塑料电镀工艺简介ppt课件.ppt

注：仅介绍注：仅介绍“水电镀水电镀” 塑料电镀简介塑料电镀简介1 ABS是是丙丙烯烯腈腈(Acrylonitrile)、、丁丁二二烯烯(Butadiene)、、苯苯乙乙烯烯(Stylrene)的的聚聚合合物物，，它它具具有有一一定定的的表表面面硬硬度度、、韧韧性性、、耐耐冲击性、表面光泽，并具有抗化学腐蚀性、易加工等特性冲击性、表面光泽，并具有抗化学腐蚀性、易加工等特性 简简单单地地说说，，ABS电电镀镀就就是是将将ABS中中的的B(丁丁二二烯烯)以以化化学学方方式式腐腐蚀蚀掉掉，，使使产产品品表表面面呈呈现现一一些些疏疏松松的的细细孔孔，，再再附附着着一一层层导导体体(比比如如铜铜)使使其其能能够够导导电电，，随随后后再再参参照照金金属属电电镀镀的的方方式式进进行行电电镀镀，，在在其其表表面面镀镀上上一一层层金金属属薄薄膜膜所所以以，，ABS电电镀镀是是化化学学镀镀与与电电镀的混合镀的混合示意图如下：示意图如下：(气泡代表气泡代表B)  塑料电镀原理塑料电镀原理素材素材化学镀后化学镀后化学镍化学镍电镀后电镀后铬铬(Cr)镍镍(Ni)铜铜(Cu)化学镍化学镍粗化后粗化后表面产表面产生微孔生微孔2电镀工艺流程框图电镀工艺流程框图 镀铬镀铬镀镍镀镍镀铜镀铜烘干烘干全检全检包装包装出货出货原材料原材料IQC粗化粗化脱脂脱脂分类上挂具分类上挂具中和中和活化活化化学镍化学镍IPQC敏化敏化还原还原★★分为三价铬和六价铬分为三价铬和六价铬★★六价铬管制重点六价铬管制重点★★六价铬管制重点六价铬管制重点★★一一般般包包括括焦焦磷磷酸酸铜和硫酸铜两道铜和硫酸铜两道★★根根据据产产品品表表面面效效果果，，有多种镀镍工艺有多种镀镍工艺3电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 如如塑塑料料表表面面油油污污较较多多，，可可先先用用有有机机溶溶剂剂除除油油，，然然后后化化学学除除油油。

若油污较少，则仅用化学除油即可若油污较少，则仅用化学除油即可①① 有机除油：下表为常用塑料适用的有机溶剂有机除油：下表为常用塑料适用的有机溶剂1. 脱脂脱脂(也称除油也称除油)：：4电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 化化学学除除油油可可用用电电镀镀前前处处理理的的碱碱性性除除油油液液，，也也有有用用酸酸性性除除油油液液但但要要注注意意温温度度不不宜宜过过高高，，否否则则某某些些塑塑料料容容易易变变形形常常用用碱碱性性除除油油工工艺如下表：艺如下表： ②② 化学除油：化学除油：5电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 粗粗化化的的目目的的是是使使塑塑料料表表面面微微观观粗粗糙糙，，使使镀镀层层与与基基体体接接触触面面积积上上升升，，还还可可使使塑塑料料表表面面由由憎憎水水变变为为亲亲水水，，以以提提高高塑塑料料表表面面与与镀镀层层间的结合力间的结合力化化学学粗粗化化液液主主要要成成分分是是铬铬酐酐(CrO3)和和硫硫酸酸，，是是一一种种强强氧氧化化性性溶溶液液它它成成分分简简单单，，维维护护方方便便，，粗粗化化速速度度快快，，效效果果好好目目前前，，塑塑料电镀基本上都采用化学粗化料电镀基本上都采用化学粗化。

