目前电镀行业在可持续发展方面面临的技术挑战,镀液成分的改变对镀层质量稳定性的影响非常大,溶液的化学成分是不断改变的,其原因主要有3 个方面:
(1)由于带入引起的溶液污染。例如除油工艺中,油污被带入除油剂中,污染了其中的化学品;酸洗中被溶解的金属。
(2)化学品带出。带出量因化学品的黏度、空中停留时间及工件形状不同而有所差异。带出会导致有用化学成分的损失,并对产品质量造成一定的影响。
(3)副产物的形成。某些添加剂的使用导致不利于生产的副产物的生成。这些不利的影响包括降低镀液深镀能力、提高内应力及增加化学品消耗量等。
目前,电镀行业所使用的原料一般都涉及到对人类危险甚至有毒、或污染环境的化学品。重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可造成环境污染;进入人体后,在人体的某些中积蓄起来造成慢性中堵,危害人体健康。因此,电镀从业者应尽量减少有害化学品的排放,以较环保的化学品取代毒性较大的化学品,从而保护环境并保障员工及附近居民的安全与健康。
在电极电位偏离平衡电位不远时,电流密度很小,金属离子在阴极上还原的数量不多,吸附原子的浓度较小,而且晶体表面上的“生长点”也不太多。因此,电镀厂分析吸附原子在电极表面上的扩散距离相当长,可以规则地进人晶格,晶粒长得比较粗大。
金属电结晶时,同时进行着晶核的形成与生长两个过程。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的形成速度较快,而晶核形成后的生长速度较慢,则形成的晶核数目较多,晶粒较细,反之晶粒就较粗。晶核的形成速度越大于晶核的生长速度,镀层结晶越细致、紧密。提高电结晶时的阴极极化作用可以加速晶核的形成速度,便于形成微小颗粒的晶体。在一般情况下,电镀中常常提高电结晶时的阴极极化作用以增加晶核形成速度,从而获得结晶细致的镀层。
1、提高阴极电流密度。一般情况下阴极极化作用随阴极电流密度的增大而增大,镀层结晶也随之变得细致紧密。在阴极极化作用随阴极电流密度的提高而增大的情况下,可采用适当提高电流密度的方法提高阴极极化作用,但不能超过所允许的上限值。
2、加入络合剂。在电镀厂生产线上,能够络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。由于络离子较简单离子难以在阴极上还原,从而提高阴极极化值。
电镀凹坑
这个缺陷引起的工序也较多,从沉铜,图形转移,到电镀前处理,镀铜以及镀锡。沉铜造成的主要是沉铜挂篮长期清洗不良,在微蚀时含有钯铜的污染液会从挂篮上滴在板面上,形成污染,在沉铜板电后造成点状漏镀亦即凹坑。图形转移工序主要是设备维护和显影清洗不良造成,原因颇多:刷板机刷辊吸水棍污染胶渍,吹干烘干段风刀风机内脏,有油污粉尘等,板面贴膜或印刷前除尘不当,显影机显影不净,显影后水洗不良,含硅的消泡剂污染板面等。
电镀前处理,因为无论是酸性除油剂,微蚀,预浸,槽液主要成分都有硫酸,因此水质硬度较高时,会出现混浊,污染板面;另外部分公司挂具包胶不良,时间长会发现包胶在槽夜里溶解扩散,污染槽液;这些非导电性的微粒吸附在板件表面,对后续电镀都有可能造成不同程度的电镀凹坑。