电镀基本知识课程纲要1
电镀基础知识培训
电镀基础知识培训一、电镀的原理1.1 电镀的基本原理电镀是利用电解作用和电化学还原反应在导电基材表面沉积金属的工艺。
通过外加电流，金属离子在阳极上发生氧化，并通过电解液迁移到阴极上，在阴极上接受电子并还原成金属沉积在基材表面。
这一过程是一个复杂的电化学反应过程，主要包括阳极氧化反应和阴极还原反应两个过程。
1.2 电镀的影响因素电镀工艺的质量受到许多因素的影响，主要包括电流密度、电解液成分、温度、搅拌、阳极和阴极表面的处理等。
这些因素直接影响金属沉积的均匀性、致密性、附着力和成膜速度等性能。
二、电镀的分类按照电解液的成分和金属沉积的方式，电镀可分为多种类型。
常见的电镀包括镀铬、镀镍、镀铜、镀锌等。
2.1 镀铬镀铬是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高金属基材的耐腐蚀性和外观。
镀铬工艺一般采用六价铬盐作为电镀液，通过外加电流将铬沉积在基材表面，形成一层具有镜面效果的金属膜。
2.2 镀镍镀镍是一种通用的电镀工艺，其主要作用是增加基材的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
镀镍工艺一般采用镍盐作为电镀液，通过外加电流将镍沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.3 镀铜镀铜是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高基材的导电性和焊接性能。
镀铜工艺一般采用铜盐作为电镀液，通过外加电流将铜沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.4 镀锌镀锌是一种常见的防腐蚀电镀工艺，其主要作用是提高基材的抗氧化性和耐蚀性。
镀锌工艺一般采用锌盐作为电镀液，通过外加电流将锌沉积在基材表面，形成一层紧密结合的锌铁合金薄膜。
三、电镀工艺的步骤电镀工艺一般包括预处理、电镀和后处理三个步骤。
预处理包括除油、除锈、脱脂、清洗等，旨在保证基材表面的清洁度和光洁度。
电镀是将金属沉积在基材表面的过程，旨在改善基材的性能和外观。
后处理一般包括清洗、烘干、检验、包装等，旨在保证电镀层的质量和稳定性。
四、电镀工艺的质量控制电镀工艺的质量受到许多因素的影响，需要采取一系列措施进行质量控制。
电镀基本知识课程纲要
連續電鍍基本知識第一章.電鍍概論:一.電鍍定義:電鍍為電解鍍金屬法之簡稱.電鍍乃是將鍍件(制品),浸于含有欲鍍上金屬离子的藥水中并接通陰极,藥水的另一端放置當陽极(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.二.電鍍基本要素.1.陰极:被鍍物,指各种接插件端子.2.陽极:若是可溶性陽极,則為欲鍍金屬.若是不可溶性陽极,大部分為貴金屬(如白金,氧化銥等).3.電鍍藥水:含有欲鍍金屬离子之電鍍藥水.4.電鍍槽:可承受.儲存電鍍藥水之槽体,一般考慮強度.耐蝕,耐溫等因素.5.整流器:提供直流電源之設備.三.電鍍目的:電鍍除了要求美觀外,依各种電鍍需求而有不同的目的.1.鍍銅:打底用,增進電鍍層附著能力,及抗蝕能力.2.鍍鎳:打底用,增進抗蝕能力.3.鍍金:改善導電接触阻抗,增進訊號傳輸.4.鍍鈀鎳:改善導電接触阻抗,增進訊號傳輸,耐磨性能比金佳.5.鍍錫鉛:增進焊接能力,快被其他替物取代.四.電鍍流程:一般銅合金底材如下(未含水洗工程).1.脫脂: 通常同時使用鹼性預備脫脂及電解脫脂.2.活化:使用稀硫酸或相關之混合酸.3.鍍鎳:有使用硫酸鎳系及氨基磺酸鎳系.4.鍍鈀鎳:目前皆為氨系.5.鍍金:有金鈷,金鎳.金鐵,一般使用金鈷系最多.6.鍍錫鉛:目前為烷基磺酸系.7.干燥:使用熱風循環烘干.8.封孔處理:有使用水溶性及溶劑型兩种.五.電鍍藥水組成:1.純水:總不純物至少要低于5PPM.2.金屬鹽:提供欲鍍金屬离子.3.陽极解离助劑:增進及平衡陽极解离速率.4.導電鹽:增進藥水導電度.5.添加劑(如緩沖劑,光澤劑,平滑劑,柔軟劑.濕潤劑,抑制劑等).六.電鍍條件.1.電流密度:單位電鍍面積下所承受之電流.通常電流密度越高膜厚越厚,但是過高時,鍍層會燒焦粗糙.2.電鍍位置:鍍件在藥水中位置.与陽极相對應位置,會影響膜厚分布.3.攪拌狀況:攪拌狀況越好,電鍍效率越好.有空气.水流,陰极等攪拌方式.4.電流波形:通常瀘波度越好,鍍層組織越均一.5.鍍液溫度:鍍金約50~60℃,鍍鎳約50~60℃,鍍錫鉛約17~23℃,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,藥水導電差,電鍍效率差.七.電鍍厚度.在現今電子連接器端子電鍍厚度的表示法有u”(micro inch)微英寸,即是10-6inch,另一种是um(micro meter)微米,即是10-6 M.因一公尺等于39.37英寸,所以1um相當于39.37u”.為了方便記憶,一般以40計算..1.錫鉛合金電鍍,作為焊接用途,一般膜厚在100~150u”最多.2.鎳電鍍,現在市場上(電子連接器端子)皆以其為打底,故在50u”以上為一般普遍之規格,較低的規格為30u”(可能考慮到折彎或成本).3.