振动电镀的部分应用——表面工程在线服务网

1 片式电子元器件
随着电子整机向轻、薄、小型化及高可靠、高技术化发展，片式电子元器件的发展速度也急剧加快，目前已进入高速发展时期。而在整个片式电子元器件的生产过程中，电镀做为赋予元件表层功能性的最后环节至关重要。元件呈微型方片状，体积小，重量轻。基体材质为陶瓷，两端烧结银，中间不导通。电镀就是在两端烧结的金属银上进行的。由于元件在组装到整机上时均采用波峰焊，且要求焊接后持久耐用，故镀层必须具有良好的可焊性和耐焊性，一般为锡或锡-铅合金。但如果在银上直接镀锡，则会由于银与锡相互腐蚀，俗称锡被银“吃”掉，而严重影响镀层的耐焊性能。所以通常在银和锡之间镀上一层镍，将两种金属隔离开来，俗称“隔离层”。隔离层要求镀层孔隙率低，厚度均匀，否则起不到较好的隔离作用。隔离层的质量好坏将直接影响整个镀层的性能。另外，元件的次品率要求3.4PPM,即100万只产品中次品数量不超过3.4只,难度极大。
设备做为槽外控制的手段在片式电子元器件的电镀中占有相当重要的位置。若使用传统的滚镀设备，由于零件体积较小，滚筒孔径无法开大，电镀生产效率低，镀层厚度不均匀。并且由于滚筒开门、滚筒轴孔、阴极导电触头等处的夹、卡现象，次品率较高，无法满足元件的电镀要求。因此，国内滚镀设备极少使用，而振镀设备被广泛采用。目前使用较多的为底部呈螺旋状并在螺顶处带有导向板的振镀机。这种振镀机的振荡器位于振筛的上部，通过传振轴与振筛连接，然后一起安装在供吊装用的机架上组成振动机头。振动机头通过机架支撑在槽边的极座上，振筛浸入溶液。振动信号发生器的两极及电镀电源的负极用导线接在槽边的极座上，然后通过机架的极头输入振荡器和筛底的阴极导电钉。由于振动机头自重较重，所以需要配备吊车。吊车带动振动机头从生产线起始端依次进入各处理槽，直到电镀过程结束。
国内肇庆风华、贵州云高等公司使用这种设备已经多年，所镀产品质量好，成品率高，在市场上较有竞争力。但目前也存在不少问题：（1）产品与钢珠分层。电镀时常常在零件中混合一定比例的钢珠，目的是使零件充分混合，增加导电性，并帮助其运行。但由于产品与钢珠比重不同，常常会出现钢珠在下层，产品在上层的分层现象，这样所镀产品的均匀性往往不能满足要求。（2）镀层延伸。指镀层从产品两端向中部生长的现象，严重时延伸的镀层接通两极而使产品报废。这种现象在小产品镀锡时比较突出，如0603B片容的镀锡。（3）阴极导电钉的清理。阴极导电钉在使用一段时间后会长出很厚的无用镀层，如不及时清理，零件在运行时会被卡住而成为次品。但清理起来比较困难，目前多采取用螺丝刀和榔头轻轻敲掉的办法，但敲击时往往会使导电钉表面受损而影响零件运行。
改善以上状况的关键在于如何使零件在振筛内运行时畅通无阻，混合充分。这涉及到设备的振动原理、振动方式、振幅大小、振筛结构、制作精度等众多因素。根据经验，将运行一段时间后的振筛从溶液中起出，观察零件在振筛内的分布情况，应该呈现这样一种状态：（1）经导向板分流后,内、外圈零件间有一条明显的分界线，线内产品多钢珠少，线外产品少钢珠多。（2）零件由内圈流向外圈的通道顶部有一条狭窄的缝隙。（3）零件在振筛内各部位的分布厚薄均匀,没有堆积现象。这样的状态说明零件的运行状况良好，混合充分，设备的振动、结构、制作等较为合理，镀出的产品无延伸，成品率高。
阴极导电钉的清理一直是个难题。最好是能找到一种导电好，耐磨，但不上镀的材料做阴极，这样导电钉上便不会再有多余的镀层，也就不会再影响零件的运行，还省去了清理的麻烦。或者这种材料能够上镀，但清理起来比较方便。目前，振镀设备生产厂家正在做这方面的努力，相信这个问题一定能够得到解决。
另外，做为槽外控制的手段，使用脉冲电源可使隔离层 — 镍层的厚度减薄，质量提高。据悉，日本片式电子元器件的电镀使用脉冲电源，镍层厚度为3um,而国内一般使用可控硅或开关电源，镍层要镀到5-6um。由于元件只有两端为金属，中间不导通，所以电镀时间长，生产效率低。如果能将镀层的厚度减薄近一半，则会使元件的产量大大提高。这在产品供不应求的片式电子元器件行业无疑有着重要的意义。
2 接插件
