电镀实用技术培训详解
一、电解钝化工艺
工艺参数
本次电镀实用技术中的电解钝化工艺，有着明确的参数要求。温度设定为常温，这一条件较为便捷，无需额外的加热或冷却设备，降低了能耗和成本。阳极选用不锈钢材质，其具有良好的耐腐蚀性和稳定性，能在电解过程中保持自身性能。时间控制在1 - 1.5分钟，这个时间段是经过多次试验得出的最佳范围，能确保钝化效果的同时提高生产效率。
操作要点
在电解钝化时，镀件作为阴极。在此过程中，阳极表面的清洁至关重要。一旦阳极表面产生黑色膜，应立即将其提出镀槽，依次进行水洗、酸洗、水洗操作，彻底去除杂质和污染物后，再放回镀槽内。这样做是为了保证阳极的活性和电解反应的正常进行。
为保证钝化质量，槽液的pH值应不低于12.5，较高的pH值有助于形成稳定的钝化膜。电流需保持在1A/dm²以上，若采用恒电压模式，则控制在5 - 6V。这两个参数相互配合，共同影响着钝化膜的质量和性能。
后续处理流程
钝化后的工件必须经过充分的水洗，以去除表面残留的槽液和杂质。之后进行切水和切油处理。切水是利用切水剂脱去工件表面的水分，使工件表面变得不亲水，为后续的切油处理做好准备。切油则是去掉工件表面不亲水的切水剂，最后烘干喷漆，完成整个表面处理过程。其完整的工艺流程为：仿金→水洗→水洗→电解钝化→超声波水清洗→水洗一次→切水→切油。
二、24K仿金电镀
镀出的金色调与罩光漆烘干温度密切相关。色泽接近24K金色时，漆烘干温度要偏低，镀层表面色泽略带粉红为最佳。经罩光漆喷涂烘干冷却后，镀层会转为纯正的24K金色，呈现出极佳的视觉效果。
三、黑色镀层电镀工艺
黑色镀层电镀工艺是一种流行的装饰性电镀工艺，仅次于仿金电镀工艺。常见的黑色镀层有黑镍（镍 - 锌合金镀层）和镍 - 锡合金镀层（枪色镀层或珍珠黑）。
镍 - 锌合金（黑镍）
以镍锌合金为主的黑镍中，含镍约40% - 60%，锌20% - 30%，硫0% - 15%，有机物10%左右。其典型的工艺配方如下表所示：
|组成（g/L）及工艺条件|1|2|
|NiSO₄·7H₂O|90 - 120|76 - 100|
|ZnSO₄·7H₂O|40 - 60|40 - 50|
|(NH₄)₂SO₄|20 - 30| - |
|NiSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O|40 - 60| - |
|NH₄CNS|25 - 35|25 - 35|
|H₃BO₃|25 - 35|25 - 35|
|PH|5 - 6|4.5 - 5.5|
|温度°C|30 - 35|30 - 35|
|DK（A/dm²）|0.1 - 0.3|0.1 - 0.4|
在电镀过程中，硫氰酸根离子中的硫与镍生成黑色的NiS。由于电流密度很低，所获镀层较脆，因此不可能镀得太厚。镀层的光亮度主要依赖于底镀层的光亮效果，底镀层越亮，黑镍层越显黑，否则黑度会下降。
镍 - 锡合金（珍珠黑镀层）
Ni - Sn镀层因其黑色外观常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。镀层中一般含Ni35%、Sn65%，有时会适当加入Cu以增加镀层硬度和改善外观。黑色Ni - Sn镀层是在Ni和Sn按一定比例混合的基础上加入发黑剂，如含S、N化合物（含硫氨基酸等）。
与黑色Ni - Zn镀层一样，Ni - Sn的黑色程度也往往取决于底镀层的光亮效果，但一般来讲，Ni - Sn镀层的黑度略差于Ni - Zn镀层。不过，这种色调十分庄重、典雅，深受人们喜爱，已广泛应用于日用五金、自行车、灯具、首饰等行业。
|组成（g/L）及工艺条件|1|2|
|SnCL₂·2H₂O|50|10|
|NiCL₂·6H₂O|250|75|
|NiSO₄·7H₂O|20| - |
|K₄P₂O₇|250| - |
|蛋氨酸|5| - |
|开缸剂|200ml/L| - |
|调黑剂|10 - 15ml/L| - |
|PH|4.5 - 5.5|8.5|
|温度°C|50 - 65|50|
|DK A/dm²|0.5 - 1|2|
镀层保护
Ni - Zn与Ni - Sn黑色镀层均易变色，尤其是Ni - Zn镀层更易出现这种情况，电镀表面会失光、黑度不匀，严重影响外观。由于这类镀层在镀后脱水之前，接触电镀车间的有害气体，极易变色，所以镀后一定要进行钝化处理。以下钝化液对Ni - Zn与Ni - Sn黑色镀层防变色有较好效果：CrO₃ 3 - 5g/L，pH 2 - 4，室温下处理10 - 20秒。
钝化处理只能在短时间或工序间防止变色，因这类镀层薄而脆，不耐磨、不耐用，为了提高其实用效果和使用寿命，经钝化后的黑色镀层一般都要涂覆一层保护涂料。OMI公司、新加坡独资的台州恩森公司推出的黑色Sn - Ni合金、黑色Sn - Co合金、白色代铬Sn - Cr合金效果都较好，受到用户青睐。典型的工艺流程如下：