黃金電鍍,其為昂貴之電鍍加工,故一般電子業在選用規格時,皆考慮其使用環境,使用對象,制造成本,若需通過一般強腐蝕試驗必須在50u”以上.八.鍍層檢驗.1.外觀檢驗:目視法.放大鏡(4~10倍)2.膜厚測試:X-RAY螢光膜厚儀.3.密著試驗:折彎法,膠帶法或并用法.4.焊錫試驗:沾錫法,一般95%以上沾錫面積均勻平滑即可.5.水蒸气老化試驗:測試是否變色或腐蝕斑點,及后續之可焊性.6.抗變色試驗:使用烤箱烘烤法.是否變色或脫皮.7.耐腐蝕試驗:鹽水噴霧試驗.硝酸試驗.二氧化硫試驗.硫化氫試驗等.第四章.電鍍實務表(2)一.電鍍前處理:在實施電鍍作業前一般皆要將鍍件表面清除干淨,方可得密著性良好之鍍層.現就一般鍍件表面結构作剖析(如圖1):通常在銅合金沖壓加工,搬運,儲存期間,表面會附著一些塵埃,污垢,油脂及生成氧化等.而我們可以在素材一面這些污物予以分層說明處理方法(如表3)圖(1)1.脫脂: 一般脫脂方法有溶劑脫脂,鹼劑脫脂,電解脫脂,乳劑脫脂,机械脫脂(端子電鍍業通常不用).在進行脫脂前必須先了解油脂种類及特性.方可有效去除油脂.油脂一般可分為植物性油,動物性油,礦物性油,合成油,混合油等(如表4).金屬表面油脂的脫除效用乃是由數种作用兼備而成的,如皂化作用,乳化作用,滲透作用,分散作用,剝离作用等.且脫脂時,除視何种油脂須用何种脫脂劑外,像素材對鹼的耐蝕程度(如黃銅在PH值11以上就會被侵蝕),端子的形狀(如死角.低電流密度區).油脂分布不均,油脂凝固等.皆會影響脫脂效果.須特別注意.所以脫脂的方法的選擇即相當重要.以端子業來說,一般所用的油脂為礦物油,合成油,混合油,不可能用動植物油.表(3)表(5)2.活化: 脫脂完后的金屬表面,仍然殘存有很薄的氧化膜,鈍態膜,會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,以防止電鍍層產生剝离.起泡等之密著不良現象.一般銅合金所使用之活化酸為硫酸,鹽酸,硝酸,磷酸等之混合酸,中也有加一些抑制劑.3.拋光:由于端子在机械加械過程中,使金屬表面產生加工紋路或毛邊,電鍍后會影響外觀及功能,一般在客戶要求下,皆必須進行拋光作業.另外像素材氧化膜較厚活性化作業無法處理(如熱處理后)時,皆必需仰賴拋光作業.而端子的拋光,一般僅限于使用化學拋光及電解拋光法.而上述兩种方法皆使用酸液.為達到細微拋光.在酸的濃度及种類就相當重要.通常使用稀酸,細部拋光效果較佳,但是費時.使用濃酸,處理速度快,但易傷素材且對人体有害.故不管使用何种方式,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酸搭弱酸使用.使用電解法拋光可以大大提升拋光速度,及產生較平滑細致之表面,目前連續電鍍几乎皆采用此方法.甚至最新使用活化拋光液,可以在后續鍍半光澤鎳,一樣可以得全光澤效果,又可以得到低內應力之鍍層.快速攪拌對拋光极為重要.切記.二.水洗工程:一般電鍍業,常專注在電鍍技術研究,及電鍍藥水的開發,卻往往忽略了水洗的重要性.很多電鍍不良,皆來自水洗工程設計不良或水質不淨.以下就水洗不良面造成電鍍缺陷之各种情形加以解說.1.若脫脂劑的水質為硬水,則端子脫脂后金屬表面殘存的皂鹼,和Ca; Mg金屬生成金屬皂,固著于金屬表面時,而產生鍍層密著不良或光澤不良.一般改善方法,可以將水質軟化并于脫脂劑內加界面活化劑.2.若水質為酸性時,与金屬表面殘存的皂鹼作用,產生硬脂酸膜,而造成鍍層密著不良或光澤不良.改善方法為控制使用水質(調整PH值).3.若各工程藥液帶出嚴重并水洗不良,或水質不佳(即有不純物),會污染下一道工程,造成電鍍缺陷.改善方法為使用干淨的純水,避免帶出(吹气對准)藥液,修正水洗效果.4.在電鍍槽間之水洗,水中含鍍液濃度若過高,會造成鍍層間密著不良或產生結晶物.改善方法為避免帶出(吹气對准)藥液,經常更換水洗水或做連續式排放.5.若在電鍍完畢最后水洗不良時,會造成鍍件外觀不良(水斑),及鍍件壽命簡短(殘留酸).改善方法為使用干淨的純水,超純水,經常更換水洗或做連續式排放.四.電鍍藥水:在端子電鍍業,一般的電鍍种類有金.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(純金及硬金),以下就針對這几种電鍍藥水加以敘述其基本理論.1.鎳鍍液:目前電鍍業界鍍鎳液,多采用氨基磺酸鎳浴.(也有少數仍使用硫酸鎳浴),此浴因不純物含量极低,故所析出之電鍍層內應力很低(在非全光澤下),鍍液管理容易(不須時常提純),但電鍍成本較硫酸鎳浴高.而目前鍍液分為三种類別,第一种為無光澤鎳(又稱霧鎳或暗鎳),即是不添加任何光澤劑,其內應力屬微張應力.第二种為半光澤鎳(或稱軟鎳),即是添加第一類光澤劑(又稱柔軟劑),隨著添加量之增加,由微張應力漸漸下降為零應力,再變為壓縮壓力.第三种為全光澤鎳(或稱鏡面鎳),即是同時添加第一類光澤劑及第二類光澤劑,此時內應力屬高張應力.無光澤,半光澤鎳多半用在全面鍍錫鉛時(因錫鉛鍍層能將鎳層全面覆蓋,故無須用全光澤),或是用在電鍍后須再做二次加工(如折彎)而考慮內應力時,或是考慮低電流析出時.而全光澤鎳則用在鍍金且要求光澤度時.氨基磺酸鎳浴在攪拌情況良好下,平均電流密度可以開到40 ASD.