珍珠鎳電鍍的研究現狀

近年來，隨著電鍍工業的飛速發展以及人們審美觀點的逐漸轉變，除發色處理特殊需求的功能性鍍層外，越來越多的裝飾性電鍍受到了社會普遍的歡迎。珍珠鎳鍍層具有綢緞般的光澤，給人以柔和舒適的感覺，手感柔滑，典雅柔美，猶如珍珠表面，深受人們喜愛。珍珠鎳鍍層的亞光色中略帶光澤，色澤柔和，可避免眼睛產生疲勞，因此其應用廣泛，如手機外殼、照相機外殼、工藝品、室內裝飾件、家用電器裝飾件、汽車零部件、鐘表配件、廚房餐具和眼睛架等。在珍珠鎳鍍層上電鍍裝飾性鉻、光亮銀或光亮金，形成沙鉻、沙金或沙銀，可以滿足人們不同的愛好與需求。此外，珍珠鎳緞狀鍍層結構細致，孔隙少，內應力低，耐腐蝕性好，而且耐觸摸及耐刻痕能力極佳，目前已經成為歐美國家一種重要的防護裝飾性鍍層。

上世紀60年代初，歐美及日本各國相繼發表了關於珍珠鎳電鍍工藝及設備的文獻和專利，開發的各種添加劑也已商品化。我國上世紀80年代末才開始進行這方面的實驗和研究，文獻和專利較少，特別是添加劑的研究基本上處於摸索階段，生產中大多購買國外產品。

珍珠鎳鍍層的制備方法及添加劑在形成緞面光澤鍍層的過程中的作用機制，並對珍珠鎳電鍍的國內外的發展狀況進行了綜述。

珍珠鎳鍍層的制備方法及其原理

生成珍珠鎳表面的方法包括機械法與電鍍法，而電鍍法又可分為復合鍍法與乳化劑法。

機械法是對基體進行噴沙或噴丸處理，使其形成凹凸不平的表面，然後進行電鍍。這種方法制備的珍珠狀緞面效果比較好，但存在廢品率高、工作環境惡劣、勞動強度大等缺點，目前已基本被淘汰。

復合鍍法是在基礎鍍液中加入非導電的微粒，在強烈攪拌下使微粒在鍍液中均勻分散，並與鎳共沉積，微粒鑲嵌在鍍層中形成鎳復合鍍層。但由於復合鍍層的珍珠狀緞面效果和柔和度並不十分理想，目前也已基本被淘汰。

乳化劑法是目前制備珍珠鎳鍍層的最普通的方法，也是研究最活躍的方向。向鍍液中加入的有機表面活性劑，在合適的工藝條件下可在鍍液中形成乳化液，使小乳滴均勻彌散於鍍液中。在電場的作用下，荷正電的小乳滴向陰極移動，並在陰極吸附，吸附處被乳滴屏蔽，不能夠沉積金屬，使該部位形成一個凹穴。乳滴在陰極表面的吸附和脫附過程不斷地交替進行，金屬在電極表面的電沉積也交替地進行，其結果就形成了在鍍層的表面生成無數個相互重疊的圓形凹穴，根據其平均直徑的大小，可以得到不同效果的珠光鍍層。


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電鍍冷水機的功用以及特點

表面處理冷水機---電鍍冷水機俗稱冷凍機、制冷機、冰水機、凍水硬陽處理機、冷卻機等，因各行各業的使用比較廣泛，所以名字也就多得不計其數。其性質原理是一個多功能的機器，除去了液體蒸氣通過壓縮或熱吸收式制冷循環。蒸汽壓縮冷水機組包括四個主要組成部分的蒸汽壓縮式制冷循環壓縮機，蒸發器，冷凝器，部分計量裝置的形式從而實現了不同的制冷劑。吸收式冷水機利用水作為制冷劑，並依靠之間的水和溴化鋰溶液，以達到制冷效果很強的親和力。

1、免裝冷卻塔，安裝容易，移動方便，適合於水源缺乏免裝水塔場合；

2、低噪音風機馬達，絕佳的冷卻冷凝效果，穩定節流機構，優異的防鏽處理；

3、升級鈦材料做的熱交換器，滿足電鍍行業對腐蝕的要求；

4、加裝防腐蝕蒸發器，不鏽鋼管道，不鏽鋼泵或采用板式交換器。有助把金屬離子穩定下來，使金屬離子迅速附上電鍍件，不但增加密度及平滑，並同減少電鍍次數，提高生產率，有助迅速回收各種化學品，減少浪費；