国内接插件的电镀多采用小型滚镀的方法，镀层厚度差别大，次品率高。尤其插孔类零件的镀厚金，由于只要求孔内镀层的厚度，如果采用滚镀，当孔内厚度达到要求时，孔外已经大大超过了这个要求。超出的部分越多，浪费就越严重。所以，减小孔内外镀层的厚度差别，是降低成本，节约贵金属的关键所在。
振镀由于消除了滚筒壁的影响，电镀时孔内溶液的金属离子浓度提高，孔内的镀覆能力也就提高。因此，孔内镀层与孔外镀层的厚度差别减小，贵金属得到节约。另外，振镀的零件表面光洁度高，镀层质量明显优于滚镀，零件间厚度均匀性也较好。
试样：经镀镍的富士通插孔1Kg。
采用CZD-300型振镀机在振动频率15KHZ,脉冲平均电流7A情况下电镀Au-Co合金20min,抽取7只产品用X-射线荧光测厚仪测孔内根部厚度（单位um）:
1 2 3 4 5 6 7
0.35 0.36 0.34 0.33 0.33 0.33 0.37
目前国内接插件行业振镀技术应用尚少,原因一是人们认识不足,二是较多时候零件品种多,批量小,大型振镀生产线价格高且不合适。国产小型振镀机的问世使这个问题得到解决。用户可根据情况选择单机，或多机组合成生产线。可手工操作，也可配备行车。投资少，上马快，灵活适用。
3 其它
振镀在钕-铁-硼电镀中的应用目前仅限于深孔或较小零件，如磁钢、Ф2×1.5磁片等,可显著加快镀层的出光速度和提高磁钢内孔的镀覆能力。集成电路陶瓷外壳封盖用盖板，零件尺寸6mm×9mm×0.1mm,采用普通滚镀易变形粘连，且镀层厚度极不均匀，成品率不到50%。而采用振镀，镀层厚度偏差小于10%,成品率可达到90%以上。半导体制冷器件导流条采用振镀的方法，可明显减轻镀锡时镀层的延伸现象，镀层表面光洁度高，产品合格率高。
另外，除了电子电镀，振镀在其它行业也有较多的应用，如工业缝纫机针、汽车仪表针轴、化油器油针、眼镜螺丝等，但目前应用规模均不大，电镀量也较少。

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	等级：功行圆满文章：62 积分：543 注册：2008-11-25	振动电镀的部分应用 1 片式电子元器件随着电子整机向轻、薄、小型化及高可靠、高技术化发展，片式电子元器件的发展速度也急剧加快，目前已进入高速发展时期。而在整个片式电子元器件的生产过程中，电镀做为赋予元件表层功能性的最后环节至关重要。元件呈微型方片状，体积小，重量轻。基体材质为陶瓷，两端烧结银，中间不导通。电镀就是在两端烧结的金属银上进行的。由于元件在组装到整机上时均采用波峰焊，且要求焊接后持久耐用，故镀层必须具有良好的可焊性和耐焊性，一般为锡或锡-铅合金。但如果在银上直接镀锡，则会由于银与锡相互腐蚀，俗称锡被银“吃”掉，而严重影响镀层的耐焊性能。所以通常在银和锡之间镀上一层镍，将两种金属隔离开来，俗称“隔离层”。隔离层要求镀层孔隙率低，厚度均匀，否则起不到较好的隔离作用。隔离层的质量好坏将直接影响整个镀层的性能。另外，元件的次品率要求3.4PPM,即100万只产品中次品数量不超过3.4只,难度极大。设备做为槽外控制的手段在片式电子元器件的电镀中占有相当重要的位置。若使用传统的滚镀设备，由于零件体积较小，滚筒孔径无法开大，电镀生产效率低，镀层厚度不均匀。并且由于滚筒开门、滚筒轴孔、阴极导电触头等处的夹、卡现象，次品率较高，无法满足元件的电镀要求。因此，国内滚镀设备极少使用，而振镀设备被广泛采用。目前使用较多的为底部呈螺旋状并在螺顶处带有导向板的振镀机。这种振镀机的振荡器位于振筛的上部，通过传振轴与振筛连接，然后一起安装在供吊装用的机架上组成振动机头。振动机头通过机架支撑在槽边的极座上，振筛浸入溶液。振动信号发生器的两极及电镀电源的负极用导线接在槽边的极座上，然后通过机架的极头输入振荡器和筛底的阴极导电钉。由于振动机头自重较重，所以需要配备吊车。吊车带动振动机头从生产线起始端依次进入各处理槽，直到电镀过程结束。国内肇庆风华、贵州云高等公司使用这种设备已经多年，所镀产品质量好，成品率高，在市场上较有竞争力。但目前也存在不少问题：（1）产品与钢珠分层。电镀时常常在零件中混合一定比例的钢珠，目的是使零件充分混合，增加导电性，并帮助其运行。