最佳操作溫度是50~60℃,隨溫度下降高電流密度區鍍層由光澤度下降,到白霧粗糙,燒焦,至密著不良.隨著溫度上升,氨基磺酸鎳開始起水解成硫酸鎳,內應力也隨之增加.PH值控制在3.8~4.8之間,PH值過高鍍層的光澤度會下降,逐漸變粗糙,甚至燒焦,PH值過低層會密著不良.比重控制在32~36Be,比重過高PH會往下降(氫質子過多),比重過低PH值會上升且電鍍效率變差.電流須使用直流三相濾波3%以下(可提升操作電流密度).此鎳鍍浴在制程中最容易污染的金屬為銅,建議超過3~5PPM時,盡快做弱電解處理.2.錫鉛鍍液:目前電鍍業界鍍錫鉛液,多半采用烷基磺酸光澤浴(BRIGHT),或無光澤浴(MAT).市面上也分為低溫型(約18℃~23℃之間)与常溫型.其中以低溫光澤浴使用最多.也較成熟.而常溫型最好還是要恒溫恒濕操作.因為不同的浴溫公影響電鍍速率与錫鉛析出比例.鍍層錫鉛比的要求多半為90%錫10%鉛.但實際鍍液錫鉛比約為10:1~12:1之間,而陽极錫鉛比約為92:8(因陽极解离之部分錫氧化為四价錫沉淀,為平衡9:1之錫鉛析出比).烷基磺酸浴在攪拌情況良好下,平均電流密度是可以開到40ASD.除組成分外最會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).其使用的電流密度范圍就越寬,但若過量會影響其焊錫性,甚至造成有机污染,若量不足時,很明顯光澤范圍會縮小,不過控制得宜的話,可得半光澤鍍層有助于焊錫性.若溫度過高,其使用的電流密度范圍會縮短,很明顯怎么鍍就是白霧不亮,而且藥水混濁速度會加快(因四价錫產生),不過倒是會增加電鍍效率.若溫度過低則電鍍效率會下降,另在攪拌情況不良下,高電流密度區容易產生針孔現象.由于無光澤錫鉛的焊錫性比光澤錫鉛的好(鍍層含碳量較低),所以現階段很多電鍍厂在流程上,會設計先以無光澤錫鉛打底后,再鍍光澤鉛.另外由于未來全球管制錫鉛金屬之使用.所以目前很多厂商在開發無鉛制程,有純錫,錫銅,錫鉍,錫銀,鈀等,就功能,成本,安全,加工性等綜合評比,以錫銅較具有取代性.也是目前較多電鍍厂在試產.3.硬金鍍液:由于鍍層是做為連接器之導電皮膜用,相對鍍層之耐磨性及硬度就必須比較优良,因而使用硬金系統鍍液(酸性金).硬金系統有金鈷合金,金鎳合金及金鐵合金.在台灣電鍍業界多半使用金鈷合金(藥水控制較成熟),一般鍍層之金含量在99.7~99.8%之間,硬度在160~210HV之間.目前鍍液系統多半屬于檸檬酸系,磷酸系,有机磷酸系等.一般會影鍍層析出速率及使用電流密度范圍之因素,有含量,光澤劑,整合劑,溫度.PH值等.金含量之多少為取決效率之主要因素,但一般皆考慮投資成本及帶出之損失,所以業者是不會將金含量開得太高的,一般金含量約開在1~15G/L之間(由生產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法像鎳或錫鉛一樣可以達40ASD.而僅限于15ASD(攪拌良好下)以下.而效率也僅限于60%以上.通常隨著金含量增加,電鍍效率也隨著提升,但色澤會漸漸偏紅,若隨著溫度降低,則電鍍效率會下降,而色澤會由較黃漸漸變暗,偏綠.一般建議溫度控制在50~60℃.隨著PH值上升,電鍍效率也隨著上升,但過高即會造成燒焦(呈粗糙黑褐色),若隨著PH值下降,則電鍍效率會下降,甚至過低時,黃金及鹽類极易沉淀下來(PH低于3以下),若注重效率則建議PH值控制在4.8左右,若注重金色澤較黃控制在4.0左右.光澤劑有分高電流及中低電流用,電低電流光劑是用鈷,而高電流光澤劑則使用砒碇衍生物(多屬專利).此鍍金溶液在制程中最易也最怕之金屬為鉛.建議在2~3PPM時,盡快做除鉛處理.4.純金鍍液:此電鍍乃是做為電鍍薄金用或覆蓋厚金用(因純金顏色較黃)但不能做電鍍厚金用(因耐磨性差).一般多使用檸檬酸及磷酸混合浴等.此浴可操作之電流密度為30ASD,效率約在10~20之間.溫度控制在50~60℃,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,是极容易操作使用.一般只要控制金含量不提高太多即可(勿超過2G/L),金含量高時一旦電鍍膜厚稍厚,會有嚴重發紅現象.5.鈀鎳鍍液:目前此种鍍液仍為氨系鍍浴.由于組成份多為氨水.故在控制上,操作上并不是相當成熟.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值在8~8.5之間,而電鍍時隨著氨水的揮發PH值也跟著下降.現階段以80%鈀20%鎳合金為主.膜厚約從20~50u”之間.當使用高電流密度時,操作條件必須控的很嚴苛.如PH值,金屬含量,鈀鎳比,濾波度,銅污染,鎳表層活化度等.稍有偏差馬上發生密著不良現象.五.電鍍流程:連續端子電鍍的規格,有全鍍鎳,全鍍錫鉛,全鍍鎳再全鍍錫鉛.全鍍鎳再全鍍金,全鍍鎳后再選鍍金及選鍍錫鉛.全鍍鎳后再選鍍鈀鎳并复蓋金及及選鍍錫鉛等.下列為一般連續端子電鍍之基本流程.使用在較不處理之油脂及氧化膜場合.由于陽极電解腐餅鍍件速度快(特別是黃銅產速偏低時應注意),故不易控制.通常多采用陽极電解脂法,陽极板使用316不鏽鋼.5.活性化:在銅合金底材,通常有使用稀硫酸.鋒鹽酸或市專利售活化酸(活性酸).备注说明，非正文，实际使用可删除如下部分。
电镀知识培训(1)
