电镀不良之原因与对策.docx
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电镀不良之原因与对策
電鍍不良之原因與對策
鍍層品質不良的發生多半為電鍍條件、電鍍設備或電鍍藥水的異常，及人為疏忽所致。
通常在現場發生不良時比較容易找出原因克服，但電鍍後經過一段時間才發生不良就比較棘手，然而日後與環境中的酸氣、氧氣、水分等接觸，加速氧化腐蝕作用也是必須注意的。
以下對電鍍不良的發生原因及改善的對策加以探討說明。
表面粗糙：
指不平整，不光亮的表面，通常成粗白狀
可能發生的原因
改善對策
1
電流密度稍微偏高，部分表面不亮粗糙（尚未燒焦）
計算電流密度是否操作過高，若是應降低電流
2
液溫過低，一般鍍鎳才會發生
降低電流，並立即檢查溫控系統
3
pH值過高或過低，一般鍍鎳或鍍金（過低不會）皆會發生
立即調整pH至標準範圍
4
前處理藥液腐蝕底材
查核前處理藥劑，稀釋藥劑或更換藥劑
沾附異物：
指表面附著之污物
可能發生的原因
改善對策
1
水洗不乾淨或水質不良（如有微菌）
清洗徹底或檢驗超純水系統
2
沾到機械油污
將有油污處徹底洗淨.
3
表面帶有類似膠狀物，於前處理流程無法去除
須先以溶劑浸泡處理
4
落地沾到泥土污物
避免落地，若已沾附泥土可用吹氣清潔，浸透量很多時，建議重新清洗一次。
5
結晶物沾附
立即去除結晶物
鍍層暗紅：
通常指金色澤偏暗偏紅
可能發生的原因
改善對策
1
鍍金藥水偏離
重新調整電鍍藥水
2
鍍層粗糙，覆蓋金層即變紅
改善鎳層不良
3
水洗水不淨，造成紅斑
清洗徹底
4
鍍件未完全乾燥，日後氧化發紅
檢查乾燥系統，確定鍍件乾燥
密著性不良：
指鍍層有剝落、起皮、起泡等現象
可能發生的原因
改善對策
1
前處理不良
加強前處理
2
陰極接觸不良放電
檢查陰極是否接觸不良，適時調整
3
鍍液受到嚴重污染
更換藥水
4
產速太慢，底層再次氧化。
如鎳層在金槽氧化（或金還原）。
電鍍前須再次活化
5
水洗不乾淨
清洗徹底，必要時清洗水槽
6
表面氧化嚴重，如氧化斑
必須先做除銹及去氧化膜處理
7
操作電壓太高，陰極導電頭及鍍件發熱，造成鍍層氧化
降低操作電壓或檢查導線接觸狀況
8
底層電鍍不良（如燒焦），造成下一層剝落
改善底層電鍍品質
露銅：
可清楚看見銅色或黃黑色於低電流處（凹槽處）
可能發生的原因
改善對策
1
前處理不良：
油脂、氧化物、異物尚未除去，鍍層無法析出
加強前處理
2
操作電流密度太低，導致低電流區，鍍層無法析出
重新計算電鍍條件.
