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电镀层的厚度影响因素

发布时间:2019-09-16 08:44
       电镀是利用电解原理将导电体(被镀物体)覆盖上预镀金属的一种方法,是在含有预镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过直流电源电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在被镀基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程,电镀产品也是我们生活中最常见的。电镀涂层具有以下作用:增强被镀体的抗腐蚀性、增加表面硬度、提高导电性、光滑性、耐热性和光泽度。但电镀涂层的作用不仅与其电镀的金属有关,还与电镀层的厚度有关,那么,在电镀过程中,电镀层的厚度影响因素有哪些呢?
 
电镀产品

电镀产品
 
       一般来说,电镀工艺对成品的要求有:1. 镀层与基体、镀层与镀层之间有良好的结合力,成品镀层不宜脱落。2. 镀层结晶细致、平整、厚度均匀,整个成品看起来饱满,有高光泽。3. 镀层具有一定的厚度和尽可能少的孔隙,才能保证镀层外观及光泽一致。从电镀工艺的要求,我们可以看出电镀层厚度是有非常重要的参数,其不仅与电镀生产效率有关系,还与其成本有很大关系。影响电镀层厚度的因素有:
 
       1、电镀时间与电流密度:电镀层的厚度与电流密度和电镀时间有很大的关系。当电流密度过低时,阴极极化作用较小,镀层结晶粗大,甚至没有镀层。随着电流密度的增加,阴极极化作用也随着增加,镀层晶粒越来越细。当电流密度过高,超过极限电流密度时,镀层质量开始恶化,甚至出现海绵体、枝晶状、“烧焦”及发黑等。电流密度的上限和下限是由电镀液的本性、浓度、温度和搅拌等因素决定的。一般情况下,主盐浓度增大,镀液温度升高,以及有搅拌的条件下,可以允许采用较大的电流密度。
计算方法:首先要计算出每种工件的面积,然后根据电镀工艺要求确定每个工件的电流密度。如BYD的Plug?RF?Port面积约为0.13dm2,镀锡工艺要求电流密度为1.5A/dm2,因此每个工件的施镀电流约0.20A。如每挂挂72个,则每挂的施镀电流应为15A。确定了电流以后,厚度就只跟时间有关了,根据电化学计算,当电流密度为1.5A/dm2时,电镀1u的锡镀层约需要1.5分钟,如要求镀层厚度4u,则需要电镀4.5分钟。
 
       2、前面提到的厚度是镀层的平均厚度,因为工件有着不同的规则大小,所以每个地方的电流密度也是不相同的,导致电镀时基体不同部位的电镀层厚度也不一样,理论上来说工件越是复杂,电镀层的厚度差别也越大。减少电镀层不同区域厚度差的主要方法有:A、镀液中添加能减少厚度差的添加剂;镀液中的光亮剂、整平剂、润湿剂等添加剂能明显改善镀层组织。这些添加剂有无机和有机之分,无机添加剂在电解液中形成高分散度的氢氧化物或硫化物胶体,吸附在阴极表面阻碍金属析出,提高阴极极化作用。有机添加剂多为表面活性物质,它们会吸附在阴极表面形成一层吸附膜,阻碍金属析出,因而提高阴极极化作用。B、尽量用较小的电流电镀;采用阴极移动;这一点与前面第一点提到的有相互制约的作用,所以具体的电流大小应结合不同的情况反应。C、在工件的高电流区采用适当的屏蔽措施等。
 
       关于电镀层的厚度,一般镀层厚度都在几个μ至几十个μ之间,涂层测厚仪有磁性法和涡流法两种,根据不同基体的涂层与电镀的镀层材料,需要选择合适的涂层测厚仪进行厚度测量。

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