氧化物及内应力等种种前置技术处理。 2.镀后处理：为使镀件增强防护性能，装饰性及其他特殊目的而进行的（如钝化、热溶
封闭和除氢等等）电镀后置技术处理。 3.除氢：金属物件在一定温度下加热或采用其他处理方法以驱除金属内部吸收氢的过程。
电镀知识培训(1，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不 可溶性阳极，大部份为贵金属 ( 如白金、氧化铱 等) 。 3.电镀药水：含有欲镀金属离子之电镀药水。 4.电镀槽：可承受、储存电镀药水之槽体，一般考 虑强度、耐蚀、耐温等因素。 5.整流器：提供直流电源之设备。
知识培训(1)
5.针孔：从镀层表面贯穿到底镀层或基体金属的微小通道。 6.可焊性：镀层表面被融焊料润湿的能力。 7.金属变色：由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化，如发暗、失色等。 8.点腐蚀试验：让特定的腐蚀液有控制地滴在试样的表面上以检验试样表面保
护层耐腐蚀性的试验方法。 9.脆性：镀层能承受变形的能力。
3.卷镀(Reel To Reel Plating)：俗称连续电镀，是将有料带 (carrier)串联的镀件 拖入已经规划制程的镀槽中进行电镀。
㈢ 端子电镀目的： 电镀除了要求美观外，依各种电镀需求而有不同的目的。 1.镀铜(Cu)：打底用，增进电镀层附着能力及抗蚀能力。 2.镀镍(Ni)：打底用，增进抗蚀能力。 3.镀金(Au)：改善导电接触阻抗，增进讯号传输。 4.镀钯镍(Pd-Ni)：改善导电接触阻抗，增进讯号传输，耐磨性比金佳。
某种功能（如防护性、装饰性或其它性能）的氧化膜过程。 6.闪镀：通电时间极短产生薄镀层的电镀。 7.机械镀：在细金属粉和合适的化学药剂存在下，用坚硬的小圆球撞击金属表面，以
培训大纲-电镀原理
一、电镀基本理论
13、浓差极化： 13、浓差极化：由于反应物或反应产物在溶液中的扩散过程受到阻滞而 引起的极化， 引起的极化，即由于溶液中的物质扩散速度小于电化学反应速度而引 起的极化。浓差极化会导致电流效率降低、生成树枝状镀层等， 起的极化。浓差极化会导致电流效率降低、生成树枝状镀层等，降低 镀层质量，因此，通常采用阴极移动、机械搅拌、 镀层质量，因此，通常采用阴极移动、机械搅拌、空气搅拌等措施来 控制。 控制。 14、金属电沉积过程：就是金属在阴极上还原为金属的过程， 14、金属电沉积过程：就是金属在阴极上还原为金属的过程，又称电结 晶过程。包括三个步骤，（ ，（1 传质过程，放电金属离子从电解液中， 晶过程。包括三个步骤，（1）传质过程，放电金属离子从电解液中， 通过扩散、对流、电迁移等步骤，转移到电极表面；（ ；（2 通过扩散、对流、电迁移等步骤，转移到电极表面；（2）电化学过 吸附在电极表面放电，形成金属原子；（ ；（3 程，吸附在电极表面放电，形成金属原子；（3）金属原子在阴极上 排列，形成一定形式的金属晶体。 排列，形成一定形式的金属晶体。 15、电镀液的分散能力：就是电解液能使镀件表面镀层均匀分布的能力， 15、电镀液的分散能力：就是电解液能使镀件表面镀层均匀分布的能力， 又称均镀能力。主要由阴极表面上电流分布的均匀性决定， 又称均镀能力。主要由阴极表面上电流分布的均匀性决定，由实际电 流分布与初次电流分布的偏差来表示。而影响电流分布的因素有（ 流分布与初次电流分布的偏差来表示。而影响电流分布的因素有（1） 电化学因素，取决于电解液特性；（ ；（2 几何因素， 电化学因素，取决于电解液特性；（2）几何因素，如电极和电镀槽 的尺寸形状、阴极和阳极件的距离以及相对排列和布置等。 的尺寸形状、阴极和阳极件的距离以及相对排列和布置等。
电镀基础知识讲座（一）
电镀基础知识讲座（一）电镀基础知识讲座(一)合格的电镀工必须懂得电镀设备的基本理论和电镀的原理，电镀工必须具备的条件，即操作方式、工艺管理、工艺规范要求，同时要能正确的对待工艺操作的规范化与产品质量密切关系，严格的说：没有严格规范操作就不可能镀出合格的电镀产品!因此要使自己能胜任电镀工这个岗位，就必须懂一点电镀设备的基本常识，通过理论上的培训，实践操作合格，这样才能真正的做合格的电镀工。
一、什么叫电镀电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。
简单的理解，是物理和化学的变化或结合。
普通的说：电与化学物质（化学品）的结成。
例如：一块铁板上镀上一层铜（通电在铜的镀液上）。
二、电镀必须具备什么条件：要办一个电镀设备厂，一个车间必须要有：外加的直流电源和特定电解液（或叫镀液）以及特定金属阳极组成的电解装置。
就是除了厂房、水、废水处理外，还必须有直流的整流器。
镀液通过（镀铜、镍、锌、锡、金、银）等镀种，以及镀什么镀种先择好阳极板。
如：镀镍要用镍板，镀铜要用电解铜板，但镀铬不是用铬板，而是铅锡、铅锑合金板（即不溶性阳极）。
除此外，化学镀、热镀锌等镀种通过化学反应结成的镀层是不用电镀的，一般叫化学镀镍、化学镀铜。
三、电镀工须知的电化学基础知识。
1、化学知识：自然界由物质构成的，我们经常见到的水、泥土、食盐、钢铁等都是物质。
一切物质都处在不停的运动状态。
运动是物质存在形式：例如：水蒸发成汽，遇冷变成冰块等。