5、升級無盤管純不鏽鋼材料水箱，具有持久穩定的制冷效果，溫度控制精度為±1℃；

6、增加帶超高、低溫度顯示及信號輸出保護，配置常開和常閉輸出以供選擇；

7、升級冷凍水循環系統采用不鏽鋼多級泵及不鏽鋼，PVC材料連接，無鏽蝕之憂，可直接使用純淨水或去離子水；

8、增加水過濾器，提供高質量激光工作的精密度，增加出水壓力顯示表，方便調節壓力及流量，增加帶流量保護裝置，當水流量過少時陽極處理自動斷開激光機電源，防止激光頭因缺水而過熱，增加電子溫控，雙位數顯示，有多種設定和故障顯示功能，只需一鍵操作(開關鍵)，其他均由記憶功能自動電鍍實現；

9、機組不需要鋁表面處理配備冷卻水泵、冷卻塔等輔助設備，只要是通風良好的地方便可以使用，可大量節省材料及工程安裝費用，甚至不需要設置機房。

10、制冷量範圍為：102500Kcal/h到654800Kcal/h。

11、機組冷凝器為翅片式，采用雙油波紋親水鋁鉑，由專業的換熱器加工設備制造，具有結構緊湊、體積小、體重輕、換熱效率高的優點，並配置低轉速的大葉軸流風機，可以有效降低運行噪音，減少對周圍環境的影響。

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電子封裝無鉛化及晶圓凸點電鍍技術

無鉛是90年代末期發自日本的信息，而今已經被鋁表面處理歐洲聯盟以嚴格的法律加以響應。鉛的毒性已經廣為人知，人們雖然仍在爭論電子元件中的鉛是否真的對人類和環境造成威脅，但人們已經更為關注廢棄的電子器件垃圾中鉛的滲透並產生的污染。另外，含鉛器件的再利用過程中有毒物質的擴散也是一個關注的熱點。大多數可行的替換方案並不是類似於鉛毒性的威脅，而是對環境的其它負面影響，例如，高熔點意味的高能耗。當然，使用先進的設備和新的回流焊溫度設置在某種程度上也許有可能得到高熔點低能耗的效果。另外，如果用含銀的材料來替代鉛錫焊料，會產生另一個負面的對生態環境的影響，那就是需要大量開采和加工貴重的金屬礦石。
　　在凸點制備工藝中，需要給凸點底層金屬（UBM）覆蓋上新的焊材。印刷工藝之後，要在高於焊料熔點20℃的溫度下進行回流，然後再進行清洗和凸點檢查。
　　UBM必須與新的焊料相匹配，采用化學鍍鎳工藝。晶圓加工是在一序列的化學池中進行的，在焊點清洗之後，緊接著進行的工藝包括：鋅酸鹽處理，表面活性化處理，鎳（5mm）的澱積，金層的生長。該項工藝為FraunhoferIZM與柏林技術大學合作開發。采用化學鍍鎳工藝的UBM穩定性陽極處理好，良率高，已被廣泛使用。
　　焊膏印刷需要使用小間距模板、能適應微細間距要求的焊膏，以及優化的印刷參數。焊膏供應商已經生產了幾種無鉛焊膏，包括SnAg3。5、SnAgBixx和SnCu0。9。Sn95。5Ag4Cu0。5是共晶鉛焊料的替代品，工藝良率成功通過了與SnPb的對比測試電鍍。滾刷速度、模板剝離和檢查條件將決定產量。使用厚度為80mm的模板，能實現~110mm的凸點高度。
　　使用SnAgCu0。5焊膏時，熔點溫度由183上升到217℃，相應的回焊爐的溫度設置也需從~205上升到235℃，硬陽處理典型的回流焊環境是使用氮氣，它可以將氧化降到最發色處理小程度。
　　同時，為了確保良好的工藝控制，必須對凸點制備中的晶圓實施自動檢測。最新的研究顯示對凸點實施非100％的測試也能滿足對凸點質量進行控制的要求，這樣還能減少檢測時間。SnAgCu凸點的光學檢測由於其粗糙表面（與以前的SnPb焊膏的光亮表面相比）的影響實，施起來不太容易，所以，這一步顯得更加關鍵，需要更加小心。
　　拋開某些特例，成本核算表明，在FCOB的大批量生產中，用SnAgCu00。5替代SnPb的話，凸點制備工藝的成本可以達到低於每晶圓50美金。
　　迄今為止，倒裝芯片凸點技術仍然是技術的亮點。小間距芯片級封裝（>0。5mm間距）的出現，使得使用鏤板印刷方法，可能替代固體植球方法。

