铝基镶铜工件的电镀及退镀方法
【专利说明】铝基镶铜工件的电镀及退镀方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及一种可防止铝基镶铜工件上的铜在电镀及 退镀过程中产生腐蚀的铝基镶铜工件的电镀及退镀方法。 【【背景技术】】
[0002] 在电子设备中，特别是含有易发热元件的电子设备中，散热的好坏直接影响着其 性能的稳定性及使用寿命。为了达到良好的散热性能，通常以导热性能较好的材料作为散 热板。常用的散热板的材质主要有银、铜、铝、钢等。其中，用银作为散热板，价格太昂贵；而 铜的导电性能好，但存在价格较贵，加工难度较高，重量过大，热容量较小，且容易氧化等缺 陷；而铝合金价格低廉，重量轻，但导热性能比铜要差很多（只有铜的50%左右）。而大部 分电子设备中易发热电子元件仅设于局部范围，为了寻找既便宜且导热性能又好的散热装 置，通常在铝合金散热板上嵌入一片铜板，即以铝或铝合金作为基材，在铝基材的某个部位 镶嵌入铜基材，形成铝基镶铜基材，尤其是对于某些散热需要量大，但成本投入要求低的部 件来说，铝基镶铜基材是较好的选择。
[0003]目前，由铝合金或铜制成的散热装置的电镀加工工艺相对比较成熟，但对于铝基 镶铜基材的电镀工艺，若采用传统的电镀工艺进行电镀，在前处理过程中，往往因酸蚀液的 不稳定及操作方法不当，铝基镶铜工件中的铜容易被酸腐蚀，使散热装置报废。此外，当检 验到电镀层不合格时，通过退镀可以使不合格的镀层溶解，以便可对其进行进一步加工，但 对于铝基镶铜工件的退镀，若采用传统的退镀工艺，工件中的铜也十分容易被酸腐蚀，导致 广品报废。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过改变铝基镶铜工件的前处理及退镀工 艺，使铝基镶铜工件中的铜不受腐蚀的铝基镶铜工件的电镀及退镀方法。
[0005] 为实现本发明的目的，本发明提供了一种铝基镶铜工件的电镀及退镀方法，该方 法包括如下步骤：
[0006] a、除去待镀工件表面的油脂；
[0007] b、将除油后的待镀工件在流动冷水中清洗，然后在温度为60_80°C的碱性溶液中 碱蚀，除去待镀工件表面的难溶物质；
[0008] c、将碱蚀后的待镀工件在流动冷水中清洗，然后在酸性溶液中酸蚀，所述酸性溶 液中各组分的浓度为：氟化氢铵40-120g/L，硝酸400-800ml/L，六次甲基四胺10-15g/L，进 一步除去待镀工件表面的难溶物质；
[0009] d、将酸蚀后的待镀工件依次进行浸锌、退锌、二次浸锌、化学镀镍、烘干、除油、镀 镍及活化中间处理，活化待镀工件；
[0010] e、将活化中间处理后的待镀工件置于镀锡液中电镀锡；
[0011] f、将镀锡后的工件在温度为240_280°C的恒温箱中烘烤，以检验电镀后的铝基镶 铜工件上的镀层的结合力；
[0012] g、对烘烤后的镀锡件进行检验，若检验镀件不合格，则在退镀液中进行退镀处理， 所述退镀液中各组分的浓度为：硫酸600-1000g/L，甘油6-10g/L。
[0013] 步骤a中，将待镀工件置于温度为60_80°C，含10_30g/L中性除油粉的水溶液中进 行超声波除油3-8分钟。
[0014] 步骤b中，将除油后的待镀工件在流动冷水中清洗，然后在温度为60-80°C，氢氧 化钠浓度为30-70g/L的碱性溶液中碱蚀10-60秒，除去待镀工件表面的难溶物质。
[0015] 步骤c中，将碱蚀后的待镀工件在流动冷水中清洗，然后在酸性溶液中酸蚀5-40 秒，进一步除去待镀工件表面的难溶物质，所述酸性溶液中各组分的浓度为：氟化氢铵 80g/L，硝酸600ml/L，六次甲基四胺12g/L。
[0016] 步骤d包括如下步骤：
[0017] dl、将经酸蚀后的待镀工件在浸锌液中浸泡10-60秒，在体积百分含量为50%的 硝酸溶液中浸泡5-40秒，然后在浸锌液中浸泡10-60秒，对待镀工件进行二次浸锌处理；
[0018]d2、将浸锌处理后的待镀工件置于温度为85-95°C，镍含量为5-7g/L化学镍溶液 中反应10-20分钟，对待镀工件进行化学镀镍处理；
[0019] d3、将化学镀镍处理后的待镀工件置于温度40-60°C的镀镍液中电镀5-20分钟进 行电镀镍处理，经流动冷水清洗后，再在硫酸溶液中浸泡5-30秒进行活化。
