脉冲镀金

镀金工艺中脉冲电镀与添加剂的相容性的控讨 肖耀坤 许耀生 陆毓芬 翁惠燕 电子工业部第七研究所 510310 摘要 本文探索了在已经成熟的含添加剂光亮镀金工艺中再引入脉冲电镀机制 的条件 通过改变惯常的脉冲参数和工艺条件 取得了令人满意的结果 关键词 添加剂 脉冲电镀 镀金 含添加剂的直流电镀 以下简称为添加剂的电镀 在当今电镀界占主导地位 特别是镀厚金技术方面 各国大电镀公司均有相当成熟工艺推向市场 但脉冲电镀 的应用也日渐多了起来 尤其在贵金属金 银等电镀方面 虽然添加剂的电镀和脉 冲电镀各有优缺点 若能将它们结合应用到镀金工艺中能否达到更进一步地节约用 金 是本文探索的目的 1 实验条件 1.1 镀液基本组成 镀金工艺采用深圳华美电镀公司的酸性耐磨金工艺 其镀液基本组成及相应工 艺条件 KC2001开缸剂 0.6升/升 纯水 0.4升/升 KAu(CN) 12克/升 温度 32 3 阴极转动 7米/分 阳极 铂钛网 PH值 4.9 1.2 试样 试样采用女装壳和戒指 女表壳每只表面积 12cm2 黄铜基体 女戒指每只表面积 8cm2 黄铜基体 1.3 仪器 脉冲电源 CD-100A智能化恒流脉冲电镀电源 常州市罗溪电子电镀厂制造 直流电源 100A恒流直流电源 上海市江华电子设备厂制造 2 结果讨论 2.1 快速厚金电镀工艺中脉冲电镀的引入 一直以来 我们在生产中采用的是美国乐思公司成熟的 KC2001 快速金电镀工 艺 我们将脉冲电镀引入上述工艺中 采用女装表壳作为试样 其结果见表 1 表 1 KC2001厚金电镀工艺中脉冲电镀的引入 脉冲电镀 编 号 直流电 镀电流 (A/dm2) 平均 电流 (A) 峰值 电流 (A/dm2) 占空 比 频率 (Hz) 电镀 时间 (分钟) 设定镀 层厚度 (um) 外观 1 1 7.5 3 合格 2 1 10 1:10 1K 7.5 3 四角烧焦 3 0.5 5 1:10 1K 7.5 1.5 四角发朦 由表 1 可见,最初脉冲电镀的引入,导致产品外观不合格,这主要是由于占空比太 小,峰值电流过大,使得有机添加剂分解,试样边角烧焦的缘故. 2.2 合适的脉冲参数的选择 KC2001 厚金电镀体系中采用脉冲电镀必须采用适当的脉冲参数 脉冲参数的 选用见表 2 编号 平均 电流 (A) 峰值 电流 (A/dm2) 占空比 频率 (Hz) 电镀 时间 (分钟) 设定 厚度 (um) 外观 2 1 10 1:10 1K 7.5 3 边角烧焦 3 0.5 5 1:10 1K 7.5 1.5 边角发朦 4 1 5 1:5 800 7.5 3 合格 5 1 3 1:3 800 7.5 3 合格 6 1 5 1:5 800 12.5 5 合格 由表 2可见 增加占空比 调整峰值电流及频率后,脉冲电镀能得到合格外观的 产品 2.3 直流镀金与脉冲镀金层的宏观分散性的比较 镀金生产中由于镀槽内电场分布不匀 导致同一挂具上的产品电镀后增加的重 量不同 靠挂具中部产品增重较小 而挂具上下端产品增重较大 结果如表 3示 脉冲电镀 编 号 直流电 镀电流 (A/dm2) 平均 电流 (A/dm2) 峰值 电流 (A/dm2) 占空比 频率 (Hz) 电镀 时间 (分钟) 厚度 (um) 平均 增重 (mg) 增重 范围 (mg) 分散性 1 1 7.5 3 68 56-78 -19.1~14.7 4 1 5 1:5 800 7.5 3 70 60-75 -14.3~7.1 5 1 3 1:3 800 7.5 3 67 59-74 -12~10.6 由表 3 可知,脉冲电镀的使用使得产品的增重范围变小,这样对降低生产成本非 常有利,因为生产过程中 ,为了保证增重较小的产品的金层厚度不低于要求值 必须 额外延长镀金时间 这样增加了黄金的用量 减少了利润所得 由表 3 可见 脉冲 电镀可使分散性缩小约十个百分点 这样可以减少黄金支出 5%左右 我厂五年来 按总耗金量 90Kg计算 使用脉冲电镀共节约有金 4.5Kg 价值 50万元 3 结论 脉冲电镀在镀金工艺中 只要使用得合适 无论镀液体系有否添加剂的存在 均能达到节约用金量的目的 值得大力推广 参考文献 1 黄子勋 吴纯素 电镀理论 1981 149 2 曾华梁等 电镀工艺手册 机械工业出版社 1989 610