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陽極氧化處理的工藝操作要點

1)硫酸陽極氧化一般選恆流，根據陽極氧電鍍化總面積和電流密度計算出總電流，對有型腔的鋁材，氧化面積應計算大約100~300mm一段的內表面面積。

2)需要電解著色處理的，每一掛料應是一種規格，以避免色差。

3)導電梁與導電座之間接觸良好，接觸溫升小於30℃。

4)單根導電梁陽極處理，如載流大於8000A時，建議考慮兩端導電。

5)陰極使用極板套氣袋可減少酸氣析出，但應加大槽液循環量，最好每小時循環3次以上。槽液循環在槽底使冷酸液均勻輸入槽內。空氣攪拌可適當降低循環量，但攪拌一定要均勻平穩，以免綁料松動。

6)鋁表面處理氧化結束應及時水洗，停電後留在氧化槽時間過長(長於2min)，將影響著色與封孔質量。硬陽處理

7)陰極板使用壽命與氧化狀態有關，氧化槽開開停停，陰極板最容易損壞發色處理。應及時更換損壞的陰極板，以免陰陽極面積比例失調。

8)陽極氧化電壓上升應取軟啟動，電壓上升時間一般為10~15s。

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電鍍銅工藝中氯離子消耗過大原因分析

目前隨著印制線路板向高密度、高精度方向發展，對硫陽極處理酸鹽鍍銅工藝提電鍍出了更加嚴格的要求，必須同時控制好鍍銅工藝過程中的各種因素，才能獲得高品質的鍍層。下面針對鍍銅工藝過程中出現氯離子消耗過大的現像，分析氯離子消耗過大的原因。

　　出現氯離子消耗過大的前因

　　鍍銅時線路板板面的低電流區出現"無光澤"現像，氯方子濃度偏低；一般通過添加鹽酸後，板面低電流密度區的鍍層鋁表面處理"無光澤"現像才能消失，鍍液中的氯離子濃度才能達到正常範圍，板面鍍層光亮。如果要通過添加大量鹽酸來解決低電流密度區鍍層"無光澤"現像，就不一定是氯離子濃度太低而造成的，需分析其真正的原因。如果采取添加大量鹽酸：一來，可能會產生其它後果，二來增加生產成本，不利於企業競爭。

　　正硬陽處理確分析"低電流密度區鍍層無光澤"原因

　　通過添加大量的鹽酸來消除"低電流密度區鍍層不光亮"現像，說明如是氯離子過發色處理少，才需添加鹽酸來增加氯離子的濃度達到正常範圍，使低電流密度區鍍層光亮。如果要添加成倍的鹽酸才能使氯離子的濃度達到正常範圍？是什麼在消耗大量的氯離子呢？氯離子濃度太高會使光亮劑消耗快。說明氯離子與光亮劑會產生反應，過量的氯離子會消耗；反過來，過量的光亮劑也消耗氯離子。因為氯離子過少和光亮劑過量都是造成低電流密度區鍍層不光亮"的主要原因，因此可見，造成"鍍銅中氯離子消耗過大的主要原因是光亮劑濃度太高。

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常見鋁表面處理方法

表面處理都是為了能提高性能，具體方法要熟知，才能正確操發色處理作，常見鋁表面處理方法分為哪幾種呢?
　　
　　1、金屬電鍍方法:比較常見，同時有打磨後電鍍的處理工藝。
　　
　　2、氧化(上色):鋁表面處理氧化的用途分兩方面，增強物理特性，可以達到上色目的。
　　
　　3、擦紋:有叫做拉絲，表現相似於車紋，都是表面形成流暢的連續紋路，不同的是，車紋表現為環狀紋路，擦紋表現為直線批花。
　　
　　4、噴砂:鋁表面處理的目的是用來克服和掩蓋鋁合金在機械加工過程中產生的一些缺陷以及滿足客戶對產品外觀的一些特殊要求。有玻璃砂、鎢砂等，呈現不同感覺，類似毛玻璃的粗燥質感，細的砂型同樣可以表現出高檔的產品。
　　
　　5、拋光:克服缺陷去毛刺和使表面光亮的作用。
　　
　　6、車紋:鋁表面處理是模具成型後再次加工的處理方式，使用車床加工出紋路，總體表現為極其規律的紋理特征。

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鋁排“壽命”與表面處理工藝的秘密

　　純鋁很軟強度不大，有良好的延展性，可拉成細絲和軋成箔片硬陽處理，因此成為制作冷庫鋁排的最佳選擇。鋁的表面處理工藝有很多種，其中在鋁排產品上應用得最多的主要是：酸洗、噴砂、堿蝕、酸砂等工藝。其中噴砂屬於物理方法工藝，其他則屬於化學方法工藝。那麼這些工藝有哪些差異?哪些工藝更加適合用在冷庫鋁排上?這些工藝又和鋁排陽極處理的使用“壽命”有什麼關系?