2. 粗化：粗化：3. 中和：中和：粗粗化化液液中中含含有有较较多多的的Cr6+，，虽虽然然经经过过多多道道水水洗洗，，仍仍可可能能有有少少量量残残留留中中和和的的目目的的，，就就是是把把产产品品表表面面残残留留的的Cr6+处处理理掉掉，，保保证证镀层中不含有镀层中不含有Cr6+6电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 敏敏化化的的作作用用是是使使工工件件表表面面吸吸附附一一层层容容易易氧氧化化的的物物质质，，以以便便在在活活化化处处理理(把把催催化化金金属属还还原原出出来来)时时被被氧氧化化，，在在表表面面形形成成活活化化层层或或催催化化膜膜，，可可以以缩缩短短化化学学镀镀的的诱诱导导期期，，并并保保证证化化学学镀镀的的顺顺利利进进行行敏敏化化的的质质量量对对于于塑塑料料电电镀镀的的效效果果是是关关键键因因素素常常用用的的敏敏化化剂剂是是二二价价锡锡盐盐和和三三价价钛盐钛盐(如：如：SnCl2，，SnSO4，，TiCl3等等)将将塑塑料料制制件件浸浸到到上上述述敏敏化化液液中中处处理理的的目目的的，，就就是是要要在在塑塑料料表表面面生生成成一一层层易易氧氧化化的的、、微微溶溶于于水水的的凝凝胶胶物物质质Sn2(OH)3Cl，，但但是是该该物物质质并并不不是是在在敏敏化化液液中中生生成成的的，，而而是是在在水水洗洗时时产产生生的的(由由于于水水的的PH值值远远大大于于敏化液，清洗时立即发生二价敏化液，清洗时立即发生二价Sn的水解作用的水解作用) 所以，从敏化液中取出塑料件应注意：所以，从敏化液中取出塑料件应注意：① ① 既要清洗干净，以免污染活化液；既要清洗干净，以免污染活化液；② ② 又又不不能能用用过过大大的的流流速速和和过过长长的的时时间间冲冲洗洗，，否否则则将将不不利利于于凝凝胶胶物物质的形成和表面附着。

质的形成和表面附着 4. 敏化敏化：：7电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 将将敏敏化化处处理理时时生生成成的的一一层层物物质质氧氧化化，，在在塑塑料料表表面面产产生生有有催催化化性性的的贵贵金金属属薄薄层层，，作作为为化化学学镀镀时时氧氧化化还还原原反反应应的的催催化化剂剂能能起起催催化化作作用的贵金属有金、银、铂、钯等常用的活化液有两种类型：用的贵金属有金、银、铂、钯等常用的活化液有两种类型： ① ① 离子型活化液：离子型活化液：应应用用最最多多的的是是含含Ag+和和Pd2+的的活活化化液液当当经经过过敏敏化化后后的的塑塑料料件件浸浸入入含含有有银银离离子子或或钯钯离离子子的的溶溶液液中中时时，，贵贵金金属属离离子子立立即即被被二二价价锡锡还还原原，，生生成成贵贵金金属属微微粒粒粘粘附附在在塑塑料料表表面面这这些些沉沉淀淀就就成成为为化化学学镀镀的的催催化化结结晶中心AgNO3活活化化液液稳稳定定性性不不够够好好，，使使用用寿寿命命短短，，但但比比较较经经济济，，PdCl2(AuCl2)价格较贵，但稳定性好，寿命长价格较贵，但稳定性好，寿命长PdCl2最常用  ② ② 胶体钯活化液：胶体钯活化液：用用胶胶体体钯钯活活化化液液进进行行活活化化亦亦称称为为直直接接活活化化法法，，它它是是将将敏敏化化和和活活化化合合并并为为一一步步进进行行。