物质发生运动变化的根本原因在于物质内部的矛盾性。
自然界一切物质的运动和变化叫自然现象，研究自然变化规律的科学统称自然科学。
自然变化可分化学变化和物理变化两大类，研究物理变化的科学叫物理学，研究化学变化的科学叫化学。
化学研究的内容是：物质的组成和性质，物质的变化，物质变化时发生的现象。
1原子——分子论的基本概念。
原子——分子论学说是化学的基础，其要点归纳如下：a、a、物质由分子组成，分子是维持物资组成和化学性，质的最小单位。
电镀基本知识培训 ppt课件
导电性（镀铜、银、金）、导磁性（镀镍-钴、镀镍-铁合 金）、焊接性（镀锡、镀铜、银、 铅锡合金）、反光性 （镀银、铑）、防扩散（为防局部渗碳而镀铜、为防局部 渗氮而采用镀锡）
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电化学基本知识 （电镀基本知识培训之一）
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前言——培训课程安排
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
电镀的类别
按镀层所含金属类别分 单金属镀层 合金镀层
根据金属镀层的电位不同分 阳极性镀层 阴极性镀层
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电镀工艺的基本过程
电镀前处理 镀前，对表面状况和表面处理的要求进行预处理，包括除油、除 锈、抛光、打磨等。
电镀 获得符合要求的镀层。
电镀后处理 清洗、除氢、钝化、封闭等。
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线电压和相电压：三相四线制供电线路中，火线与火线之 间的电压称为线电压；火线与中线（零线）之间的电压称 为相电压。
电器设备的保护接中线和保护接地。 在电压低于1000V、电源中性点接地的电力网中，应采用 保护接中线，即把电气设备的金属外壳和中线相接，以确 保：如果有一相因绝缘损坏而碰到外壳时，则该项短路， 立即烧断熔丝，或使其他保护电器动作而切断电源，避免 触电。
电 镀 中 常 用 的 络 离 子 有 ： [Zn(CN)6]2- 、 [Ag(CN)2]- 、 [Cu(NH3)4]2- 。
电镀基本知识讲解
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基本概念
1、电镀的定义
电镀是应用电解原理在某些金属上面镀上一薄层其它金属或 合金的过程。 电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面 硬度。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属 （如铬、锌、镍、银）和合金（铜锡合金、铜锌合金等）。
2
基本概念
2、电解的原理
使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化-还原反应的 过程叫做电解。 跟直流电源的负极相联的电极是电解槽的阴极。通电时，电 子从电源的负极沿流入电解槽的阴极。跟直流电源的正极相联的 电极是电解槽的阳阴极。通电时，电子从电解槽的阳极流出，并 沿导线流回电源的正极。 电解时，阳离子在阴极上得到电子发生还原反应；阴离子在 阳极失去电子发生氧化反应。
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电镀的基本工艺
基本工序：
(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化 →(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装
各工序的作用： 1、前处理﹕施镀前的所有工序称为前处理﹐其目的是修整工件 表面﹐除掉工件表面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的沉 积提供所需的电镀表面。前处理主要影响到外观，结合力﹐据统 计﹐60%的电镀不良品是由前处理不良造成﹐所以前处理在电镀 工艺中占有相当重要的地位。 1.1 磨光﹕除掉零件表面的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂 眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高零件的平整度和电镀质量。 1.2 抛光﹕抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度﹐获得光 亮的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。
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塑料电镀
5.3 加工温度：提高加工温度可降低取向应力,但同时会使因收缩不均 而产生的体积温度应力增加,同时也使封口压力升高,需延长冷却时间 才能顺利脱模。因此加工温度既不能太低,也不能过高。喷嘴温度要 比料筒的最高温度低一些,以防塑料流延。要防止冷料进入模腔,以免 制件产生包块、结石之类疵病而造成镀层结合不牢。
