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1、第1節 塑膠電鍍流程說明For : PC+ABS製程 責任單位 流 程 品管方法 生產課 | 脫脂清洗 溫度 濃度 時間| 4065 1525波美 310分 生產課 | 水洗 市水連續循環| 生產課 | 澎潤 溫度 濃度 時間| 2540 1525波美 30100秒 生產課 | 水洗 市水連續循環| n生產課 粗化 溫度 濃度 時間n 6075 4050波美 310分n生產課 水洗 市水連續循環n n生產課 中和 溫度 濃度 時間n 2540 1020波美 28分n生產課 水洗 純水連續循環 n n生產課 活化 溫度 濃度 時間n 2035 815波美 26分n生產課 水洗 純水連續循環n n
2、生產課 速化 溫度 濃度 時間n 4055 815波美 26分n生產課 水洗 市水連續循環n n生產課 化學鎳 溫度 濃度 時間n 3045 1520波美 38分n生產課 | 水洗 市水連續循環n | n生產課 | 鍍銅 溫度 濃度 時間 電流密度n | 1730 2035波美 1025分 37ASDn生產課 | 水洗 市水連續循環n | n生產課 | 鍍鎳 溫度 濃度 時間 電流密度n | 4565 2040波美 38分 38ASDn生產課 | 水洗 市水連續循環n | n生產課 | 鍍鉻 溫度 濃度 時間 電流密度n | 1540 14分 620ASDn生產課 | 水洗 市水連續循環n |
3、 n生產課 | 下架 放入烤箱承盤n n生產課 烘乾 溫度 濃度 時間 n 3550 4060分nQC IPQC 根據各類產品相關檢驗規範目視外觀 出貨n第2節 塑膠上電鍍的原理成形品（退火）（脫脂）化學溶蝕 膨潤 粗化化學銅鍍金 化學鎳鍍金觸煤化（敏化、活化）加速化電鍍銅打底電鍍光澤銅電鍍鎳 霧亮.電鍍鉻成品上圖流程是典型的作業工程,不過省略各工程間的水洗作業 。2-1 脫脂n當塑膠表面污染油脂時,必須脫脂。通常處理 的方法是將塑膠鍍品浸在稀釋之中性非離子清潔劑中以除油。稀釋的比例 為清潔劑1份,水30份到50份即可。若使用奧野會社 所製造的清潔劑(Top clean E), 則可配成5%的
4、溶液,加熱到400C500C之間,浸漬5分到10分鐘後,立即用水洗乾淨即 可。假使塑膠鍍品表面分常乾淨沒有上油脂, 則此項手續可以省略,而直接從化學溶蝕開始 。2-2 化學溶蝕n在進入此工程之前,有時對塑膠成形品常做退火處 理或脫脂。前者是為除去成形加工時發生的內部應 力.用低於材料變形的溫度以熱風或熱水處理,對電 鍍後的破裂或反翹雖然有效,但對密接強度的影響 較小。後者是用鹼性的脫脂劑,除去成形加工及以後附著 的油類灰塵為目的。這些工程也可省略。n所謂溶蝕(etching)是成形後立即,或做完上述處理後, 以溶蝕液對素材表面做化學性的處理,是左右密接 強度最重要工程。 溶蝕液的主要成分是硫酸
5、。鉻 酸或加入磷酸的混合液。由於塑膠是疏水性(hydrophobic),為了使有 親水性(hydrophilic) 需使用強氧化劑,如鉻 酸來破壞高分子化合物。 H2SO4的作用是溶,H3PO4有助溶的作用將 PC+ABS塑膠放入溶蝕劑中,其與塑膠中有關作 用基即產生置換,其變化為:-CH=CH- (butadiene部份)雙鍵被切斷而形成親水性-COOH基 -CH=CH-+4O2-COOH-C=N- (acrylonitryl部分nitryl基)處理後形成更親水性 - C-NH2基 OO在高溫度硫酸溶液中作用形成親水性(styrene部分phenol)OSO3H基經過此化學溶蝕後可使塑膠表面
6、形成穴狀的凹 洞,如同經過海水溶蝕過的岩石一樣,顯微鏡下 所觀察到的實際形狀,如圖1所示。2-3 中和n化學溶蝕後中和溶液十分重要,因在表面活 化與加速劑(ancelerator)之前 , 必須將在塑膠 表面低凹處所殘留酸除去。若殘留酸未除去 ,將會影響活化液及加速溶液之r安定性與使 用壽命期,使用中和 溶液可使試片表面殘留 的C+6還原成C+3,於水洗時C+3可被沖掉。若中 和不足則會使活化液分解,且化學鍍金密著 性差,因此在做塑膠鍍金時,須掌握中和時間 。中和劑的選用十分重要,如採用不適當的 中和劑將無法使化學沈積鍍膜的引發順利進 行。2-4 活化處理n活化工程(active treatm