3
鎳光澤劑過量，導致低電流區，鍍層無法析出
處理藥水，去除過多光澤劑或更新
4
嚴重刮傷造成露銅
檢查電鍍流程
5
未鍍到
調整電流位置
刮傷
可能發生的原因
改善對策
1
被電鍍設備中的金屬製具刮傷
檢查電鍍流程，適時調整設備和製具
2
被電鍍結晶物刮傷
立即過濾去除結晶物
白霧：
指鍍層表面卡一層雲霧狀，不光亮但平整
可能發生的原因
改善對策
1
前處理不良
加強前處理
2
鍍液受污染
更換藥水並提純污染液
3
光澤劑不足
補足光澤劑
針孔：
指成群、細小圓洞狀
可能發生的原因
改善對策
1
操作的電流密度太大
降低電流密度
2
電鍍溶液表面張力過大，濕潤劑不足
補充濕潤劑，或檢查藥水
3
電鍍時間攪拌效果不良
加強攪拌
4
液溫過低
調整液溫
5
電鍍藥水受到污染
提純藥水或者更新
6
前處理不良
加強前處理效果
鍍層燒焦：
指鍍層表面嚴重黑暗、粗糙，如碳色一般。
（指高電流密度區）
可能發生的原因
改善對策
1
操作電流密度過高
降低電流密度
2
液溫過低
提高液溫，並檢查溫控系統
3
攪拌不良
增加攪拌效果
4
光澤劑不足
補足光澤劑
5
pH值過高
修正pH值至標準範圍
6
整流器濾波不良
檢查濾波度是否符合標準，若偏移時須將整流器送修
鍍層發黑：
不包含燒焦的黑
可能發生的原因
改善對策
1
鎳槽已經受到污染，在低電流區會有黑色鍍層
做活性炭處理，或弱電解處理
電鍍厚度太高：
指實際鍍出膜厚超出預計的厚度。
可能發生的原因
改善對策
1
轉動速度變慢，不準或速度不穩定
檢查轉動系統，校正轉速
2
電流太高，不準或電流不穩定
檢查整流器與陰陽極，適時予以修正
3
電鍍位置變異
檢查電鍍位置是否偏離，重新調整
4
藥水金屬濃度升高，一般鍍金較敏感
調整電流或轉動速度
5
藥水pH值過高
調整pH值至標準範圍
6
X-ray膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤
校正儀器或確定測試方法
7
液溫偏高
檢查溫控系統
電鍍厚度不足：
指實際鍍出膜厚低於預計的厚度
可能發生的原因
改善對策
1
轉動速度變快，不準或速度不穩定
檢查轉動系統，校正轉速
2
電流太低，不準或電流不穩定
檢查整流器與陰陽極，適時予以修正
3
電鍍位置變異
檢查電鍍位置是否偏離，重新調整
4
藥水金屬濃度降低，或藥水被稀釋
調整電流或轉動速度
5
藥水pH值偏低
調整pH值至標準範圍
6
X-ray膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤
校正儀器或確定測試方法
7
液溫偏低
檢查溫控系統
8
鍍層結構中有結晶，消耗掉部分電流
去除結晶物或更換製具
9
電鍍藥水攪拌，循環不均或金屬補充不及消耗
改善藥水循環或補充狀況
鍍層檢驗
在電鍍業界的鍍層檢驗，一般包括外觀檢查、膜厚測試、附著能力測試、抗腐蝕能力測試、抗老化能力測試等。
1.外觀檢查：
一般廠家在檢查外觀比較多使用目視法，較嚴格則會使用4倍或10倍放大鏡檢查（在許多國際標準規範也是如此，如ASTM）。
建議作業人員先用目視法檢查，一旦看到有疑慮的外觀時，再使用放大鏡觀察。
而技術人員則建議必須以50~100倍來檢查（倍數越高，外觀瑕疵越多），甚至分析原因時還得借助200倍以上的顯微鏡。
在電鍍層的外觀判定標準，一般並無一定的規範，都需要由買賣雙方協議。
當然表面完全沒有瑕疵最好，但這是高難度，不過一般人們對色澤均勻這個定義比較能達成共識，因此匯整以下經常發生的一些外觀異常，供參考：
（1）色澤不均，深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）
（2）光澤度不均勻，明亮度不一，暗淡粗糙
（3）沾附異物（如水分，毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）
（4）不平滑，有凹洞，針孔，顆粒物等
（5）壓傷，刮傷，磨痕，刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形
（6）電鍍位置不齊，不足，過多，過寬等
（7）裸露底層金屬現象
（8）有起泡，剝落，掉金屬屑等
2.膜厚測試：
鍍層膜厚測試方法有顯微鏡測試法、電解測試法、X光螢光測試法、β射線測試法、渦流測試法、滴下測試法等。