胶胶体体钯钯活活化化液液稳稳定定性性相相当当好好，，使使用用维维护护方方便便，，且比离子型活化液所得镀层结合力高且比离子型活化液所得镀层结合力高 5. 活化：活化：86. 解胶或还原解胶或还原 电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 ① ① 用用胶胶体体钯钯活活化化的的塑塑料料件件，，其其表表面面吸吸附附一一层层胶胶体体钯钯微微粒粒为为核核心心的的胶胶团团为为使使钯钯能能起起催催化化作作用用，，必必须须进进行行解解胶胶处处理理，，把把附附着着在在钯钯外外面的面的SnO32-、、Sn2+、、Cl-等离子去掉等离子去掉 ② ② 用用硝硝酸酸银银或或氯氯化化钯钯活活化化的的塑塑料料件件经经清清洗洗后后，，还还须须进进行行还还原原处处理，其目的能使下一工序理，其目的能使下一工序——化学镀加速或防止化学镀溶液污染化学镀加速或防止化学镀溶液污染对需要对需要化学镀镍化学镀镍的塑料件：的塑料件：可可在在3% %的的次次磷磷酸酸钠钠溶溶液液中中，，于于室室温温下下处处理理0.5～～10分分钟钟，，不不经经清洗，直接放入化学镀镍槽中清洗，直接放入化学镀镍槽中对需要化学镀铜的塑料件：对需要化学镀铜的塑料件：可可在在10% %的的甲甲醛醛溶溶液液中中浸浸渍渍，，然然后后直直接接放放入入碱碱性性化化学学镀镀铜铜槽槽中中进行化学镀铜。

进行化学镀铜9电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明 7. 化学镀镍化学镀镍 化化学学镀镀镍镍是是以以次次磷磷酸酸盐盐为为还还原原剂剂，，经经自自催催化化电电化化学学反反应应而而沉沉积积出出镍镍磷磷合合金金镀镀层层的的新新技技术术镀镀镍镍过过程程由由于于是是在在没没有有电电流流通通过过的的条条件件下下进进行行的的，，又又称无电解镀镍称无电解镀镍(Electroless Nickelplating)简称简称EN技术它它具具有有深深镀镀能能力力强强、、均均镀镀能能力力好好、、镀镀层层致致密密、、孔孔隙隙率率低低等等技技术术特特点点，，应应用用范范围围已已扩扩展展到到工工业业生生产产的的各各个个领领域域，，目目前前是是全全球球最最优优秀秀的的表表面面处处理理之之一化学镀镍的特点：化学镀镍的特点：1、、镀镀层层是是化化学学介介的的结结合合，，不不脱脱落落，，不不龟龟裂裂，，结结合合力力400Mpa，，远远远远高高于电镀镍于电镀镍2、、具具有有高高硬硬度度和和高高耐耐磨磨性性在在沉沉积积状状态态下下，，镀镀层层硬硬度度为为HV500-550(HRC49-55)，，400℃℃热处理为热处理为HV900-1000(HRC69-72)。

3、镀层系非晶态，孔隙小，表面光洁，在许多地方可替代不锈钢镀层系非晶态，孔隙小，表面光洁，在许多地方可替代不锈钢4、、镀镀层层厚厚度度十十分分均均匀匀，，±误误差差在在2um左左右右，，有有很很好好的的“仿仿型型性性”，，镀镀后不需要再进行磨削加工后不需要再进行磨削加工5、在肓孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层在肓孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层6、镀层的厚度可控，一般为、镀层的厚度可控，一般为10-15um/h10电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明8. 电镀：以硫酸铜镀浴为例，示意图如下电镀：以硫酸铜镀浴为例，示意图如下 11镀镀铜铜溶溶液液的的主主要要成成分分是是硫硫酸酸铜铜和和硫硫酸酸，，在在直直流流电电压压的的作作用用下下，，在在阴阴、、阳极上发生如下反应：阳极上发生如下反应：阴阴极极：： Cu2+获获得得电电子子被被还还原原成成金金属属铜铜，，在在直直流流情情况况下下电电流流效效率率可可达达98%以上Cu2+ + 2e → Cu某些情况下镀液中存在少量某些情况下镀液中存在少量 Cu+，将发生如下反，将发生如下反Cu+ + e → Cu还可能出现还可能出现Cu2+的不完全还原：的不完全还原： Cu2+ + e → Cu+ 。

