專利名稱：一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，特別涉及一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法。
背景技術(shù)：
電鍍金屬層厚度的均勻性是衡量電鍍質(zhì)量的重要指標(biāo)之 一。在電鍍鎳過程中，由于電鍍的“邊緣效應(yīng)”會造成電鍍鎳層中間薄、邊緣厚的問題，為了達(dá)到較好的傳輸性能，微波集成電路需要電鍍一層厚度均勻分布的電鍍鎳層，而在微波集成電路電鍍鎳過程中如不采用改善電鍍邊緣效應(yīng)的措施，會造成微波集成電路邊緣厚度過厚，而微波集成電路中間部分由于電鍍“邊緣效應(yīng)”，厚度不足，造成產(chǎn)品不合格，降低產(chǎn)品的合格率。圖I所示為現(xiàn)有的電鍍鎳工藝流程圖。現(xiàn)有的電鍍鎳工藝包括以下步驟步驟(b)，對合金基體表面進(jìn)行除油操作；步驟(C)，對合金基體表面進(jìn)行第一次水洗操作；步驟(d)，對合金基體表面進(jìn)行第二次水洗操作；步驟(e)，對合金基體表面進(jìn)行活化操作；步驟Cf),對合金基體表面進(jìn)行第三次水洗操作；步驟(g)，對合金基體表面進(jìn)行電鍍鎳操作。目前，為改善電鍍鎳過程中的“邊緣效應(yīng)”，所采用的主要方法有象形陽極法、增加陽極擋板法、電鍍鎳溶液中添加分散劑。象形陽極法是根據(jù)被鍍零件的形狀，設(shè)計(jì)一種和零件的形狀相對應(yīng)的陽極，使零件的每一點(diǎn)的距離和對應(yīng)的陽極的距離相等，以實(shí)現(xiàn)電場線的均勻分布，促進(jìn)電鍍鎳層在合金基體上的均勻分布。增加陽極擋板法是在電鍍過程中，在電鍍的陽極和陰極之間增加一擋板，以屏蔽側(cè)方的電場線，實(shí)現(xiàn)電場線均勻分布，促進(jìn)電鍍鎳層在合金基體上的均勻分布。電鍍鎳溶液中添加分散劑的方法是在電鍍鎳中增加分散劑，使其吸附在電鍍鎳結(jié)晶較快的地方，以減緩這些地方的鎳結(jié)晶速度，促進(jìn)電鍍鎳層在合金基體上的均勻分布。采用象形陽極、增加陽極擋板的方法，需要對不同的零件都要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的陽極、擋板，造成電鍍的成本大大增加；采用在電鍍液中添加分散劑的方法，增加了電鍍鎳層中有機(jī)物的含量，增加電鍍鎳層應(yīng)力的風(fēng)險(xiǎn)；另外增加有機(jī)添加劑會增加電鍍后清洗水中污染物的種類，可能對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，解決在電鍍鎳過程中由于電鍍的邊緣效應(yīng)造成的電鍍鎳層中間薄、邊緣厚的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，包括步驟(a)，向合金基體表面噴砂，在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑；步驟(b)，對所述合金基體表面進(jìn)行除油操作；步驟(C)，對所述合金基體表面進(jìn)行第一次水洗操作；步驟(d)，對所述合金基體表面進(jìn)行第二次水洗操作；步驟(e)，對所述合金基體表面進(jìn)行活化操作；步驟(f)，對所述合金基體表面進(jìn)行第三次水洗操作；步驟(g)，對所述合金基體表面進(jìn)行電鍍鎳操作。
可選地，在合金集體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑可以使用干式噴砂機(jī)或者濕式噴砂機(jī)。可選地，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料為石英砂、玻璃珠或者核桃皮?？蛇x地，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料的粒度為70-500目。可選地，向所述合金基體表面噴砂的步驟中噴砂的壓強(qiáng)為O. 15-0. 3兆帕?？蛇x地，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴槍和合金基體之間的夾角為15-75 度。