　　酸洗工藝是利用酸溶液去除金屬表面上的氧化皮和鏽蝕物的方法。采用酸洗耗費時間長，導致加工成本居高不下。對厚氧化皮效果不理想，特別是焊接處黑渣基本上除不掉。而且其耐蝕性很難達到ISO國家標准，因為其有氟化鋁附著在鋁排表面，且氧化後的氧化孔比較大，容易出現表面處理不均勻情況。因此采用這種工藝生產的鋁排表面不整潔，氣密性差，容易產生自然泄漏隱患，如果產生泄漏問題就會大大縮短鋁排的使用壽命，從而給冷庫帶來更多的成本負擔。

　　噴砂工藝是采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂 、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發生變。噴砂處理由於不能對角落及轉折處均勻處理，因此這種工藝使用在鋁排上也有缺陷。

　　堿蝕工藝是對鋁材品質要求高，只能適用於純鋁錠。由於堿蝕工藝要求高如果堿蝕不好則會造成鋁材表面出現長條坑紋、斑點等。如果生產者采用的是再生鋁再加上這種工藝，生產出來的鋁排則會產生很多有害物質，直接產生健康隱患。

　　在酸砂工藝的介紹上，霜源鋁排劉振源分析到，鋁是電負性很強的金屬，對氧原子有著很強的親和力，鋁在空氣中會生成一層薄而致密的氧化膜，這層氧化膜具有一定的保護作用。但是這層保護膜在自然環境中電鍍生成需要的時間長達48天以上，而且不均勻，因此自然環境下出來的鋁排防腐性和氣密性不佳，容易導致制冷劑泄漏。而酸砂工藝則是讓鋁的每在很短的時間內均勻的生成8—12絲的氧化膜，對鋁排起到保護作用。由於這種氧化膜的電導率非常低，因此能夠阻止陰極反應，使鋁不發生腐蝕。采用這種工藝生產的鋁排產品防腐層厚度均勻，化學性質穩定，能夠有效的減少制冷劑泄漏問題，因此，在一定程度上，采用這種工藝生產的鋁排產品使用壽命會遠遠長於其他工藝鋁表面處理產品。據了解，霜源鋁排就一直采用這種表面處理工藝，其執行的國家標准為：GB/T80141。現在其的第一個客戶來自邢台的湘江酒店中冷庫中使用的霜源鋁排整整10年沒有出現過任何問題，一直正常工作。

　　冷庫鋁排壽命的長短和其表面處理工藝密切相關，對於制冷工程商、制冷經銷商、終端客戶而言挑選更具性價比的鋁排產品不但可以保證冷庫的正常運作，而且在後續維護上可以節省很多的成本。


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鋁表面處理之常見的金屬處理方法解析

1。脫脂後於下述溶液中化學處理:重鉻酸鉀66鋁表面處理硫酸(96%)666水1000在70°C下浸漬10min，然後水洗，干燥。
2。脫脂後於下述溶液中進行陽極化處理:濃硫酸22g/l在1-1。5A/dm2的直流強度下浸漬10-15min，再在飽和重鉻酸鉀溶液中，於95-100°C下浸漬5-20min，然後水洗，干燥。
3。噴砂氧化:噴砂或打磨後，鋁氧化處理建議在下述溶液中陽極化:氧化鉻100硫酸0。2氯化鈉0。2在40°C下於10min內將電壓從0V升至10V，保持20min，再在5min內從10V升至50V，保持5min，然後水洗，700C下干燥。注意:游離氧化鉻濃度不得超過30-35g/l。
4。脫脂處理。用脫脂棉沾濕溶劑進行擦拭，除去油污後，再以清潔的棉布擦拭幾次即可。常用溶劑為:三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。
陽極處理 5。脫脂後於下述溶液中化學處理:氟化氫銨3-3。5氧化鉻20-26磷酸鈉2-2。5濃硫酸50-60硼酸0。4-0。6水電鍍1000在25-40°C浸漬4。5-6min，即進行水洗、干燥。本方法膠接強度較高，處理後4h內硬陽處理膠接，適用於環氧發色處理膠和環氧-丁腈膠膠接。
6。脫脂後於下述溶液中化學處理:濃硫酸27。3重鉻酸鉀7。5水65。2在60-65°C浸漬10-30min後取出用水衝洗，晾干或在80°C以下烘干；或者在下述溶液中洗後再晾干:磷酸10正3水20此方法適用於酚醛，尼龍膠等，效果良好。
7。脫脂後於下述溶液中化學處理:磷酸7。5氧化鉻7。5酒精5。0甲醛(36-38%)80在15-30°C浸漬10-15min，然後在60-80°C下水洗、干燥。


