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电镀金镀层耐蚀性强,导电性好,易于焊接,耐高温,并具有一定的耐磨性(如掺有少量其他元素的硬金),有良好的抗变色能力,同时金合金镀层有多种色调,在银上镀金可防止变色。并且镀层的延展性好,易抛光,故常用作装饰性镀层,如镀首饰、钟表零件、艺术品等;也广泛应用于精密仪器仪表、印刷板、集成电路、电子管壳、电接点等要求电参数性能长期稳定的零件电镀。但由于金的价格昂贵,应用受到一定限制。
电镀金始于1838年英国人发明的氰化物镀金,主要用于装饰。20世纪40年代电子工业发展,金价暴涨,大都采用镀薄金。为了进一步节约金,20世纪60年代出现了刷镀金(即选择性镀金),20世纪80年代出现了脉冲镀金和镭射镀金。1950年发现氰化金钾在有机酸存在下的稳定性,进而出现了中性和弱酸性镀金液;20世纪60年代后期无氰镀金也得到了应用,尤其是以亚硫酸盐镀金应用广。
氰化金钾。是镀液中的主盐,是镀层中金的来源。金含量太低,镀层发红,粗糙。氰化金钾要先溶于去离子水中,再加入镀液。氰化钾 (氰化钠)。配合剂,适量游离氰化钾的存在, 能使镀液稳定,镀层结晶细致,金阳极正常溶解。含量过低,镀液不稳定,镀层粗糙,色泽不好。磷酸盐。缓冲剂,使镀液稳定,改善镀层光泽。碳酸盐。导电盐,可提高镀液导电率,改善镀液分散 能力。但镀液为碱性,若开缸时不加碳酸盐,长期使用后,空气 中的二氧化碳进入镀液,也会累积碳酸盐。镍、钴盐是添加剂,可显著提高金镀层的硬度和耐磨性。
氰化金钾溶液的制备。将雷酸金沉淀连同滤纸一起倒入30%~40%的氰化钾溶液 中,缓慢加热溶解,得到无色透明的金氰化钾溶液。1g需 氰化钾1.2~1.5g。镀液的配制。将金氰化钾溶液和其他成分溶于蒸馏水中,搅匀,并调好 pH值,即可施镀。镍氰化钾的制备。把25g硫酸镍溶于50mL水中,加入25g氰化钾,产生白色 沉淀。加入100mL无水乙醇,将硫酸钾充分沉淀出来,过滤。 用乙醇洗2~3次。将黄色滤液放在蒸发皿中,蒸发至出现黄色 结晶。在100~110℃下烘干备用。配制1g镍氰化钾,约需0.97g硫酸镍和0.8~1.0g氰化钾。
金镀层主要镀在镍镀层上,镍镀层(低应力镍、半光亮镍、光亮镍、化学镍)3~8.9μm,作为金和铜、铁之间的阻挡层,主要作用是防止金与铜、铁之间相互扩散。底镀层的亮度和整平情况对改善薄金层亮度有明显作用。金也可镀在铜、黄铜等基体上,但长期使用后铜会扩散到金镀层,失去金镀层的作用。对钢、铜、银及其合金基体而言,金镀层为阴极性镀层。
说电镀金层的发黑问题,怎么会说到电镀镍层的厚度上了。其实PCB电镀金层一般都很薄,反映在电镀金的表面问题有很多是由于电镀镍的表现不良而引起的。一般电镀镍层偏薄会引起产品外观会有发白和发黑的现象。因此这是工厂工程技术人员要检查的项目。一般需要电镀到5UM左右的镍层厚度才足够。