CN108360032A - 一种smd汽车电子元件的电镀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为120‑130Hz，并将溶液加热至70‑90℃，经30‑50min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置10‑15min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理1‑5min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至50‑60℃。本发明加工效率高、速度快、成本低廉，对电子元件进行双层电镀镍，极大提高了电子元件的防护性能，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电镀板技术领域，尤其涉及一种SMD汽车电子元件的电镀工艺。
背景技术
使用电镀工艺对汽车等设备的电子元件进行焊金属连接，其中的电镀层形成作为导电材料如铜或铜合金的最外层，由于电镀层的接触电阻随时间变化很小，因此使用电镀工艺对高端的SMD汽车电子元件进行电镀焊接，但由于SMD汽车电子元件属于高端的SMD产品，其生产存在很大风险及品质隐患，因此对SMD汽车电子元件进行电镀焊接工艺也要求较高，传统的单层电镀镍的工艺并不能满足电子元件的电镀要求。
经检索，中国专利授权公告号为CN103352240B公开了一种SMD汽车电子元件的电镀锡工艺，包括超声波脱脂、电解除油、硫酸中和与活化、镀镍、甲基磺酸活化、电镀锡、锡层保护处理、烘干等工艺流程。
现有技术存在的缺点：该工艺工序繁琐，加工成本高，对电子元件只是通过单层的电镀金属，防护性能较差，电子元件使用寿命较短，经济损失较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具备加工效率高、速度快、成本低廉，对电子元件进行双层电镀镍，极大提高了电子元件的防护性能，延长其使用寿命的优点，解决了现有工艺工序繁琐，加工成本高，对电子元件只是通过单层的电镀金属，防护性能较差，电子元件使用寿命较短，经济损失较大的问题。
根据本发明实施例的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为120-130Hz，并将溶液加热至70-90℃，经30-50min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置10-15min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理1-5min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至50-60℃，PH值范围为4.2-4.8，添加光亮剂，通入电流并搅拌20-30min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至50-60℃，PH值范围为3-3.5，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌30-40min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干15-20min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1-2h后再清洗5-10min，置于涂溶剂中浸泡5-10min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
在上述方案基础上，所述碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠10-15份、碳酸氢钠15-20份、磷酸三钠15-20份、硅酸钠20-30份、水80-100份。
在上述方案基础上，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、高级醇聚氧乙烯醚、十二烷基二乙醇酰、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种混合物。
在上述方案基础上，所述酸性溶液为盐酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液中的一种。
在上述方案基础上，所述镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍15-20份、氯化镍20-25份、十二烷基硫酸钠20-25份、硼酸20-30份、水15-20份。
在上述方案基础上，所述光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物。
在上述方案基础上，所述高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.04-0.15％。
在上述方案基础上，所述润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠中的一种或几种混合物。
在上述方案基础上，所述清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗。
在上述方案基础上，所述涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。作用机理
零件表面的矿物油与碱性溶液在乳化剂的作用下发生反应，吸附在油污与溶液界面上的乳化剂，降低界面张力，间接加强了碱性溶液对金属表面的润湿性，增大了接触面，促使油膜破裂，脱落变成小油滴，乳化剂中辛基酚聚氧乙烯醚、高级醇聚氧乙烯醚等的亲水基向着溶液，亲油基则向着油珠，形成定向吸附乳化油珠，成为乳浊液，从而达到去油目的；由于含低硫的单层镍的电势较正，当腐蚀介质穿过镍层的孔隙到达单层镍时，在单层镍与高硫镍之间就产生了电势差，形成腐蚀电池，高硫镍成为阳极，单层镍成为阴极，从而延缓了腐蚀介质向基体垂直穿透的速度，显著提高了镀层对基体的防护作用；钝化处理形成铬酸盐膜能够将镀锌以及镀镍与外界空气完全隔绝开来，从而起到防腐蚀的作用。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：通过将电子元件置于碱性溶液与乳化剂的混合液中，能够形成乳浊液从而将电子元件表面的油脂去除，碱性出油过程无毒且简单高效、成本低廉，更具有经济性；通过两次电镀使得电子元件表面镀得双层镍，相较于普通的单层镍，其防护能力大大提高，延长了电子元件的使用寿命，光亮剂的加入使得电子元件表面更加富有光泽，更加美观；镀后在电子元件表面再次镀锌并且钝化处理，能够形成铬酸盐膜，加强电子元件的防护性能；本发明加工效率高、速度快、成本低廉，对电子元件进行双层电镀镍，极大提高了电子元件的防护性能，延长其使用寿命。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为120Hz，并将溶液加热至70℃，经30min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置10min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理1min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至50℃，PH值范围为4.2，添加光亮剂，通入电流并搅拌20min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至50℃，PH值范围为3，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌30min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干15min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1h后再清洗5min，置于涂溶剂中浸泡5min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
其中，碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠10份、碳酸氢钠15份、磷酸三钠15份、硅酸钠20份、水80份，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、高级醇聚氧乙烯醚、十二烷基二乙醇酰、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，其混合为2∶1∶3∶4，酸性溶液为盐酸溶液，镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍15份、氯化镍20份、十二烷基硫酸钠20份、硼酸20份、水15份，光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物，高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.04％，润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠的混合物1∶1∶2，清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗，涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
实施例2
本实施例提供了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为130Hz，并将溶液加热至90℃，经50min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置15min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理5min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至60℃，PH值范围为4.8，添加光亮剂，通入电流并搅拌30min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至60℃，PH值范围为3.5，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌40min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干20min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡2h后再清洗10min，置于涂溶剂中浸泡10min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
其中，碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠15份、碳酸氢钠20份、磷酸三钠20份、硅酸钠30份、水100份，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、高级醇聚氧乙烯醚的混合物，其混合比为2∶1，酸性溶液为硝酸溶液，镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍20份、氯化镍25份、十二烷基硫酸钠25份、硼酸30份、水20份，光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物，高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.15％，润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠的混合物，其混合比为1∶1，清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗，涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