电镀教学大纲
电镀教学大纲电镀教学大纲电镀是一种常见的表面处理技术，广泛应用于工业生产和日常生活中。
它可以提高金属制品的耐腐蚀性、装饰性和导电性能，使其具备更好的使用价值。
为了提高电镀技术的教学效果，制定一份科学合理的电镀教学大纲是非常重要的。
一、教学目标电镀教学大纲的首要任务是明确教学目标。
教学目标应包括知识、能力和素质三个方面。
在知识方面，学生应掌握电镀的基本原理、常用电镀方法和设备的使用；在能力方面，学生应具备分析和解决电镀过程中的问题的能力；在素质方面，学生应培养良好的安全意识和团队合作精神。
二、教学内容电镀教学大纲的教学内容应包括以下几个方面：1. 电镀基础知识包括电镀的定义、分类、发展历程等。
学生应了解电镀的基本原理，了解电镀在工业生产中的应用。
2. 电镀方法介绍常见的电镀方法，如电解镀金、电解镀银、电解镀铜等。
学生应了解每种方法的原理、操作步骤和注意事项。
3. 电镀设备介绍电镀设备的组成和使用。
学生应了解电镀槽、电源、电极等设备的功能和使用方法。
4. 电镀操作技术详细介绍电镀操作的具体步骤和技巧。
学生应了解如何准备工件、配置电镀液、控制电流密度等操作技术。
5. 电镀质量控制介绍电镀质量控制的方法和要点。
学生应了解如何检测电镀层的厚度、均匀性和附着力等质量指标。
三、教学方法电镀教学大纲应明确教学方法，以提高教学效果。
可以采用理论教学、实验教学和实践教学相结合的方法。
理论教学可以通过课堂讲解、教材阅读等方式进行；实验教学可以通过实验操作、观察分析等方式进行；实践教学可以通过实习、实践操作等方式进行。
四、教学评价电镀教学大纲应明确教学评价的方法和标准。
可以采用考试、实验报告、实习评价等方式进行评价。
评价应注重学生对知识的掌握程度、实际操作能力和问题解决能力的评估。
五、教学资源电镀教学大纲应明确教学资源的利用。
可以利用教材、实验设备、实习基地等资源进行教学。
同时，可以引入实际工作中的案例和经验，提供真实的学习材料和情境。
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连续电镀基本知识第一章.电镀概论:一.电镀定义:电镀为电解镀金属法之简称.电镀乃是将镀件(制品),浸于含有欲镀上金属离子的药水中并接通阴极,药水的另一端放置当阳极(可溶性或不可溶性),通以直流电后,镀件的表面即析出一层金属薄膜的方法.二.电镀基本要素.1.阴极:被镀物,指各种接插件端子.2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属.若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(如白金,氧化铱等).3.电镀药水:含有欲镀金属离子之电镀药水.4.电镀槽:可承受.储存电镀药水之槽体,一般考虑强度.耐蚀,耐温等因素.5.整流器:提供直流电源之设备.三.电镀目的:电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的.1.镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力.2.镀镍:打底用,增进抗蚀能力.3.镀金:改善导电接触阻抗,增进讯号传输.4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进讯号传输,耐磨性能比金佳.5.镀锡铅:增进焊接能力,快被其它替物取代.四.电镀流程:一般铜合金底材如下(未含水洗工程).1.脱脂: 通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂.2.活化:使用稀硫酸或相关之混合酸.3.镀镍:有使用硫酸镍系及氨基磺酸镍系.4.镀钯镍:目前皆为氨系.5.镀金:有金钴,金镍.金铁,一般使用金钴系最多.6.镀锡铅:目前为烷基磺酸系.7.干燥:使用热风循环烘干.8.封孔处理:有使用水溶性及溶剂型两种.五.电镀药水组成:1.纯水:总不纯物至少要低于5PPM.2.金属盐:提供欲镀金属离子.3.阳极解离助剂:增进及平衡阳极解离速率.4.导电盐:增进药水导电度.5.添加剂(如缓冲剂,光泽剂,平滑剂,柔软剂.湿润剂,抑制剂等).六.电镀条件.1.电流密度:单位电镀面积下所承受之电流.通常电流密度越高膜厚越厚,但是过高时,镀层会烧焦粗糙.2.电镀位置:镀件在药水中位置.与阳极相对应位置,会影响膜厚分布.3.搅拌状况:搅拌状况越好,电镀效率越好.有空气.水流,阴极等搅拌方式.4.电流波形:通常泸波度越好,镀层组织越均一.5.镀液温度:镀金约50~60℃,镀镍约50~60℃,镀锡铅约17~23℃,镀钯镍约45~55℃.6.镀液PH值:镀金约4.0~4.8,镀镍约3.8~4.4,镀钯镍约8.0~8.5.7.镀液比重:基本上比重低,药水导电差,电镀效率差.七.电镀厚度.在现今电子连接器端子电镀厚度的表示法有u”(micro inch)微英寸,即是10-6inch,另一种是um(micro meter)微米,即是10-6 M.