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电子开关接插件滚镀银工艺

2012-11-15潘国锋

电镀与涂饰 2012年6期
关键词:镀银镀液保护剂

潘国锋

(乐清市乐成电镀五金厂,浙江 乐清 325600)

电子开关接插件滚镀银工艺

潘国锋

(乐清市乐成电镀五金厂,浙江 乐清 325600)

指出了电子开关接插件对镀银层的要求,介绍了接插件滚镀银的工艺,其流程包括:化学除油,滚光除油,无烟光亮酸洗,预镀银,光亮镀银,浸保护剂,烘干,检验,包装。给出了各工序的工艺条件、控制要点、常见故障的解决措施及不合格镀银层的退除和银回收的方法。

电子开关接插件;滚镀银;酸洗;预镀

Author’s address: Lecheng Electroplating Factory, Leqing 325600, China

1 前言

银是一种白亮、可锻、可塑的金属,具有很高的导电性、导热性及焊接性能[1]。近年来,镀银对电子技术的发展起到很大的作用,特别是电子开关接插件的镀银占据了电子件镀银的很大一部分。

2 电子开关接插件对镀银层的一般要求

(1) 表面光洁、白亮,无露底、毛刺、发黄等不良现象。

(2) 厚度必须满足产品的工艺性能要求。

(3) 防腐蚀变色性能须通过硫化氢测试。

(4) 无脱皮、起泡等现象,结合力良好。

(5) 电接触性能满足产品性能要求。

3 电子接插件镀银工艺

3. 1 工艺流程

化学除油─清洗─滚光除油─清洗─无烟光亮酸洗─预镀银─光亮镀银─回收─清洗─浸保护剂─清洗─热水洗─离心甩干─烘干─检验─包装─出厂。

3. 2 工艺条件

3. 2. 1 化学除油

3. 2. 2 滚光除油

3. 2. 3 无烟光亮酸洗

3. 2. 4 预镀银

3. 2. 5 光亮镀银

光亮剂FB-1、FB-2由上海复旦大学研制。

3. 2. 6 浸保护剂

3. 2. 7 烘干

在100 ~ 140 °C下烘20 ~ 40 min。

3. 3 工艺说明

3. 3. 1 除油

电子接插件一般为小零件,故化学除油时零件会因发生层叠而影响除油效果。化学除油后对电子插件进行滚光除油可弥补不足。

3. 3. 2 光亮酸洗

传统酸洗工艺采取的是三酸(即硫酸、硝酸、盐酸),其最大的缺点是反应剧烈,产生大量黄烟而污染环境和影响操作人员身体健康,且反应时间稍长就会产生铜件过腐蚀现象。加入N-1添加剂并以硝酸钠代替硝酸后,酸洗效果大为改善。N-1是一种复合光亮剂,具有整平缓蚀作用,并能抑制氮氧化物的酸雾。经无烟酸洗后,产品表面光亮、均匀。

3. 3. 3 预镀银

由于铜的标准电极电位比银负,所以铜零件与镀银液接触时会发生置换反应[2],所得置换层与基体之间的结合力差。因此,镀件经除油、酸洗等前处理后需进行其他处理。汞齐化作为含剧毒金属汞的工艺已被淘汰,预镀银工艺可较好地解决这一问题。生产中,一般可将处理过的光亮镀银回收液用作预镀液。

光亮镀银回收液的处理工艺为:将回收液抽入一干净的塑料槽中,搅拌加热至50 °C后,加入4 g/L的活性炭搅拌2 h,继续加热至60 °C并搅拌2 h,冷却静置过夜(不少于8 h)后过滤,分析过滤液并将其调整至达到预镀液的标准后即可使用。

3. 3. 4 光亮镀银

镀银液的主要成分为硝酸银和氰化钾。当银含量过高时,镀层粗糙,色泽发黄甚至为橘皮状;过低时,沉积速率慢,效率低。生产中一般将硝酸银的质量浓度控制在20 ~ 45 g/L。氰化钾是银的主要配位剂,其主要作用是稳定镀液,使镀层均匀细致,促进阳极溶解,提高镀液导电性。氰化钾含量过高时,沉积速率慢;过低时,镀层粗糙,结合力不好。将镀银液的温度控制在30 °C以下很重要,否则会影响镀层质量。

因金属银的价格不断上涨,在生产实践中常通过降低镀液中物质浓度的方法来减少镀液的带出损失以降低成本。经实践,生产中控制硝酸银为12 ~ 20 g/L、氰化钾为40 ~ 80 g/L、温度为5 ~ 10 °C时,可得到满足要求的镀层。