可選地，向所述合金基體表面噴砂的步驟中噴砂的時(shí)間為5-180秒。本發(fā)明的有益效果是( I)在電鍍鎳前增加噴砂工序，改善了電鍍鎳層在合金基體表面厚度的均勻性；(2)可以不用改變電鍍鎳層的成分，不會增加電鍍鎳層中有機(jī)物的含量，降低電鍍鎳層產(chǎn)生應(yīng)力的風(fēng)險(xiǎn)，不會產(chǎn)生污染環(huán)境的有害物質(zhì)；(3)降低電鍍過程中的成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有的電鍍鎳工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一種使用噴砂工藝對合金基體進(jìn)行噴砂實(shí)施例的示意圖；圖4為經(jīng)噴砂、除油、第一次水洗、第二次水洗、活化、第三次水洗步驟后表面帶有方向各異的均勻的微米級凹坑并且潔凈、活化的合金基體的示意圖；圖5為電鍍鎳步驟后的合金基體和表面覆蓋的一層厚度均勻分布的電鍍鎳層的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖2所示，本發(fā)明的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，包括以下步驟步驟(a),向合金基體表面噴砂,在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑；步驟(b)，對合金基體表面進(jìn)行除油操作；步驟(C)，對合金基體表面進(jìn)行第一次水洗操作；步驟(d)，對合金基體表面進(jìn)行第二次水洗操作；步驟(e)，對合金基體表面進(jìn)行活化操作；步驟(f )，對合金基體表面進(jìn)行第三次水洗操作；步驟(g )，對合金基體表面進(jìn)行電鍍鎳操作。上述步驟(a)、步驟(b)和步驟(C)步驟(d)步驟(e)步驟(f)步驟(g)中，合金基體材料可以為純銅、黃銅合金或青銅合金。優(yōu)選地，步驟(a)中，均勻的方向各異的微米級的凹坑的形成方法具體為采用干式噴砂機(jī)或者濕式噴砂機(jī)對銅合金基體進(jìn)行噴砂5-180秒。向合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料為石英砂、玻璃珠或者核桃皮中的任意一種，噴砂磨料的粒度為70-500目，噴砂的壓強(qiáng)為O. 15-0. 3兆帕，噴嘴和合金基體之間的夾角為15-75度，噴槍在合金基體上勻速運(yùn)動，經(jīng)過噴砂后，在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑，在電鍍過程中形成的鎳原子通過擴(kuò)散優(yōu)先進(jìn)入在合金基體表面的凹坑，進(jìn)入合金基體晶格形成晶體，由于微米級的凹坑在合金基體表面均勻的分布，電鍍鎳層可以在合金基體表面均勻的生長，改善了電鍍鎳的“邊緣效應(yīng)”，促進(jìn)了電鍍鎳層在合金基體表面的均勻分布。基于圖2中的本發(fā)明的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法的流程 圖，以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)施例中，采用干式噴砂機(jī)使用320目的石英砂在O. 2兆帕的壓強(qiáng)下對合金基體進(jìn)行噴砂，進(jìn)而進(jìn)行除油、第一次水洗、第二次水洗、活化、第三次水洗、使用氨基磺酸鎳溶液進(jìn)行電鍍鎳操作。如圖3-圖5所示，首先，提供一合金基體30，材料為H59銅。然后，在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑40，該均勻的方向各異的微米級的凹坑形成的方法，具體包括采用干式噴砂機(jī)20，使用320目的石英砂在O. 2兆帕的壓強(qiáng)下，使噴槍60和合金基體30呈現(xiàn)45度的夾角，噴槍60沿著合金基體30勻速運(yùn)動，噴砂磨料50通過噴槍60噴射到合金基體30上面，通過噴砂磨料50的切削作用將合金基體30上面的毛刺和加工裂紋80清除，在合金基體30表面形成一層均勻的方向各異的凹坑40。接下來，進(jìn)行除油操作，具體包括將噴砂后的合金基體30放入除油液中，并伴隨超聲波清洗I分鐘，通過除油液將合金基體表面殘留的石英砂顆粒和油污去除。接下來,進(jìn)行第一水洗操作，具體包括將除油后的合金基體30體放入盛有去離子水的水槽中,通過去離子水將合金基體30表面攜帶的大部分除油液去除。接下來,進(jìn)行第二次水洗操作，具體包括將除油后的合金基體30放入盛有去離子水的水槽中，通過去離子水將合金基體表面攜帶的殘留的除油液去除，得到表面潔凈的合金基體30。合金基體30進(jìn)行第一次、第二次水洗后，進(jìn)行活化操作，具體包括將合金基體30放入盛有活化溶液的槽子中，通過活化溶液中包含的氫離子將合金基體30表面形成的薄的氧化膜清除掉。