貴金屬電鍍——檸檬酸鹽鍍金新技術(shù)
1 前言
鍍金在裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用已有150多年的歷史,除了傳統(tǒng)的首飾、工藝品外,眼鏡架、表殼、表鏈、打火機及書寫工具等。在電子工業(yè)中是一項重要的工藝技術(shù),用途非常廣泛,如半導(dǎo)體芯片、印制電路導(dǎo)體圖形、端頭、接插件、繼電器觸點等等。裝飾鍍金的鍍液也隨著市場的變化而變化。堿性、中性和亞硫酸鹽鍍金都有不同的應(yīng)用。但在以氰化金鉀為主鹽的酸性鍍金電鍍液中,添加新的鍍金添加劑(晶粒細化劑、電流擴展劑及光亮劑)仍占主要優(yōu)勢,其主要原因是:新添加劑的引入可以獲得光亮鍍層,允許電流密度增大,提高生產(chǎn)效率;引入其它金屬離子,不僅可以改善鍍層的物理機械性能,如硬度、耐磨蝕性等,而且鍍液穩(wěn)定,易于調(diào)整維護。
2 檸檬酸鹽酸性鍍金
檸檬酸鹽酸性鍍金是一種低氰或微氰酸性鍍金新工藝。其特點是鍍液毒性小,工作溫度范圍寬,鍍層致密,平滑,幾乎沒有針孔產(chǎn)生,耐蝕性好。當(dāng)加入一定量的添加劑時,可得到更加平滑、致密并帶有光澤的鍍層,尤其是加入微量銻、鈷等的金屬鹽時,可得到硬金鍍層,硬度可達180-220HV,耐磨性能非常好,且可焊性好,特別適用于印刷線路板電鍍。其常規(guī)工藝:除油—清洗—酸洗—清洗—除掛灰—清洗—陽極刻蝕—清洗—預(yù)鍍亮鎳或預(yù)鍍銅—清洗—去離子水洗—鍍金—回收—后處理。下面介紹一種操作范圍大,適合于滾鍍或掛鍍的AU-2酸性鍍金工藝。
2.1 AU-2酸性鍍金工藝操作條件:掛鍍:金含量(g/l)0.3~1.0 陽極電流密度(A/dm2) 0.25 PH值 4.0~4.5 密度(Be’)13~15○ 陰極電流密度(A/dm2)1~5 溫度(℃)40~50 攪拌 適中 沉積厚度(微米/分鐘)0.2~1.0 滾鍍: 滾鍍時要求的陰極電流密度和電壓要較高。陰極電流密度(A/dm2) 2 電壓(V) 15~20 沉積厚度(微米/分鐘) ~0.3 沉積速度(毫克/分鐘)~30 注:AU-2酸性鍍金添加劑由鄭州鑫順電鍍技術(shù)有限公司提供。
2.2 AU-2酸性鍍金開缸:金含量(g/l)0.3~1.0 檸檬酸(g/l)120~180 檸檬酸鉀(或檸檬酸銨)(g/l)60~90 AU-2 (g/l) 3~10 配制方法:AU-2酸性鍍金添加劑不含金,開缸時先注入1/2缸純水于鍍槽加熱到60℃,再注入檸檬酸,檸檬酸鉀(或檸檬酸銨)和AU-2酸性鍍金添加劑,攪拌均勻后,用20%氫氧化鉀溶液調(diào)整鍍液PH值,再加入已預(yù)先在熱純水中溶解之68.3%氰化金鉀,用純水調(diào)整鍍液水位,攪拌均勻后,可以試鍍。
2.3 AU-2酸性鍍金補充 應(yīng)時常加入已預(yù)先在熱純水中溶解之68.3%氰化金鉀以保持鍍液濃度,應(yīng)一邊攪拌,一邊慢慢加入金水和AU-2酸性鍍金補充劑,補充劑每一單位為10克,可配用100克純金。AU-2酸金添加劑的消耗量約為15-30毫克/安培分鐘。
2.4 AU-2 酸性鍍金添加劑的特點 a AU-2 酸性鍍金粉為弱酸性,可適合于工業(yè)或裝飾性用的高速鍍金。b 顏色均勻:1) 質(zhì)量穩(wěn)定,減小批與批之間因質(zhì)量不穩(wěn)定而退貨的問題;2) 減小鍍金顏色不均需返鍍的問題。3) 可減小鍍金時間,因而節(jié)省金量. c 鍍液穩(wěn)定:1) 操作更容易,鍍液更加穩(wěn)定。2) 減小處理的次數(shù)和時間,増加生產(chǎn)能力。3) 對雜質(zhì)有更高的容忍度。4) 減小鍍液老化,節(jié)省更新鍍液的損耗。d 使用添加劑的成本,遠低于鍍液不穩(wěn)定的付加成本和商礜損失。
2.5 AU-2酸性鍍金液PH值,Be’的控制 AU-2酸性鍍金液PH值可用檸檬酸,檸檬酸鉀(或檸檬酸銨)調(diào)整。增加AU-2酸性鍍金液密度(Be’)可添加檸檬酸10克/升,檸檬酸鉀 (或檸檬酸銨)5克/升可增加1度(Be’),而不影響鍍液PH值。
2.6 沉積速度影響因素:AU-2酸性鍍金液的沉積速度會因鍍液的參數(shù)而有增減。a 增加電流密度,電流效率降低,沉積速度會降低。b 增加金含量,沉積速度會增加。c 增加PH值沉積速度會增加。
2.7 操作注意:a 工件在高電流密度燒焦,表示電流過大。b 輕微的棕色條紋可能是電流過低或PH值過高。c 滾鍍時使用低金含量比較適當(dāng),除可以減少帶出消耗,也可使鍍層厚度分布更加均勻。d 工件電鍍前必須處理清潔,浸酸(5%硫酸),清洗,純水洗,電鍍。
3 結(jié)束 鍍金在電鍍貴金屬領(lǐng)域的主體優(yōu)勢仍很明顯,應(yīng)積極采用新的工藝技術(shù)提高效率,降低消耗,就我的一點新的認識,希望能給各鍍金廠家盡一點微薄之力。