[0020] 步骤dl中，所述浸锌液中各组分的浓度为：氢氧化钠400_600g/L，氧化锌50_70g/ L，氨基磺酸镍30-50g/L，酒石酸钾钠100-200g/L，葡萄酸钠100-140g/L，硝酸钠20-30g/ L;步骤d2中，所述化学镍溶液中各组分的浓度为：硫酸镍20-25g/L，柠檬酸钠8-12g/L， 次磷酸钠10_20g/L，醋酸钠8-12g/L;步骤d3中，所述镀镍液中各组分的浓度为：硫酸镍 220-280g/L，硼酸 40-60g/L，氯化镍 40-60g/L。
[0021] 步骤e中，所述电镀温度为40-60°C，pH值为12. 0-13. 0,电流密度为0. 2-2A/dm2， 所述镀锡液中各组分的浓度为：氢氧化钾6-9g/L，氰化钾40-45g/L，氰化亚铜8-10g/L，锡 酸钾 80-100g/L，氧化锌 0. 5-2g/L，开缸剂 40-60ml/L，光亮剂l-3ml/L，络合剂 40-60ml/L。
[0022] 步骤e中，所述电镀温度为50°C，pH值为12. 5,电流密度为lA/dm2,所述镀锡液 中各组分的浓度为：氢氧化钾7. 5g/L，氰化钾43g/L，氰化亚铜9g/L，锡酸钾90g/L，氧化锌 lg/L，开缸剂50ml/L，光亮剂2ml/L，络合剂50ml/L，其中，光亮剂中各组分的浓度为：戊二 醛20-100g/L，肉桂醛3-25g/L，烷基酚聚氧乙烯醚100-140g/L;所述开缸剂的组分为锡离 子、碱金属氢氧化物、络合物等的一种或几种。
[0023] 步骤g中，所述退镀液中各组分的浓度为：硫酸700g/L，甘油8g/L。
[0024] 步骤g中，先将600-1000g硫酸慢慢加入电解缸中，待温度降至室温后，再加入 6-10g甘油，加水至1L，搅拌均匀后形成退镀液，将待镀件及铅板置于退镀液中，其中，以待 镀件为阴极，以铅板为阳极，电流密度为5-10A/dm2。
[0025] 本发明的贡献在于，其有效解决了现有铝基镶铜工件电镀及退镀过程中工件上的 铜容易产生腐蚀的问题。本发明通过对铝基镶铜工件进行除油，酸蚀、碱蚀等表面清洗，并 在酸蚀过程中加入六次甲基四胺作为缓蚀剂，然后经过两次浸锌、化学镀镍、镀镍、活化等 中间处理后，再进行镀锡的电镀处理，使得到的铝基镶铜电镀件上的铜不受腐蚀，镀件质量 好；另一方面，当对检验不合格的镀件进行退镀处理时，通过改变退镀液的组分以防止铝基 镶铜工件退镀后工件上的铜不受腐蚀，从而减少镀件报废率，提高产品的质量。本发明还具 有加工工艺简单、产品性能好等特点。 【【附图说明】】
[0026] 图1是本发明的工艺流程图。
[0027] 图2是本发明的铝基镶铜工件的结构示意图。 【【具体实施方式】】
[0028] 下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
[0029] 参阅图1，本发明的铝基镶铜工件的电镀及退镀方法，主要包括前处理、中间活化 处理、电镀锡、后处理、检验、退镀等工序，其中，前处理包括除油、表面清洗，中间活化处理 包括表面浸锌、水洗、化学镀镍、水洗、镀镍、水洗、活化、水洗，后处理包括水洗、干燥、烘烤， 如图2所示，本发明的铝及镶铜工件为以铝或铝合金为基板10,在基板10上设有凹槽，铜板 20嵌入凹槽内，形成铝基镶铜工件。
[0030] 首先，配制酸性溶液，浸锌液，化学镍溶液，镀镍液，镀锡液，待用。
[0031] 酸性溶液的配制：将40-120g氟化氢铵，400-800ml浓硝酸及10-15g六次甲基四 胺加入水中混合使其溶解，继续加水使溶液体积为1L，得到酸性溶液。
[0032] 浸锌液的配制：将500g氢氧化钠，60g氧化锌，40g氨基磺酸镍，150g酒石酸钾钠， 120g葡萄酸钠及25g硝酸钠加入水中混合使其溶解，继续加水使溶液体积为1L，得到浸锌 液。
[0033] 化学镍溶液的配制：将20-25g硫酸镍，8-12g柠檬酸钠，10-20g次磷酸钠及8-12g 醋酸钠加入水中混合使其溶解，继续加水使溶液体积为1L，得到化学镍溶液。
[0034] 镀镍液的配制：将220-280g硫酸镍，40-60g硼酸及40-60g氯化镍加入水中混合 使其溶解，继续加水使溶液体积为1L，得到镀镍液。
[0035] 镀锡液的配制：将6-9g氢氧化钾，40-45g氰化钾，8-10g氰化亚铜，80-100g锡酸 钾，0. 5-2g氧化锌，40-60ml开缸剂，l-3ml光亮剂及40-60ml络合剂