1.无镍流程：前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→白色铜锡代镍→流水清洗×3→ →流水清洗×3→ →流水清洗×3→烘干→包装
2.含镍合金电镀：前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍→流水清洗×3→ →流水清洗×3→ →流水清洗×3→烘干→包装
3.双色合金电镀：前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍→流水清洗×3→仿金电镀→流水清洗×3→涂漆保护→酸活化→流水清洗×3→ →流水清洗×3→退保护漆处理→流水清洗×3→电泳漆或浸漆→烘干→包装
四、电子电镀 - PCB电镀
PCB电镀行业概况
2000年我国PCB产值为36.35亿美元，占全球PCB产值的8.7%，位居世界第4位。其中，广东地区在我国的PCB产值中占比高达83.5%，可见广东地区PCB电镀是一个极具规模的产业。
据不完全统计，广东PCB厂家仅磷铜一种原料，年消耗量就达10000吨左右。大型PCB企业年消耗磷铜400 - 600吨，中型企业200 - 300吨。广东地区一年需要PCB酸铜光亮剂达1000多吨。仅磷铜和酸铜光亮剂年销售产值就达到4 - 5亿元。
PCB生产中涉及多种表面处理工艺，如脱脂、去孔内壁沾污、活化处理、化学镀铜、直接电镀工艺、电镀铅锡合金、铜箔蚀刻、化学镀镍、金工艺等。因此，需要大量的电镀特殊化学品和普通的化学原材料，全部加起来达几十亿元人民币。
目前，PCB行业使用的特殊化学品90%以上被国际大公司垄断，如著名的美国公司MacDermind、Shipley，原德国公司Schering、schlotter等（现LeaRona被Shipley兼并，Schering合并于Atotech，MacDermind兼并了英国Canning）。国内仅少数几家研究所和电镀添加剂生产商的产品进入了为数不多的小型PCB企业。这一方面是因为PCB生产对所有原材料的要求十分严格，另一方面是因为PCB的生产环节多，价值昂贵，出现质量问题后经济责任重大。所以，国内从事表面处理的研究所和电镀添加剂生产企业只有加大投入，引进专业高技术人才，添置专用仪器设备进行研究开发，才有可能进入这个市场潜力巨大的行业。
传统PCB电镀工艺
印制线路板（双面和多层）能够形成工业规模生产，得益于PCK公司在1963年专利发表的化学镀铜配方和Shipley公司在1961年专利发表的胶体钯配方。它们是使通孔镀得以成为自动线运行的基础，也是后来被广泛接受的制作PCB的基础工艺。
进入90年代以来，传统的以化学镀铜为主体的孔化（PTH）工艺面临多方面的压力和挑战。传统的制作PCB的流程中，化学镀Cu溶液具有以下共同特点：一是都含有络合剂或螯合剂，如酒石酸钾钠、EDTA以及EDTP；二是化学镀Cu的还原剂都采用甲醛，而稳定剂又以氰化物为多。络合剂EDTA或EDTP的存在给废水处理带来了极大的困难，甲醛是众所周知的致癌物，且传统化学镀铜还存在副反应，导致化学镀铜槽液维护和管理困难，进而引发化学镀铜质量问题。化学镀铜的成本也因使用效率不同而相差很大，一个不连续生产的槽液成本比连续生产的槽液高几倍。因此，化学镀铜工艺一直是困扰PCB制造者的难题。
直接电镀技术
进入80年代后，欧美国家对环保提出了更严格的要求，特别是对有毒害的甲醛以及难处理的螯合剂的排放限制。这迫使大多数溶液供应商寻找代替传统化学镀铜实现孔金属化的新方法。直接电镀技术及其产品经过较长时间的试用，在90年代中期得到了PCB生产厂家的认可。
作为代替化学镀铜的直接电镀技术必须满足以下条件：
1. 在非导体（包括环氧玻璃布、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等孔壁基材）上，通过特殊处理形成一层导电层，以实现金属电镀，同时要保证镀层与基体具有良好的结合力。
2. 形成导电层所用的化学药水对环境污染小，易于进行“三废”处理，不会造成严重污染。
3. 形成导电层的工艺流程越短越好，且操作范围应较宽，便于操作与维护。
4. 能适应各种印制板的制作，如高板厚/孔径比的印制板、盲孔印制板、特殊基材的印制板等。
目前，世界上直接电镀技术按材料可归纳为三大类型：第一类是以胶体钯工艺在非导体表面产生Pd导电金属薄层的技术；第二类是以导电高分子材料为导电层的所谓MnO₂接枝技术；第三类是以碳或石墨悬浮液涂布薄膜为基础的直接电镀技术。
印制板电镀表面涂覆工艺
印制板在制作过程中，为了满足板面要求，需选用多种表面涂覆工艺，如孔金属化、镀铜、镀镍、镀金、化学镀镍、化学镀金、有机助焊保护膜以及电镀锡基合金等。这些表面涂覆层的质量直接影响到印制板的外观、可焊性、耐蚀性、耐磨性等性能。
对印制板的表面涂覆工艺总结如下：
1.孔金属化：可以选用化学沉铜工艺，也可以采用直接镀铜工艺。孔金属化以后的印制板，表面镀有5 - 8μm的金属铜。
2.热风整平或热熔工艺：工艺流程如下：[此处原文未详细给出，需进一步补充相关内容]