镀液中FB-1是主光亮剂,其化学性质比较活泼,不使用也会因自然分解而失效。FB-2是辅助光亮剂,具有使镀层结晶细致,扩大电流密度范围和光亮区域的作用,在生产中应少加、勤加。

阳极电解银板的性能对镀层质量有重要影响,正常情况下,阳极在电解后也会有光亮的外观。若阳极泛黄或发灰、发黑,则其中必含有害物质,将导致光亮剂的非正常分解并影响镀层质量。

3. 3. 5 浸WS保护剂

银在含硫的介质中很容易变色,发黄、发黑。为提高镀层的抗变色能力和抗蚀性能,零件镀银后要进行后处理保护。WS保护剂能有效提高银层的耐变色性能和抗蚀性能,且不影响镀银层的接触电阻和可焊性。在生产时,镀件清洗干净后方可进入保护液,否则会使保护效果变差。WS液的加热选用水浴加热,以防止因局部温度过高而影响保护液性能。

3. 3. 6 烘干

产品浸WS保护剂及清洗后需进行烘干处理。烘干温度不能太高(一般不高于140 °C),否则会影响镀层的防变色性能。

3. 3. 7 包装

为防止外界空气变化及水气的影响,应选用质量好的薄膜袋进行包装。

4 常见问题及解决

4. 1 镀层结晶粗糙,发黄、发暗,有黑点

(1) 游离氰化钾少,银含量高,应分析后补充调整。

(2) 镀液受有机杂质污染,添加剂比例失调,应用活性炭处理。

(3) 金属杂质污染镀液,应以小电流电解处理。

(4) 电流过大,应减小电流。

(5) 温度高,应冷却降温。

4. 2 镀层沉积速率慢,电流效率低,镀层不厚或不均匀,银板消耗快

(1) 镀液中银含量低,而氰化钾含量相对较高,应分析后添加。

(2) 温度太低,应升高温度。

(3) 镀液不均匀,应加强搅拌过滤。

(4) 添加剂比例失调,应电解处理。

4. 3 镀层起泡,脱落,结合力差,露底,或呈橘皮状

(1) 前处理和预处理不良,应加强前处理和预镀。

(2) 镀液中银含量高或氰化钾含量低,应分析调整。

(3) 电流高、温度低,应调整电流和温度。

(4) 工件上有置换层,应加强预镀。

4. 4 镀层表面易变色和泛斑点

(1) 镀层清洗不良,应加强清洗。

(2) 镀层薄,应加厚镀层。

(3) 烘干温度不正确,应按工艺规范进行。

(4) 保护剂处理不良,应加强保护剂的工艺控制。

5 不合格镀层的退除和银的回收

5. 1 不合格镀层的退除

5. 1. 1 方法一

该法适用于片状工件,退除时严防带入水,要常翻动零件。

5. 1. 2 方法二

该法一般适用于非片状工件,退除时注意翻动零件。

5. 2 银的回收

在抽风条件下,往废液中加入盐酸或硫化钠,使银离子生成氯化银或硫化银沉淀。清洗干净后进行脱硫或熔炼,也可采用锌置换工艺进行熔炼[3]。

6 总结

随电子电器技术的不断发展,镀银工艺将在电子接插件领域越来越显示其重要性,同时对电镀银工艺的要求也将会越来越高。加强镀银前处理和严格控制工艺规范是加工得到满足要求的镀银接插件的关键。

[1] 张允诚, 胡如南, 向荣. 电镀手册(上册)[M]. 2版. 北京: 国防工业出版社, 1997.

[2] 曾华梁, 吴仲达, 陈钧武, 等. 电镀工艺手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1997.

[3] 王文忠. 银的回收与熔炼[J]. 中国电镀材料信息, 2002, 2 (10): 39.

Barrel silver plating process for electronic switch connector //

PAN Guo-feng

The requirements of silver coating for electronic switch connector were pointed out. A process for barrel silver plating on surface of electronic switch connector was introduced. The process flow mainly includes chemical degreasing, barrel degreasing, yellow fume-free bright pickling, silver pre-plating, bright silver plating, dipping in protective agent, drying, inspection, and packaging. The technological conditions of individual procedure, key control points, countermeasures for common troubles, and methods for stripping unqualified silver coating and recycling silver were given.

electronic switch connector; barrel silver plating; pickling; pre-plating

TQ153.16

A

1004 – 227X (2012) 06 – 0013 – 03

2011–11–26

2012–02–14

潘国锋(1977–),男,江苏海门人,大专学历,工程师,主要从事电镀方面的研究工作。

作者联系方式:(E-mail) ppggff@tom.com,ppggff77@163.com。

[ 编辑:周新莉 ]

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