电解铜箔生产中电镀铬与电镀镍钼合金的性能对比

http://www.pf.hc360.com2016年07月18日08:38 来源:中国电镀助剂网T|T

    慧聪表面处理网讯:王海振,胡旭日,王维河,徐树民

(山东金宝电子股份有限公司,山东招远265400)

    摘要:对电镀镍钼合金代替六价铬电镀工艺进行了研究,测试了表面处理前后电解铜箔在高温(180°C)和常温下的抗拉强度及延伸率,对比研究了电解铜箔表面电镀铬和电镀镍钼合金后的耐高温(180~210°C)氧化性、常温(80°C)抗氧化性能,以及蚀刻后或蚀刻加盐酸浸泡30min后的剥离强度和劣化率。研究发现,表面处理不会影响电解铜箔的延伸率和抗拉强度。电镀镍钼合金试样的高温抗氧化性比电镀铬好,常温抗氧化能力以及耐酸碱腐蚀性能与电镀铬试样相当,蚀刻后的剥离强度和劣化率稍低,但仍符合浸于盐酸前后的剥离强度都不低于1.80N/mm、劣化率小于5.0%的生产要求。本研究为电镀镍钼合金代替电镀铬工艺的实现提供了依据。

    关键词:电解铜箔;电镀;铬;镍钼合金;抗氧化;耐蚀性

    中图分类号:TQ153.2 文献标志码:A 文章编号:1004–227X(2014)12–0506–04

    六价铬电镀工艺在电镀行业中占据极其重要的地位,被称为三大镀种之一,至今应用已超过80a。电镀铬工艺作为电解铜箔的防氧化技术,具有工艺稳定、成本低廉、操作简单和耐蚀性好等优点[1-2],既能提高铜箔的常温防氧化性能,延长存放时间,又能降低铜箔劣化率,防止出现侧蚀。虽然六价铬电镀工艺的镀层美观、性能优异,但是存在不少缺点。在工艺技术方面,六价铬镀液分散能力和覆盖能力差,电流效率低(仅为10%~25%),并且对非溶性阳极板腐蚀严重,很容易引入其他杂质而污染镀液;在环保方面,六价铬是公认的致癌物质,对人体健康危害极大;同时镀铬废水加重了环境污染,增加了水处理成本。目前,各国政府都在一定程度上禁止或限制六价铬的使用[3-4]。所以,新的代铬工艺的研究迫在眉梢[5-8]。

    笔者研究了电镀镍钼合金技术代替六价铬电镀工艺。电镀镍钼合金工艺镀液稳定,操作简单,对阳极板腐蚀较轻且镀层具有较好的耐蚀性能,而且镀液对人体健康危害小,废液处理成本低。本文主要对电镀镍钼工艺进行研究,并与六价铬电镀工艺在生产应用方面的一些性能进行比较,希望能够为镍钼代铬工艺的生产应用提供依据。

    1·实验

    1.1原料

    三氧化铬,氢氧化钾,硫酸镍,钼酸钠,柠檬酸,稳定剂,玻璃纤维环氧树脂半固化片(FR-4料),软水,以及厚度35μm的电解铜箔。

    1.2电解铜箔的表面处理工艺

    为了提高电解铜箔的剥离强度和防氧化性能,需要对其毛(M)面和光(S)面进行表面处理[9],工艺流程分述如下。

    (1)毛箔M面处理流程:酸洗—粗化—固化—水洗—锌合金—水洗—电镀铬(或电镀镍钼合金)—水洗—硅烷偶联剂—烘干。

    (2)毛箔S面处理流程:酸洗—水洗—锌合金—水洗—电镀铬(或电镀镍钼合金)—水洗—烘干。

    1.2.1酸洗

    采用高酸低铜溶液,主要目的是清洗掉毛箔表面的氧化层,以便后续处理。

    1.2.2粗化

    与酸洗液成分相当,主要目的是增加毛箔M面的活性基点,提高铜箔的剥离强度。

    1.2.3固化

    镀液组成为高铜低酸,不仅能提高铜箔的剥离强度,而且能防止表面粗化层脱落。

    1.2.4锌合金电镀

    为锌–镍合金镀液,主要是保证铜箔S面和M面具有一定的高温防氧化性能。

    1.2.5硅烷偶联剂处理

    采用一定浓度的KH560偶联剂,主要是提高铜箔的剥离强度,也有助于提高常温防氧化性能。

    1.2.6烘干

    采用150~300°C的热风将铜箔S面和M面吹干,便于储存。

    1.3电解铜箔电镀铬和电镀镍钼合金的镀液组成及工艺条件

    电镀铬和电镀镍钼合金的镀液组成及工艺条件见表1。

 

责任编辑:郑必佳

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