因一公尺等于39.37英寸,所以1um相当于39.37u”.为了方便记忆,一般以40计算..1.锡铅合金电镀,作为焊接用途,一般膜厚在100~150u”最多.2.镍电镀,现在市场上(电子连接器端子)皆以其为打底,故在50u”以上为一般普遍之规格,较低的规格为30u”(可能考虑到折弯或成本).3.黄金电镀,其为昂贵之电镀加工,故一般电子业在选用规格时,皆考虑其使用环境,使用对象,制造成本,若需通过一般强腐蚀试验必须在50u”以上.八.镀层检验.1.外观检验:目视法.放大镜(4~10倍)2.膜厚测试:X-RAY萤光膜厚仪.3.密着试验:折弯法,胶带法或并用法.4.焊锡试验:沾锡法,一般95%以上沾锡面积均匀平滑即可.5.水蒸气老化试验:测试是否变色或腐蚀斑点,及后续之可焊性.6.抗变色试验:使用烤箱烘烤法.是否变色或脱皮.7.耐腐蚀试验:盐水喷雾试验.硝酸试验.二氧化硫试验.硫化氢试验等.第四章.电镀实务表(2)一.电镀前处理:在实施电镀作业前一般皆要将镀件表面清除干净,方可得密着性良好之镀层.现就一般镀件表面结构作剖析(如图1):通常在铜合金冲压加工,搬运,储存期间,表面会附着一些尘埃,污垢,油脂及生成氧化等.而我们可以在素材一面这些污物予以分层说明处理方法(如表3)图(1)1.脱脂: 一般脱脂方法有溶剂脱脂,碱剂脱脂,电解脱脂,乳剂脱脂,机械脱脂(端子电镀业通常不用).在进行脱脂前必须先了解油脂种类及特性.方可有效去除油脂.油脂一般可分为植物性油,动物性油,矿物性油,合成油,混合油等(如表4).金属表面油脂的脱除效用乃是由数种作用兼备而成的,如皂化作用,乳化作用,渗透作用,分散作用,剥离作用等.且脱脂时,除视何种油脂须用何种脱脂剂外,像素材对碱的耐蚀程度(如黄铜在PH值11以上就会被侵蚀),端子的形状(如死角.低电流密度区).油脂分布不均,油脂凝固等.皆会影响脱脂效果.须特别注意.所以脱脂的方法的选择即相当重要.以端子业来说,一般所用的油脂为矿物油,合成油,混合油,不可能用动植物油.表(3)表(4)表(5)2.活化: 脱脂完后的金属表面,仍然残存有很薄的氧化膜,钝态膜,会阻碍电镀层的密着性,故必须使用一些活化酸将金属表面活化,以防止电镀层产生剥离.起泡等之密着不良现象.一般铜合金所使用之活化酸为硫酸,盐酸,硝酸,磷酸等之混合酸,中也有加一些抑制剂.3.拋光:由于端子在机械加械过程中,使金属表面产生加工纹路或毛边,电镀后会影响外观及功能,一般在客户要求下,皆必须进行拋光作业.另外像素材氧化膜较厚活性化作业无法处理(如热处理后)时,皆必需仰赖拋光作业.而端子的拋光,一般仅限于使用化学拋光及电解拋光法.而上述两种方法皆使用酸液.为达到细微拋光.在酸的浓度及种类就相当重要.通常使用稀酸,细部拋光效果较佳,但是费时.使用浓酸,处理速度快,但易伤素材且对人体有害.故不管使用何种方式,搅拌效果要好,才可以得到较均匀的拋光表面.一般铜合金底材拋光的药水,强酸如硝酸,盐酸较佳.弱酸如磷酸,草酸,铬酸较佳,市售专利配方不外乎强酸搭弱酸使用.使用电解法拋光可以大大提升拋光速度,及产生较平滑细致之表面,目前连续电镀几乎皆采用此方法.甚至最新使用活化拋光液,可以在后续镀半光泽镍,一样可以得全光泽效果,又可以得到低内应力之镀层.快速搅拌对拋光极为重要.切记.二.水洗工程:一般电镀业,常专注在电镀技术研究,及电镀药水的开发,却往往忽略了水洗的重要性.很多电镀不良,皆来自水洗工程设计不良或水质不净.以下就水洗不良面造成电镀缺陷之各种情形加以解说.1.若脱脂剂的水质为硬水,则端子脱脂后金属表面残存的皂碱,和Ca; Mg金属生成金属皂,固着于金属表面时,而产生镀层密着不良或光泽不良.一般改善方法,可以将水质软化并于脱脂剂内加界面活化剂.2.若水质为酸性时,与金属表面残存的皂碱作用,产生硬脂酸膜,而造成镀层密着不良或光泽不良.改善方法为控制使用水质(调整PH值).3.若各工程药液带出严重并水洗不良,或水质不佳(即有不纯物),会污染下一道工程,造成电镀缺陷.改善方法为使用干净的纯水,避免带出(吹气对准)药液,修正水洗效果.4.在电镀槽间之水洗,水中含镀液浓度若过高,会造成镀层间密着不良或产生结晶物.改善方法为避免带出(吹气对准)药液,经常更换水洗水或做连续式排放.5.若在电镀完毕最后水洗不良时,会造成镀件外观不良(水斑),及镀件寿命简短(残留酸).改善方法为使用干净的纯水,超纯水,经常更换水洗或做连续式排放.四.电镀药水:在端子电镀业,一般的电镀种类有金.钯.钯镍.铜.锡铅.镍.而目前使用比较多的有镍.锡铅合金及镀金(纯金及硬金),以下就针对这几种电镀药水加以叙述其基本理论.1.镍镀液:目前电镀业界镀镍液,多采用氨基磺酸镍浴.(也有少数仍使用硫酸镍浴),此浴因不纯物含量极低,故所析出之电镀层内应力很低(在非全光泽下),镀液管理容易(不须时常提纯),但电镀成本较硫酸镍浴高.而目前镀液分为三种类别,第一种为无光泽镍(又称雾镍或暗镍),即是不添加任何光泽剂,其内应力属微张应力.第二种为半光泽镍(或称软镍),即是添加第一类光泽剂(又称柔软剂),随着添加量之增加,由微张应力渐渐下降为零应力,再变为压缩压力.第三种为全光泽镍(或称镜面镍),即是同时添加第一类光泽剂及第二类光泽剂,此时内应力属高张应力.