大面积手机卡壳脉冲精密点镀工艺

董昌林

（富士康科技集团富顶精密组件(深圳)有限公司，广东 深圳 518110）

笔者所在公司承接国内某客户一种多功能手机卡座开发，其中卡座外盖是不锈钢壳，其面积大于10 cm2，焊脚(指壳的焊接部位)结构分散，有多个水平贴板焊脚和多个插板焊脚，水平贴板焊脚与拉杆卡扣及塑料固定扣件几乎处于同一平面，多个插板焊脚与贴板焊脚间的高度差达0.2 mm，卡壳整体电镀镍1.25 ~ 7.5 μm。如图1所示，所有焊脚镀金，金膜厚度为0.075 ~ 0.2 μm，贴板焊脚背面以及拉杆卡扣和塑料固定扣件表面不可上金。

图1 卡壳平面图及3D图Figure 1 Plan and 3D drawings of jammer

开发前期曾采用普通刷镀金工艺，结果非镀金区域均被镀上了金，导致焊板功能异常。因此，开发精密选镀工艺是急需解决的难题。

1 手机卡壳卷对卷连续电镀工艺

1.1 手机卡壳整体电镀镍

卡壳整体都要电镀镍，采取普通浸镀方式即可，选用氨基磺酸镍体系镀液，配方和工艺条件为：总镍(Ni2+)100 g/L，硼酸45 g/L，氯化镍13 g/L，高速半光亮镍添加剂30 mL/L，pH 3.8 ~ 4.2，温度(60 ± 2) °C，采用含硫镍阳极板。

1.2 焊脚电镀金

1.2.1 镀金方式筛选

电镀金有浸镀、电刷镀和点镀3种方式，表1示出了直流电刷镀、直流点镀和换向脉冲点镀工艺的设备和特点。从中可知，只有脉冲点镀能够满足对镀件不同区域的选择性电镀。因此采用脉冲精密点镀方式对手机卡壳镀金，避免焊脚背面、卡壳塑胶扣件、拉杆扣件等非镀金区域被镀上金。

表1 不同电镀工艺的设备配置和特点Table 1 Device configurations and properties of different electroplating technologies

1.2.2 脉冲精密点镀金配方和工艺

采用广州浦立电气有限公司提供的SMS1510PPF整流器，自行设计精密点镀设备，外包加工点镀轮和治具，采用铑铱合金作为阳极。

镀金配方和工艺条件为：金离子2 ~ 6 g/L，添加剂0.5 g/L，开缸盐150 g/L，pH(采用柠檬酸调节)4.4 ~ 4.7，密度10 ~ 25 °Bé；正向脉冲电流密度2.85 A/dm2，正向脉冲宽度100 μs，正向空占比80%，正向脉冲数5 ~ 10，反向脉冲电流密度1.52 A/dm2，反向脉冲宽度100 μs，反向空占比20%，反向脉冲数1。

2 手机卡壳脉冲精密电镀金的效果

2.1 外观

从图2可知，采用直流电刷镀金工艺时，金属拉杆卡扣及塑胶固定扣件均被镀上金(见圆圈部分)。采用脉冲精密点镀时，这些非镀金区域均无镀金层，镀金区域获得的金层均匀、致密，呈光亮的金黄色。

图2 直流电刷镀(a)和脉冲精密点镀(b)产品外观Figure 2 Appearances of products obtained by direct-current electro-brush plating (a) and pulsed spot electroplating (b), respectively

2.2 金层厚度

如图3所示，采用笃挚仪器(上海)有限公司的XULM240型X射线荧光测厚仪测量手机卡壳不同部位的镀金层厚度，结果列于表2。可见，采用脉冲精密点镀后焊脚上镀金层的平均厚度是直流电刷镀的1/2，有利于节省成本，并且分布均匀。

表2 脉冲点镀与直流电刷镀金层的厚度分布Table 2 Thickness distribution of gold coating obtained by pulsed spot electroplating and direct-current electro-brush plating, respectively

图3 金层厚度测量示意图Figure 3 Sketch for measurement of gold coating

3 效益评估

通过分析生产现场镀金药水的浓度变化，以及对直流电刷镀和脉冲精密点镀用金量的差异进行效益评估，发现精密脉冲电镀省金32%，由此带来的年效益为1 000多万元。

4 结语

将脉冲精密点镀工艺应用于大型手机卡壳的卷对卷连续高速电镀中，能够很好地满足客户要求，实现精准电镀，并带来可观的经济效益。

目前脉冲精密点镀技术已用于25个型号的手机卡壳生产，累计效益达2.3亿元。此外，该技术在集团昆山、郑州、天津、武汉等相关导入连接器插接件零部件厂区都有投产，为集团带来约60多亿元的效益。