7、ent)包括敏化(sensitizing)及 活性化(activating)之處理。 n(1)敏化作用敏化的處理是在塑膠表面產生許多毛細孔使之接 受一連續和黏著的金屬薄膜,使其能勝任電鍍時載 荷電流的許多工作流程中最重要的一環。 塑膠的 化學沈積作用對敏化處理來講是十分重要的,亦是 關鍵性的步驟,因此有理由把這種處理的反應機構 認為是引發金屬開始沈積於塑 膠表面上的一種微 粒核心的吸附。 有人把敏化劑的作用認為是沈積 反應的引發,並可以促進鍍膜的均勻作用,亦有人認 為敏化劑可大大的促進沈積物形成的速度,並且增 加沈機能力,同時還可增大金屬鍍膜對塑膠的結合 力。n敏化劑又是一種還原劑,對於非極性
8、表面的塑 膠來講更具有技術意義,當敏化劑附著再塑膠 的表面上時,期可以把化學鍍金中的催化金屬 鹽離子還原而使其成為一單分子的鍍膜,所以 敏化劑的主要作用是加速塑膠之類的表面上沈 積反應的引發。氯化亞錫(即SnCI2二氯化錫)是 最普通使用的一種敏化劑原料,其他敏化劑尚 有酸性或鹼性的錫鹽溶液,鈦、鋯、釷的化合 物亦可做為敏化劑的材料。但目前為止,二氯 化錫還是最有效最常用的敏化劑材料。n在配製敏化劑時,通常要加入鹽酸於溶液中以 防止水解作用,因為氯化亞錫的鹽溶液於水之 中會生成鹹式的Sn(OH)C1使溶液十分混濁的 反應如下:SnCI2+H20 Sn(OH)CI+HCI過量n當加入鹽酸HCI於
9、溶液中之後,則溶液中的氫氧 根(OH-)之濃度就會降低,於是就減少Sn(OH)C1 生成的機會。另一方面為了保持錫離子在溶液 中為Sn+2的狀態,應在溶液中加入錫陽極來處理 之。n敏化液係由SnC12,與HCI配合而成 , SnC12的濃 度可在1克/升200毫克/升之間,HCI的濃度可 在1毫升/升200毫升/升之間。 例如表(二 )SnC1 2 具有很強的還原性質 , 但難溶於水,因 此必須先將SnC12放入HCI中加熱 , 使之完全溶 解,而後加水稀釋到1升。n經化學溶時後的塑膠再放入敏化溶液中則溶液 內SnC14-2之離子形成還原性S+2被吸著在ABS 塑膠上,而產生如下式之反應:nS
10、n+2+2R-COOHn在溶液中加入適量的添加劑,據說其效果可以 改善化學鍍膜的均勻性。 脂肪族(aliphatic)的 醇類亦可添加到溶液中。在生產上敏化劑的壽 命,如果能夠機巧的調整約為兩個星期左右。 此種溶液需要間歇性的過濾,如果隔夜之後溶 液的表面上將出現一層白色的膜層,為了防止 污染塑膠的表面要立即將其除去。n大氣中的氧會逐漸地把溶液中的二價錫 Sn-2 氧化為四價錫Sn+4, 這種反應甚至在溶液不工 作時亦在進行著,具體的防止方法是加入錫陽 極來局部阻止這種化學作用,這樣基本上就將 溶液的工作壽命提高到50%。Sn+2H+R-COO R-COO (2)活化作用n此項處理,在給予非導
11、體的塑膠表面一層很薄而 具催化性的金屬膜。因為經敏化後的塑膠零件,為了要加快在化學鍍金時將其相對應的金屬鹽 類還原,即是說為了保證還原作用的快速和均勻,必須使塑膠經敏化後的表面再吸附一層催化層 的金屬微粒,所以活化處理的過程是 播晶種 之意,即英文稱為“Seeding”。由於敏化 後的塑膠表面已附著一層二氯化錫的還原劑,當 洗滌後將之浸入活化溶液之中 ,此時的二氯化 錫將活化劑中的催化鹽的催化金屬離子還原而 使其緊緊的吸附在塑膠的表面上,而形成一單分 子活化的催化金屬膜。n 例如在化學鍍銅時,必須加活化劑來 加強氧化還原的推動力,活化劑的種 類有許多種,其溶液中的酸成份十分 重要,因其影響到鍍膜的黏著力,這也 許是由於同離子效應之故。活化劑 可以使用很長的時間,甚至達到一個 月以上,但必須經常分析和調整酸的 成分。所使用的原料應為純的化學 劑,溶液中最重要的成份