但由于产品与钢珠比重不同，常常会出现钢珠在下层，产品在上层的分层现象，这样所镀产品的均匀性往往不能满足要求。（2）镀层延伸。指镀层从产品两端向中部生长的现象，严重时延伸的镀层接通两极而使产品报废。这种现象在小产品镀锡时比较突出，如0603B片容的镀锡。（3）阴极导电钉的清理。阴极导电钉在使用一段时间后会长出很厚的无用镀层，如不及时清理，零件在运行时会被卡住而成为次品。但清理起来比较困难，目前多采取用螺丝刀和榔头轻轻敲掉的办法，但敲击时往往会使导电钉表面受损而影响零件运行。改善以上状况的关键在于如何使零件在振筛内运行时畅通无阻，混合充分。这涉及到设备的振动原理、振动方式、振幅大小、振筛结构、制作精度等众多因素。根据经验，将运行一段时间后的振筛从溶液中起出，观察零件在振筛内的分布情况，应该呈现这样一种状态：（1）经导向板分流后,内、外圈零件间有一条明显的分界线，线内产品多钢珠少，线外产品少钢珠多。（2）零件由内圈流向外圈的通道顶部有一条狭窄的缝隙。（3）零件在振筛内各部位的分布厚薄均匀,没有堆积现象。这样的状态说明零件的运行状况良好，混合充分，设备的振动、结构、制作等较为合理，镀出的产品无延伸，成品率高。阴极导电钉的清理一直是个难题。最好是能找到一种导电好，耐磨，但不上镀的材料做阴极，这样导电钉上便不会再有多余的镀层，也就不会再影响零件的运行，还省去了清理的麻烦。或者这种材料能够上镀，但清理起来比较方便。目前，振镀设备生产厂家正在做这方面的努力，相信这个问题一定能够得到解决。另外，做为槽外控制的手段，使用脉冲电源可使隔离层 — 镍层的厚度减薄，质量提高。据悉，日本片式电子元器件的电镀使用脉冲电源，镍层厚度为3um,而国内一般使用可控硅或开关电源，镍层要镀到5-6um。由于元件只有两端为金属，中间不导通，所以电镀时间长，生产效率低。如果能将镀层的厚度减薄近一半，则会使元件的产量大大提高。这在产品供不应求的片式电子元器件行业无疑有着重要的意义。 2 接插件国内接插件的电镀多采用小型滚镀的方法，镀层厚度差别大，次品率高。尤其插孔类零件的镀厚金，由于只要求孔内镀层的厚度，如果采用滚镀，当孔内厚度达到要求时，孔外已经大大超过了这个要求。超出的部分越多，浪费就越严重。所以，减小孔内外镀层的厚度差别，是降低成本，节约贵金属的关键所在。振镀由于消除了滚筒壁的影响，电镀时孔内溶液的金属离子浓度提高，孔内的镀覆能力也就提高。因此，孔内镀层与孔外镀层的厚度差别减小，贵金属得到节约。另外，振镀的零件表面光洁度高，镀层质量明显优于滚镀，零件间厚度均匀性也较好。试样：经镀镍的富士通插孔1Kg。采用CZD-300型振镀机在振动频率15KHZ,脉冲平均电流7A情况下电镀Au-Co合金20min,抽取7只产品用X-射线荧光测厚仪测孔内根部厚度（单位um）: 1 2 3 4 5 6 7 0.35 0.36 0.34 0.33 0.33 0.33 0.37 目前国内接插件行业振镀技术应用尚少,原因一是人们认识不足,二是较多时候零件品种多,批量小,大型振镀生产线价格高且不合适。国产小型振镀机的问世使这个问题得到解决。用户可根据情况选择单机，或多机组合成生产线。可手工操作，也可配备行车。投资少，上马快，灵活适用。 3 其它振镀在钕-铁-硼电镀中的应用目前仅限于深孔或较小零件，如磁钢、Ф2×1.5磁片等,可显著加快镀层的出光速度和提高磁钢内孔的镀覆能力。集成电路陶瓷外壳封盖用盖板，零件尺寸6mm×9mm×0.1mm,采用普通滚镀易变形粘连，且镀层厚度极不均匀，成品率不到50%。而采用振镀，镀层厚度偏差小于10%,成品率可达到90%以上。半导体制冷器件导流条采用振镀的方法，可明显减轻镀锡时镀层的延伸现象，镀层表面光洁度高，产品合格率高。另外，除了电子电镀，振镀在其它行业也有较多的应用，如工业缝纫机针、汽车仪表针轴、化油器油针、眼镜螺丝等，但目前应用规模均不大，电镀量也较少。信息来源：http://www.hddashun.com 收藏本页更多相关内容

2010-02-08

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