由于铜的还原电位比由于铜的还原电位比H+正得多，所以一般不会有氢气析出正得多，所以一般不会有氢气析出阳极：阳极： 阳极反应是溶液中阳极反应是溶液中Cu2+的来源：的来源：Cu - 2e → Cu2+在少数情况下，阳极也可能发生如下反应：在少数情况下，阳极也可能发生如下反应： Cu - e → Cu+溶溶液液中中的的Cu+在在足足够够量量硫硫酸酸的的存存在在下下，，可可能能被被空空气气中中的的氧氧气气氧氧化化成成Cu2+：：4Cu+ + O2+ 4H+ → 4Cu2+ + 2H2O当溶液酸度不足时，当溶液酸度不足时，Cu+ 会水解形成会水解形成Cu2O，形成所谓，形成所谓"铜粉铜粉"：：4Cu+ + 5H2O → 2Cu(OH)2 + 4H+ + Cu2O + H2O氧氧化化亚亚铜铜的的生生成成会会使使镀镀层层粗粗糙糙或或呈呈海海绵绵状状，，因因此此在在电电镀镀过过程程中中应应尽尽量量避免一价铜的出现避免一价铜的出现9. 化学反应：以电镀铜为例，简要说明如下化学反应：以电镀铜为例，简要说明如下 电镀工艺流程说明电镀工艺流程说明12塑胶件品质对电镀品质的影响塑胶件品质对电镀品质的影响1. 缩水缩水 电镀后表面更亮，缩水印更加明显！电镀后表面更亮，缩水印更加明显！2. 飞边飞边 因因为为存存在在“尖尖端端放放电电”现现象象，，所所有有边边角角的的膜膜厚厚都都会会比比平平面面部部分分高高很很多多(可可能高达能高达2~5倍倍)，所以，电镀后的飞边更加明显而且锋利。

所以，电镀后的飞边更加明显而且锋利3. 结合线结合线 非常轻微的结合线是可以被盖住的，但明显的结合线则没办法非常轻微的结合线是可以被盖住的，但明显的结合线则没办法4. 流纹流纹 跟结合线差不多的情形跟结合线差不多的情形5. 气仓气仓(料没有烘干料没有烘干) 电镀后起泡，而且附着力较差，甚至可能会掉皮电镀后起泡，而且附着力较差，甚至可能会掉皮6. 凸点凸点 因为存在因为存在“尖端放电尖端放电”现象，凸点会变得更大现象，凸点会变得更大7. 凹点凹点 一般情况下，凹点在电镀后会变小一些，但看起来可能更明显一般情况下，凹点在电镀后会变小一些，但看起来可能更明显8. 异色点异色点 基本上没有影响，除非是材质发生了改变基本上没有影响，除非是材质发生了改变13一般电镀件的功能测试要求一般电镀件的功能测试要求1. 附着力：附着力： 常常用用百百格格测测试试法法，，一一般般要要求求在在4B(边边角角脱脱落落5%以以内内)，，最最低低3B(边边角角脱脱落落15%以内，且没有整格脱落以内，且没有整格脱落) 影响附着力的主要因素：影响附着力的主要因素： ---料温：一般规律，料温：一般规律，ABS在料温在料温250℃左右的附着力最佳。

左右的附着力最佳         ---压力压力/速度：内应力明显的位置，附着力比较差速度：内应力明显的位置，附着力比较差 ---油污：表面最好不要有油，最好不要用脱模剂油污：表面最好不要有油，最好不要用脱模剂 ---电镀粗化：温度偏低或粗化时间过短，粗化时间过长也不行电镀粗化：温度偏低或粗化时间过短，粗化时间过长也不行 ---化学镀镍后放在空气中时间较长，化学镍被氧化，导致铜层附着不良化学镀镍后放在空气中时间较长，化学镍被氧化，导致铜层附着不良 ---敏化敏化/活化不良：会导致化学镀镍不良活化不良：会导致化学镀镍不良2. 硬度：硬度： 铅笔硬度计，铅笔硬度计，Mitsubishi铅笔，一般要求铅笔，一般要求2H(六价铬六价铬)、、1H(三价铬三价铬) 影响硬度的主要因素：影响硬度的主要因素： ---素材本身的硬度素材本身的硬度 ---镀层的厚度镀层的厚度(硫酸铜比较软，焦磷酸铜比较硬，铬层最硬硫酸铜比较软，焦磷酸铜比较硬，铬层最硬)3. 耐磨擦：耐磨擦： RCA试试验验机机，，175g，，300次次。