实施例3
本实施例提供了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为125Hz，并将溶液加热至80℃，经40min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置12min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理3min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至55℃，PH值范围为4.5，添加光亮剂，通入电流并搅拌25min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至55℃，PH值范围为3.2，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌35min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干17min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1.5h后再清洗7min，置于涂溶剂中浸泡7min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
其中，碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠12份、碳酸氢钠17份、磷酸三钠17份、硅酸钠25份、水90份，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，其混合比为1∶3，酸性溶液为硫酸溶液，镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍17份、氯化镍22份、十二烷基硫酸钠22份、硼酸25份、水17份，光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物，高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.09％，润湿剂正辛基硫酸钠，清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗，涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
实施例4
本实施例提供了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为122Hz，并将溶液加热至75℃，经35min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置11min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理2min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至52℃，PH值范围为4.3，添加光亮剂，通入电流并搅拌22min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至52℃，PH值范围为3.1，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌32min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干16min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1.2h后再清洗6min，置于涂溶剂中浸泡6min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
其中，碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠11份、碳酸氢钠16份、磷酸三钠16份、硅酸钠22份、水85份，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚，酸性溶液为硫酸溶液，镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍16份、氯化镍21份、十二烷基硫酸钠21份、硼酸22份、水16份，光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物，高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.06％，润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠的混合物，其混合比为2∶1∶3，清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗，涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
实施例5
本实施例提供了一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为127Hz，并将溶液加热至85℃，经45min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置13min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理4min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至57℃，PH值范围为4.6，添加光亮剂，通入电流并搅拌27min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至57℃，PH值范围为3.3，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌37min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干18min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1.7h后再清洗8min，置于涂溶剂中浸泡8min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
其中，碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠13份、碳酸氢钠18份、磷酸三钠18份、硅酸钠27份、水95份，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，其混合比为3∶1，酸性溶液为硝酸溶液，镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍18份、氯化镍23份、十二烷基硫酸钠23份、硼酸27份、水18份，光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物，高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.12％，润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠的混合物，其混合比为1∶3∶1，清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗，涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
对照例
将本发明中上述五个实验例的电镀工艺作为实验组，以现有的电镀工艺作为对照组，分别测试加工时间、电镀层厚度，然后对电镀后的电子元件进行盐雾试验并按照GB/T6461-2002评定耐腐蚀等级(等级评级越高，测试件性能越好)，测试结果如下表所述：
综上所述，本发明的电镀工艺加工时间缩短了60-180min，加工更加高效，电镀厚度增加了0.2-0.3um，防护性能以及抗压性能更佳，耐腐蚀等级提高了2-4级，具备更高的耐腐蚀效果，延长电子元件的寿命，更值得推广。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：具体步骤如下：
S1：镀前处理：首先将电子元件进行磨光、抛光，去除电子元件表面的毛刺，然后将电子元件置于碱性溶液中，添加乳化剂，将容器置于激振器上进行机械振动，振动频率为120-130Hz，并将溶液加热至70-90℃，经30-50min后将电子元件取出；将取出的电子元件后放入酸性溶液静置10-15min中进行中和，取出电子元件后进行清洗，再次加入稀酸进行活化处理1-5min，去除电子元件表面的氧化物膜后再次清洗；
S2：电镀阶段：将电子元件放置与一号容器中，一号容器内盛装镍基础液，加热温度至50-60℃，PH值范围为4.2-4.8，添加光亮剂，通入电流并搅拌20-30min后表面形成单层镍，置于二号容器中，二号容器内盛装镍基础液，加热温度至50-60℃，PH值范围为3-3.5，添加高硫光亮剂、润湿剂，通入电流搅拌30-40min，形成高硫镍，取出电子元件并清洗，单层镍与高硫镍形成双层镍；
S3：镀后处理：将电子元件加入脱水机并通过烘干机进行烘干15-20min，去除表面水分；将电子元件置于硫酸溶液中浸泡1-2h后再清洗5-10min，置于涂溶剂中浸泡5-10min取出后放入铬酸盐溶液中钝化处理，然后取出烘干即可。
2.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠10-15份、碳酸氢钠15-20份、磷酸三钠15-20份、硅酸钠20-30份、水80-100份。
3.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、高级醇聚氧乙烯醚、十二烷基二乙醇酰、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述酸性溶液为盐酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述镍基础液包括以下重量份的原料：硫酸镍15-20份、氯化镍20-25份、十二烷基硫酸钠20-25份、硼酸20-30份、水15-20份。
6.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述光亮剂为初级光亮剂与次级光亮剂的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述高硫光亮剂中的硫的质量分数为0.04-0.15％。
8.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述润湿剂十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述清洗方式为将电子元件放置与清洗槽中逆流清洗。
10.根据权利要求1所述的一种SMD汽车电子元件的电镀工艺，其特征在于：所述涂溶剂的为氧化锌与氯化铵的混合液。
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