍硬金 → 水洗 → 鍍純金 → 水洗 → 鍍錫鉛 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 干燥 → 封孔 → 收料 1. 放料；由于連續(xù)端子材料是一卷一卷的，所以放料是呈連續(xù)性的（不間斷）。放料方式有水平式和垂直式。接線方式，一般有采用緩沖接線式，預(yù)先拉出接線式，停機(jī)接線式，連續(xù)接線式，而接點(diǎn)有使用捆線法，鉚釘法，點(diǎn)焊法，熔接法，穿釘法，粘貼法等。放料張力須適中，過(guò)大易造成端子變形，如果采用被動(dòng)放料，一般在放料盤會(huì)設(shè)有剎車，以調(diào)節(jié)放料張力，如果是自動(dòng)放料，則張力是最小的，在放料過(guò)程中有一重要作業(yè)，是層間紙 的卷收，若收紙不順會(huì)造成放料紊亂攪雜，致端子變形，甚至帶入脫脂槽而污染脫脂劑。 2. 預(yù)備脫脂：一般業(yè)界有使用堿性脫脂劑加熱處理，溶劑處理，乳化劑處理，電解脫脂劑處理。其中含溶劑的脫脂藥劑除油效果最好，但因環(huán)保問(wèn)題，漸漸少人使用，現(xiàn)用堿性（含電解）脫脂劑較多，都為固體粉末狀，色澤從白色到黃色到褐色不等，通常配制濃度約為 50~100g/L 之間。當(dāng)藥液呈渾濁液體狀時(shí)，急需更換脫脂劑。液溫控制在 40~70 度，理論上溫度越高脫脂效果越好，但相對(duì)的缺點(diǎn)有耗電，蒸發(fā)快，槽體壽命縮短，對(duì)操作人員健康不良，增加管理負(fù)擔(dān)。而 為增加脫脂效果，可加強(qiáng)藥液攪拌（如加大泵循環(huán)，鼓風(fēng)，超音波等），或加強(qiáng)陰極的攪拌（如快速生產(chǎn)，陰極擺動(dòng)）效果很好。最近有開發(fā)噴涂式蒸汽脫脂法，是將脫脂劑加熱到沸騰，以蒸汽方式直接噴洗在端子表面，針對(duì)縫隙死角除油效果較傳統(tǒng)方法好，而且也可以大大縮短流程長(zhǎng)度。 3. 水洗：一般采用浸洗，噴洗及噴