如如果果铬铬层层膜膜厚厚达达到到0.1um以以上上，，耐耐磨磨擦擦几几乎乎不会有问题不会有问题14一般电镀件的功能测试要求一般电镀件的功能测试要求4. 盐雾试验：盐雾试验： 5% NaCl溶液，溶液，35℃℃，，24H/48H/72H 六价铬基本上没问题，但三价铬不容易通过测试六价铬基本上没问题，但三价铬不容易通过测试 ---三三价价铬铬药药水水和和工工艺艺的的历历史史比比较较短短，，稳稳定定性性略略有有不不足足，，目目前前在在持持续续改改善善中中即即使使是是暴暴露露在在空空气气中中，，如如果果时时间间长长了了，，也也会会因因为为氧氧化化原原因因导导致致表表面变黄、变暗面变黄、变暗5. 恒温恒湿试验：恒温恒湿试验： 高温高温80℃℃/95%RH/48H，低温，低温-40℃℃/48H 一般较少出问题，可能出现的问题是起泡一般较少出问题，可能出现的问题是起泡 ---主要跟粗化效果有关，有时候也会因为化学镀镍后放在空气中主要跟粗化效果有关，有时候也会因为化学镀镍后放在空气中被氧化，导致铜层附着不良被氧化，导致铜层附着不良。

6. 冷热冲击试验：冷热冲击试验： 高温高温85℃℃/0.5H，低温，低温-40℃℃/0.5H，温度转换时间在，温度转换时间在5分钟内完成，分钟内完成，20Cycles(不同客户有不同规格不同客户有不同规格) 大多数都不做这项测试，因为设备比较贵大多数都不做这项测试，因为设备比较贵15电镀件的其他特点电镀件的其他特点1. 镀层膜厚：镀层膜厚： 铬铬(Cr)：一般要求：一般要求0.15um以上，最少以上，最少0.10um 镍镍(Ni)：一般在：一般在3~8um 铜铜(Cu)：一般：一般5~10um 总膜厚：一般总膜厚：一般10~20um(有些客户有特殊要求有些客户有特殊要求)2. 对尺寸的影响：对尺寸的影响： 从从总总膜膜厚厚看看，，电电镀镀对对尺尺寸寸的的影影响响比比较较小小但但由由于于电电流流分分布布不不均均匀匀，，特特别别是是受受“尖端放电尖端放电”的影响，电镀对产品边角部位的尺寸有明显的影响的影响，电镀对产品边角部位的尺寸有明显的影响 一一般般测测膜膜厚厚是是测测平平面面部部位位，，边边角角比比较较难难测测量量。

根根据据X-Ray做做对对比比测测试试的的结结果果来来看看，，一一般般情情况况下下，，边边角角部部位位的的膜膜厚厚相相当当于于平平面面部部位位的的1.5~3倍倍，，有有时时候候会会达达到到5倍倍，，使边角部位看起来好像使边角部位看起来好像“肿肿”了所以，要特别注意了所以，要特别注意“孔孔”的尺寸变化的尺寸变化3. 关于局部防镀：关于局部防镀： 有些产品要求局部防镀，一般采取喷有些产品要求局部防镀，一般采取喷/涂绝缘漆的方法涂绝缘漆的方法4. 六价铬问题：六价铬问题： 理理论论上上，，电电镀镀最最表表面面的的金金属属铬铬是是“铬铬原原子子”，，既既不不是是六六价价铬铬也也不不是是三三价价铬铬所所以以，，成成品品上上面面不不应应该该有有“六六价价铬铬”的的存存在在电电镀镀过过程程中中的的六六价价铬铬，，通通过过很很多多道道水水洗，都被清洗掉了但由于受洗，都被清洗掉了但由于受RoHS的影响，大家一听的影响，大家一听“六价铬六价铬”还是很担心还是很担心 由于过程中使用了由于过程中使用了CrO3，所以，电镀过程是不环保的所以，电镀过程是不环保的16电镀工艺常见问题电镀工艺常见问题(一一)17电镀工艺常见问题电镀工艺常见问题(二二)18电镀工艺常见问题电镀工艺常见问题(三三)19电镀工艺常见问题电镀工艺常见问题(四四)20。