合金基體30進(jìn)行活化操作后，進(jìn)行第三次的水洗工作，具體包括將活化后的合金基體30放入盛有去離子水的水槽中，通過去離子水將合金基體表面攜帶的氫離子及金屬離子去除，得到表面潔凈的活化的合金基體30。合金基體進(jìn)行完第三次水洗后，使用電鍍鎳溶液對合金基體進(jìn)行電鍍鎳操作，具體包括在55攝氏度氨基磺酸鎳溶液中使用I安每平方分米的電流密度并伴隨陰極移動和氨基磺酸鎳溶液過濾的狀態(tài)對合金基體30進(jìn)行電鍍10分鐘。即可得到厚度均勻分布的電鍍鎳層90。具體地，向合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料為石英砂、玻璃珠或者核桃皮中的任意一種，噴砂磨料的粒度為70-500目，噴砂的壓強(qiáng)為O. 15-0. 3兆帕。經(jīng)過噴砂后，在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑，在電鍍過程中形成的鎳原子通過擴(kuò)散優(yōu)先進(jìn)入在合金基體表面的凹坑，進(jìn)入合金基體晶格形成晶體，由于微米級的凹坑在合金基體表面均勻的分布，電鍍鎳層可以在合金基體表面均勻的生長，改善了電鍍鎳的“邊緣效應(yīng)”，促進(jìn)了電鍍鎳層在合金基體表面的均勻分布。本發(fā)明的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，在電鍍鎳前增加噴砂工序，改善了電鍍鎳層在合金基體表面厚度的均勻性，可以不用改變電鍍鎳層的成分，不會增加電鍍鎳層中有機(jī)物的含量，降低電鍍鎳層產(chǎn)生應(yīng)力的風(fēng)險(xiǎn)，不會產(chǎn)生污染環(huán)境的有害物質(zhì)，大大降低電鍍過程中的成本。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，其特征在于，包括 步驟(a)，向合金基體表面噴砂，在合金基體表面形成一層均勻的方向各異的微米級的凹坑； 步驟(b)，對所述合金基體表面進(jìn)行除油操作； 步驟(C)，對所述合金基體表面進(jìn)行第一次水洗操作； 步驟(d)，對所述合金基體表面進(jìn)行第二次水洗操作； 步驟(e)，對所述合金基體表面進(jìn)行活化操作； 步驟(f)，對所述合金基體表面進(jìn)行第三次水洗操作； 步驟(g)，對所述合金基體表面進(jìn)行電鍍鎳操作。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用干式噴砂方法或者濕式噴砂方法。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料為石英砂、玻璃珠或者核桃皮。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴砂磨料的粒度為70-500目。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中噴砂的壓強(qiáng)為O. 15-0. 3兆帕。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中使用的噴槍和合金基體之間的夾角為15-75度。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述合金基體表面噴砂的步驟中噴砂的時(shí)間為5-180秒。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，解決在電鍍鎳過程中由于電鍍的邊緣效應(yīng)造成的電鍍鎳層中間薄，邊緣厚的問題。一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，包括步驟(a)，向合金基體表面噴砂；步驟(b)，對所述合金基體表面進(jìn)行除油操作；步驟(c)，對所述合金基體表面進(jìn)行第一次水洗操作；步驟(d)，對所述合金基體表面進(jìn)行第二次水洗操作；步驟(e)，對所述合金基體表面進(jìn)行活化操作；步驟(f)，對所述合金基體表面進(jìn)行第三次水洗操作；步驟(g)，對所述合金基體表面進(jìn)行電鍍鎳操作。本發(fā)明的一種改善電鍍鎳層厚度均勻性的方法，在電鍍鎳前增加噴砂工序，改善了電鍍鎳層在合金基體表面厚度的均勻性。
文檔編號C25D3/12GK102965702SQ20121051789
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者李華軍, 路波, 張林昆 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所