无光泽,半光泽镍多半用在全面镀锡铅时(因锡铅镀层能将镍层全面覆盖,故无须用全光泽),或是用在电镀后须再做二次加工(如折弯)而考虑内应力时,或是考虑低电流析出时.而全光泽镍则用在镀金且要求光泽度时.氨基磺酸镍浴在搅拌情况良好下,平均电流密度可以开到40 ASD.最佳操作温度是50~60℃,随温度下降高电流密度区镀层由光泽度下降,到白雾粗糙,烧焦,至密着不良.随着温度上升,氨基磺酸镍开始起水解成硫酸镍,内应力也随之增加.PH值控制在3.8~4.8之间,PH值过高镀层的光泽度会下降,逐渐变粗糙,甚至烧焦,PH值过低层会密着不良.比重控制在32~36Be,比重过高PH会往下降(氢质子过多),比重过低PH值会上升且电镀效率变差.电流须使用直流三相滤波3%以下(可提升操作电流密度).此镍镀浴在制程中最容易污染的金属为铜,建议超过3~5PPM时,尽快做弱电解处理.2.锡铅镀液:目前电镀业界镀锡铅液,多半采用烷基磺酸光泽浴(BRIGHT),或无光泽浴(MA T).市面上也分为低温型(约18℃~23℃之间)与常温型.其中以低温光泽浴使用最多.也较成熟.而常温型最好还是要恒温恒湿操作.因为不同的浴温公影响电镀速率与锡铅析出比例.镀层锡铅比的要求多半为90%锡10%铅.但实际镀液锡铅比约为10:1~12:1之间,而阳极锡铅比约为92:8(因阳极解离之部分锡氧化为四价锡沉淀,为平衡9:1之锡铅析出比).烷基磺酸浴在搅拌情况良好下,平均电流密度是可以开到40ASD.除组成分外最会影响镀层的就是光泽剂及温度.正常下光泽剂的量越多(有效范围内).其使用的电流密度范围就越宽,但若过量会影响其焊锡性,甚至造成有机污染,若量不足时,很明显光泽范围会缩小,不过控制得宜的话,可得半光泽镀层有助于焊锡性.若温度过高,其使用的电流密度范围会缩短,很明显怎幺镀就是白雾不亮,而且药水混浊速度会加快(因四价锡产生),不过倒是会增加电镀效率.若温度过低则电镀效率会下降,另在搅拌情况不良下,高电流密度区容易产生针孔现象.由于无光泽锡铅的焊锡性比光泽锡铅的好(镀层含碳量较低),所以现阶段很多电镀厂在流程上,会设计先以无光泽锡铅打底后,再镀光泽铅.另外由于未来全球管制锡铅金属之使用.所以目前很多厂商在开发无铅制程,有纯锡,锡铜,锡铋,锡银,钯等,就功能,成本,安全,加工性等综合评比,以锡铜较具有取代性.也是目前较多电镀厂在试产.3.硬金镀液:由于镀层是做为连接器之导电皮膜用,相对镀层之耐磨性及硬度就必须比较优良,因而使用硬金系统镀液(酸性金).硬金系统有金钴合金,金镍合金及金铁合金.在台湾电镀业界多半使用金钴合金(药水控制较成熟),一般镀层之金含量在99.7~99.8%之间,硬度在160~210HV之间.目前镀液系统多半属于柠檬酸系,磷酸系,有机磷酸系等.一般会影镀层析出速率及使用电流密度范围之因素,有含量,光泽剂,整合剂,温度.PH值等.金含量之多少为取决效率之主要因素,但一般皆考虑投资成本及带出之损失,所以业者是不会将金含量开得太高的,一般金含量约开在1~15G/L之间(由生产速率及投资成本考量而不定).因此金能使用的电流密度就无法像镍或锡铅一样可以达40ASD.而仅限于15ASD(搅拌良好下)以下.而效率也仅限于60%以上.通常随着金含量增加,电镀效率也随着提升,但色泽会渐渐偏红,若随着温度降低,则电镀效率会下降,而色泽会由较黄渐渐变暗,偏绿.一般建议温度控制在50~60℃.随着PH值上升,电镀效率也随着上升,但过高即会造成烧焦(呈粗糙黑褐色),若随着PH值下降,则电镀效率会下降,甚至过低时,黄金及盐类极易沉淀下来(PH低于3以下),若注重效率则建议PH值控制在4.8左右,若注重金色泽较黄控制在4.0左右.光泽剂有分高电流及中低电流用,电低电流光剂是用钴,而高电流光泽剂则使用砒碇衍生物(多属专利).此镀金溶液在制程中最易也最怕之金属为铅.建议在2~3PPM时,尽快做除铅处理.4.纯金镀液:此电镀乃是做为电镀薄金用或覆盖厚金用(因纯金颜色较黄)但不能做电镀厚金用(因耐磨性差).一般多使用柠檬酸及磷酸混合浴等.此浴可操作之电流密度为30ASD,效率约在10~20之间.温度控制在50~60℃,PH值控制在5~8之间,故此浴也称为中性金.由于此浴单纯,在未有其它金属污染下,是极容易操作使用.一般只要控制金含量不提高太多即可(勿超过2G/L),金含量高时一旦电镀膜厚稍厚,会有严重发红现象.表(6)5.钯镍镀液:目前此种镀液仍为氨系镀浴.由于组成份多为氨水.故在控制上,操作上并不是相当成熟.开缸总金属含量约在30~40G/L.电镀效率随着金属浓度成正比.一般PH值在8~8.5之间,而电镀时随着氨水的挥发PH值也跟着下降.现阶段以80%钯20%镍合金为主.膜厚约从20~50u”之间.当使用高电流密度时,操作条件必须控的很严苛.如PH值,金属含量,钯镍比,滤波度,铜污染,镍表层活化度等.稍有偏差马上发生密着不良现象.五.电镀流程:连续端子电镀的规格,有全镀镍,全镀锡铅,全镀镍再全镀锡铅.全镀镍再全镀金,全镀镍后再选镀金及选镀锡铅.全镀镍后再选镀钯镍并复盖金及及选镀锡铅等.下列为一般连续端子电镀之基本流程.使用在较不处理之油脂及氧化膜场合.由于阳极电解腐饼镀件速度快(特别是黄铜产速偏低时应注意),故不易控制.通常多采用阳极电解脂法,阳极板使用316不锈钢.5.活性化:在铜合金底材,通常有使用稀硫酸.锋盐酸或市专利售活化酸(活性酸).。