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鋁材表面陽極氧化著色封孔處理工藝

鋁的陽極氧化膜有大量孔洞，其表面吸附性很強，電鍍手觸摸有黏手的感覺。為提高氧化膜的防污染和抗腐蝕性能，陽極處理封孔是必不可少的步驟。鋁合金鋁材陽極氧化膜的封孔主要有熱封孔和冷封孔兩種，目前我國基本上使用冷封孔。隨著膜厚增加和封孔質量提高。每噸鋁型材的冷封孔劑消耗從0。8～1。2kg增加到1。5～2。0kg。氟化鎳是目前冷封孔劑的主要成分，因此氟化鎳質量決定了冷封孔劑質量。氟化鎳中鐵、鋅、銅等雜質，在新配槽液中影響不明顯，但生產一段時間後，封孔質量就很難保證。

　　冷封孔的pH值以前認為以5。5～6。5為宜，實際上還應根據冷封孔劑的配方特點確定。新配槽液pH值一般在5。3～7。0都可以成功，但對於用氟化銨或氟化氫銨調節氟離子的舊槽，由於銨離子的影響，pH值應控制在6。5～7。1最佳。此時封孔速度快，氟消耗少，也不出現“白頭”現像。封孔槽中銨離子比鈉離子不易起粉，但封孔速度較慢。為保證封孔質量，工藝操作要點如下：
　　(1)陽極氧化溫度一般小於23℃，溫度過高，冷封孔劑消耗大，表面“發綠”。
　　(2)陽極氧化之後應及時水洗，停留在氧化槽中鋁表面處理會影響以後的封孔硬陽處理。洗不干淨易造成竄液污染，增加封孔槽的氟消耗。
　　(3)脫落在封孔槽中的鋁材和鋁絲應及時取出，不然會加快pH上升和氟的消耗。
　　(4)用氟化銨調氟的封孔槽，每立方米通過20t鋁材後，應倒槽清底一次。
　　(5)用氫氟酸調氟的封孔槽，添加之後應經過5～10min才生產，最好以10%稀溶液的形式加入。
　　(6)為提高封孔質量並加快干燥速度，冷封孔後，推薦55±5℃熱水洗10～15min，也稱冷發色處理封孔後處理。


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鋁表面處理技術要分清楚利與弊

人為表面處理--鋁氧化加工不僅可以增加耐蝕性，而且增加陽極處理了裝飾性。鋁及其合金表面在大氣中極易生成一層極薄的氧化膜(厚度約為40~9A)，使其具有一定的防腐能力。但由於腆層疏松多孔且不均勻，因而不能作為可靠的防護膜層，並且腆層是非晶的，使得鋁及其合金失去了原有的光澤，不能使其作為滿意的裝飾性膜層使用。
　　
　　鋁及其合金陽極氧化，較之化學氧化性能更為優越，通電鍍常能夠作為最終防腐、裝飾使用或作為著色、染色電泳塗裝的基礎。陽極氧化按其電解質液種類及膜層性質可分為硫酸鋁表面處理法、鉻酸法、草酸法、混酸法，硬質及瓷質陽極氧化等方法。
　　
　　1。化學氧化處理
　　
　　化學氧化處理所得到的化學氧化膜是多孔的，具有較高的化學活性，可進行各種著色處理，再最後封孔處理。但由於腆厚僅在o。5-4非曲直μm之間，吸附著色劑較少，難獲得鮮艷的顏色，且耐蝕性較差，但可作為油漆、搪瓷的底層，室內裝飾及結構復雜、表面處理要求不高硬陽處理的小零件鋁表面處理工藝。
　　
　　2。電化學氧化
　　
　　拋光:可分為化學拋光、電化學拋光及機械拋光。近年來發色處理開發了二酸拋光工藝，可以克服化學拋光中的傳統三酸拋光工藝由於產生大量黃煙，嚴重污染工作環境的缺點，同時還降低了工作溫度計和成本，效果也不遜於三酸拋光。

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