其中以顯微鏡測試法最為正確，不過需要時間、設備、技術等支援，不適合檢驗用，一般用來做分析研究之用。
現在大部分都使用X光螢光測試法，因為準確度高，速度快（幾十秒）。
目前業界使用X-RAY螢光膜厚儀的廠牌有德國的FISCHER、美國的CMI、日本的SEIKO，其測試原理與方法大同小異，但由於廠牌不同，多少會有少許誤差，只要使用標準片作好檢量線，作好定位工作，作好底材修正，即可將誤差降低到最小。
3.附著能力測試：
或稱為密著性測試，方法有彎曲法、膠帶法、急冷法、切割法、滾壓法等。
彎曲法比較膠帶法嚴格，有很多場合膠帶法是無法測試鍍層的附著力。
若使用膠帶法必須注意一定要使用與ScotchcellophanetapeNo.600同等粘性膠帶（賽路凡膠），否則會失去測試效果。
4.抗腐蝕能力測試：
下表為常用的腐蝕試驗方法。
鍍層種類
硝酸蒸汽
二氧化硫蒸汽
鹽水噴霧
硫化氫蒸汽
水蒸氣老化
鎳
×
×
√
×
√
金
厚金
√
√
√
√
說明：
√為適用，×為不適用
（1）硝酸蒸汽腐蝕實驗是測試厚金（25μm以上）鍍層的封孔能力，硝酸濃度為70±1%，溫度23±3℃，濕度60%，時間為60分鐘。
實驗後鍍層表面不可有深藍色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。
（2）二氧化硫蒸汽腐蝕實驗是測試厚金及鈀鎳鍍層的封孔能力，根據AT&T鈀鎳實驗時間為30分鐘，根據ASTM厚金（30μm以上）實驗時間為23±1小時。
實驗後鍍層表面不可有深藍色，黑色腐蝕點及鍍層破裂。
（3）鹽水噴霧實驗是測試薄金、鍍鎳層的封孔能力，氯化鈉濃度為5%，實驗溫度為35℃，實驗時間有24小時，48小時，72小時等。
實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點。
（4）硫化氫蒸汽腐蝕實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為2小時，實驗後鍍層表面不可有綠色，白色腐蝕點。
（5）水蒸氣老化實驗是測試金鍍層的封孔能力，實驗時間為8小時、16小時。
實驗後鍍層表面不可有白色腐蝕點。
水蒸氣老化實驗是利用沸騰的純水來蒸烤鍍層，實驗時間為8小時和16小時。
目前業界使用最多為鹽水噴霧實驗和水蒸氣老化實驗。
5.抗老化能力實驗：
目前做老化實驗用途，除了觀察表面是否變色，是否有腐蝕斑點外。
鍍層外觀檢驗範例
一、目的：
在規範電鍍成品外觀檢驗的方法和判定的標準
二、檢驗儀器：
1.肉眼。
2.20倍放大鏡。
三.檢驗步驟：
1.取樣品放在深色背景下，用標準白色光源以垂直方向照射。
2.在45度方向距樣品一定的目視距離檢查
3.若在目視下無法判定外觀不良屬何種不良現象時，可以20倍放大鏡觀察瞭解。
四.判定方法：
（1）色澤均勻，不可有深淺色，異色（如變黑，發紅，發黃，白霧等）的現象。
（2）光澤度均勻，不可有明亮度不一，暗淡粗糙的現象。
（3）不可沾有任何異物（如毛屑，土灰，油污，結晶物，纖維等）。
（4）平滑性好，不可有凹洞，顆粒物等。
（5）不可有壓傷，刮傷，磨痕等各種變形現象及鍍件受損情形。
（6）電鍍位置不可有不齊，不足，過多，過寬等現象。
（7）不可有裸露底層金屬現象。
（8）鍍層不可有起泡，剝落等密著不良情形。
（9）必須乾燥，不可沾有水分。
密著能力實驗範例
1.折彎實驗法：
以1.2~4.0mm的折彎器或相當於試樣厚度的彎曲半徑，將試樣彎曲至90度以上，在以50倍放大鏡觀察彎曲部分的外表面，若無剝離，起皮等現象，即判定為合格。
2.膠帶試驗法：
使用ScotchcellophanetapeNo.600或其他同等粘性的膠帶貼試樣表面，粘貼後以垂直方向迅速撕開，並以目視觀察膠帶上有無剝離金屬，若無任何鍍層剝離現象，即判定為合格。
3.急冷試驗法：
將試樣在規定溫度下，加熱30分鐘，然後急速冷卻於水中（室溫）後烘乾，以50倍放大鏡觀察，若無起泡，剝離等現象，即判定為合格。
4.繞折試驗法：
以1mm圓棒對試樣做360度繞折四圈以上，繞折的速度，力量需一致，在以50倍放大鏡觀察，若無剝離，起皮等現象，即判定為合格。
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