1. 不鏽鋼化學鍍銅的應用
不鏽鋼化學鍍銅應用於電子工業、計算機工業及(ji)航空工業中電子元(yuan)件的高(gao)效(xiao)電磁幹擾的屏蔽(bi)。
2. 不鏽鋼基體上化學鍍銅存(cun)在的問題(ti)
不鏽鋼基體上化學鍍銅易造(zao)成鍍層鼓泡,這(zhe)不僅(jin)影響了鍍層與(yu)基體的結(jie)合力,而(er)且直(zhi)接影響到外觀質量。為此,將鍍前酸處理過的不鏽鋼放在烘箱中加熱,以(yi)除去酸洗時滲入到基體的氫,采用此方法解(jie)決了鍍層起泡問題(ti),得(de)到所需要的化學鍍銅層。
3. 不鏽鋼化學鍍銅工藝流程(cheng)
NiCr不鏽鋼(經過600℃真空熱處理)→化學除油[氫氧化鈉(NaOH)10%(質量分數)]→水洗→熱水洗→除鏽(鹽酸1:1溶液,溫度80~100℃,時間5min)→水洗→幹燥→除氫(在烘箱中溫度200℃,時間2h)→酸處理[稀硫酸5%(質量分數),時間1~5min]→水洗→去離子水洗→化學鍍銅→水洗→抗銅變(bian)色處理(苯並三氮唑1g/L,溫度65℃,時間2min)→純水洗→熱純水洗→幹燥。
4. 化學鍍銅溶液成分及(ji)工藝條(tiao)件見表4-39
5. 化學鍍銅溶液的配製
先將硫酸銅和酒石酸鉀(jia)鈉分別用純水溶解(jie),然(ran)後將硫酸銅溶液在攪拌下加入酒石酸鉀(jia)鈉溶液中,銅離子被酒石酸離子絡(luo)合成藍(lan)色絡(luo)合物。再將氯(lv)化鎳用少量水溶解(jie)後攪拌加入,再加入甲醛溶液,攪拌均勻。將氫氧化鈉用純水溶解(jie)成200g/L 的濃溶液待用。在開始(shi)化學鍍銅前,逐步在攪拌下加入藍(lan)色絡(luo)合液中,使溶液pH達到12 左右(用9~13精密pH試紙測量),最後將穩定劑亞鐵氯(lv)化鉀(jia)、聚乙二醇(chun)用少量水溶解(jie)後攪拌加入,乙醇(chun)可直(zhi)接加入,最後用純水加入至溶液的規(gui)定體積,攪拌均勻後放入不鏽鋼件即可開始(shi)化學鍍銅。
6. 操作要點
①. 裝載量
按照(zhao)每升(sheng)鍍液裝載2d㎡計算。
②. 除氫和攪拌
不鏽鋼對氫滲很(hen)敏感,工件在酸洗過程(cheng)中氫會滲人到基體中,如果不除氫,化學鍍銅鍍層致密小孔(kong)覆蓋在不鏽鋼表麵後,氫氣無法逸(yi)出,造(zao)成很(hen)大的應力,使鍍層起泡,加上化學鍍銅本身伴隨著析氫過程(cheng),氫氣會殘留(liu)在基體與(yu)鍍層金屬的晶(jing)格中,增大內應力,嚴(yan)重地減(jian)弱(ruo)基體與(yu)鍍層的結(jie)合強度。為此,從兩方麵著手解(jie)決鍍層起泡問題(ti)。其(qi)一(yi)是把經過去油、酸洗後的工件在化學鍍銅前進(jin)行熱處理,除去滲入到基體中的氫,熱處理溫度和時間條(tiao)件經實驗確定為180~200℃,2小時,鍍層無鼓泡,鍍層結(jie)合力合格。溫度過低或時間過短(duan)仍有輕(qing)微鼓泡,溫度過高(gao)或時間過長(chang)都容易使表麵再次生成不易去除的氧化皮,又需要較長(chang)時間的強酸處理,酸洗時氫會再次滲入基體。在所選定的溫度和時間下雖(sui)表麵會有新的氧化膜生成,但使用稀硫酸短(duan)時間酸洗即可,以(yi)免再次滲氫。其(qi)二是在化學鍍銅過程(cheng)中,采用某(mou)種攪拌(空氣攪拌或機械攪拌),有利於銅離子向工件表麵擴散,防止(zhi)和減(jian)少副反應產物銅粉(即Cu2O)的生成,而(er)且有利於反應產物氫氣脫離工件表麵。通過上述兩種方法有效(xiao)地解(jie)決了鍍層鼓泡問題(ti),提高(gao)了鍍層與(yu)基體的結(jie)合強度。
③. 催化活性劑-鎳離子
在化學鍍銅溶液中加入少量鎳離子後,鍍層性質得(de)到改(gai)善,在鍍銅層中含有微量的鎳,形成Cu89Ni11金屬化合物,它(ta)具(ju)有最佳(jia)的催化活性,提高(gao)鍍層的催化活性。
④. 穩定劑的控製
在化學鍍銅過程(cheng)中,甲醛能(nen)將二價銅離子還(huai)原為金屬銅鍍層,還(huai)存(cun)在有副反應,即不完全(quan)反應生成暗紅色的氧化亞銅(Cu2O),它(ta)形成微粒(li)懸浮在鍍液中,呈膠體狀態,極(ji)難(nan)用過濾(lv)除去,若與(yu)銅共沉積,使銅鍍層疏(shu)鬆粗糙,與(yu)基體結(jie)合力極(ji)差(cha)。氧化亞銅被甲醛還(huai)原成金屬微粒(li),又成為自(zi)催化中心,使鍍液自(zi)發分解(jie),消耗了鍍液中的有效(xiao)成分。為了抑製副反應的發生,加入穩定劑,以(yi)提高(gao)鍍液的穩定性。但是,過量的穩定劑的加人,又成了化學鍍銅反應的催化毒性劑,顯著(zhu)降低化學鍍的速(su)率,甚至停鍍,故(gu)選用穩定劑,並控製其(qi)很(hen)低的適宜(yi)含量,對提高(gao)鍍液穩定性有效(xiao)。
⑤. 防銅層變(bian)色處理
對銅層進(jin)行防變(bian)色處理,在鍍銅層表麵形成一(yi)層穩定的絡(luo)合膜,隔絕(jue)外界浸蝕(shi)性物質對鍍銅層的作用,使鍍銅層保持(chi)本色一(yi)定的時間。苯並三氮唑要先用乙醇(chun)溶解(jie)好,然(ran)後加入熱蒸餾水中。防變(bian)色處理的溫度不低於65℃,時間不少於2min,否(fu)則防變(bian)色達不到效(xiao)果。
7. 鍍層結(jie)合強度檢測-劃痕實驗法
在鍍層表麵用刀片(pian)劃出1mm間距的直(zhi)行線和90°交錯的橫行線形成小方格。觀察劃痕交錯處鍍層有無起層,進(jin)一(yi)步用黏性高(gao)的膠帶貼於劃痕表麵,再撕下膠帶,以(yi)銅層不脫落為合格。
8. 不鏽鋼化學鍍銅常(chang)見故(gu)障、可能(nen)原因及(ji)糾正(zheng)方法見表4-40.