智能卡载带盲孔电镀方法
阅读说明：本技术 智能卡载带盲孔电镀方法 (Blind hole electroplating method for smart card carrier band ) 是由 张成彬 刘恺 陈庆颖 王毅 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于电镀技术领域,具体涉及一种智能卡载带盲孔电镀方法,将载带前处理后进行电镀,利用液体界面相似相容特性,在所述载带进入电镀槽进行电镀之前,先采用电镀槽内的镀液对载带盲孔区域动力喷淋进行浸润预处理,处理后的载带再进入电镀槽进行电镀。本发明提供了一种物理工艺方法来解决盲孔电镀,避免了使用化学添加剂带来的镀液寿命降低问题,同时本发明解决了镀层纯度降低引起的智能卡产品在焊线等性能方面的失效问题。(The invention belongs to the technical field of electroplating, and particularly relates to an electroplating method for blind holes of a carrier tape of an intelligent card. The invention provides a physical process method to solve the problem of blind hole electroplating, avoids the problem of service life reduction of a plating solution caused by using a chemical additive, and solves the problem of failure of a smart card product in the aspects of wire bonding and the like due to the reduction of the purity of a plating layer.)
技术领域
本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种智能卡载带盲孔电镀方法。
背景技术
智能卡载带在生产过程中需要在载带上电镀铜、镍、金等其他金属。由于载带产品的设计特性，有的电镀位置为平面电镀，有的电镀位置为盲孔电镀。现有的电镀工艺在盲孔电镀时容易出现漏镀，即盲孔中无法电镀上目标金属的缺陷，从而导致产品失效。
现有的工艺为通过在镀液中添加化学湿润剂减少镀液表面张力的方式来实现盲孔电镀，此方法由于额外化学添加剂，使镀液中有机物含量增加，镀层中出现共沉积，使得镀液寿命缩短，而且会使镀层纯度降低，在智能卡焊接过程中出现焊接失效问题，从而影响产品性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种智能卡载带盲孔电镀方法，避免了传统的化学湿润剂对镀液寿命及镀层纯度带来的负面影响，通过物理方式解决盲孔电镀问题，并且不会影响载带可焊性及其他性能的智能卡载带盲孔电镀的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用液体界面相似相容特性提供一种智能卡载带盲孔电镀的方法，在载带产品进入正式镀液进行电镀之前使用动力喷淋装置，抽取母槽镀液，使用压力喷射到产品盲孔区域，利用高温、高压及镀液对流原理使盲孔中提前接触镀液。处理过的产品进入正式电镀镀液后由于使用同一种镀液进行浸润预处理，使盲孔与正式电镀的镀液之间表面张力变得极低，使镀液可以顺利充满盲孔，从而实现盲孔正常电镀的目的。
为达到预期效果，选用的动力喷淋装置需要提供足够的压力，并调整入射角度至良好的覆盖盲孔。正常生产时产品首先经过高压喷淋区，动力喷淋装置会抽取母槽中的电镀液以高压的方式喷涂在盲孔中，由于镀液温度和喷射压力会使镀液以高流速状态进入盲孔中，在持续压力作用下使镀液可以完全浸润至盲孔内；浸润后的盲孔再继续运行至电镀槽，盲孔中的镀液和电镀槽内的镀液可以顺利的交融在一起，使盲孔中充满电镀液，在电流作用下使目标金属顺利沉积，从而完成盲孔电镀。
具体流程如下：
除油：采用超声波和阴极电解除油、热碱（氢氧化钠）除油或成品除油粉除油工艺，对产品进行表面清洗，优选使用超声波和阴极电解除油工艺，利用镀件阴极电解析氢反应清洗产品表面，2H++2e-=H2。
活化：使用酸（优选硫酸）或成品活化盐对产品表面进行酸洗，以去除表面可能存在的氧化膜。
载带需要镀镍时：
动力喷淋浸润：使用喷淋装置，利用循环泵抽取镀镍槽母槽中的电镀液通过喷淋装置形成高压喷雾对产品盲孔面进行浸润，使盲孔中全部被镍镀液浸润。
镀镍：使用瓦特镍或氨基磺酸镍镀镍体系进行镀镍电镀，镀槽中的镀液可以完全与浸润后的盲孔进行接触并在上水泵的作用下进行药液交换，使产品接通直流电源阴极，钛篮中添加镍金属作为阳极对产品进行电镀镍。
载带需要镀金时：
动力喷淋浸润：使用喷淋装置，利用循环泵抽取镀金槽母槽中的电镀液通过喷淋装置形成高压喷雾对产品盲孔面进行浸润，使盲孔中全部被金镀液浸润。
镀金：使用柠檬酸体系镀金或成品镀金配方进行镀金电镀，镀槽中的镀液可以完全与浸润后的盲孔进行接触并在上水泵的作用下进行药液交换，使产品接通直流电源阴极，铂金钛网或金板作为阳极对产品进行电镀金。
完成电镀：清洗、烘干后完成电镀。
优选地，动力喷淋的喷射流量为10~100L/min，喷射压力为1~20bar；电镀槽内的镀液温度为30~70℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过物理工艺解决了盲孔电镀的问题，避免了使用化学添加剂带来的镀液寿命降低问题，同时本发明解决了因镀层纯度降低引起的智能卡产品在焊线等性能方面的失效问题。
附图说明
图1为传统电镀流程示意图；
图2为本发明的工艺流程示意图；
图3为本发明动力喷淋及电镀的装置结构示意图；
图4为图3的立体图；
图中：1、载带；2、盲孔；3、喷淋装置；4、电镀槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
采用长度3米的盲孔镀镍载带作为基材产品，经过除油、活化处理后对待电镀产品进行软金电镀。
软金镀液选用德文电子材料有限公司软金药水，镀液温度65℃，金盐浓度10g/L。
如图3-4所示，喷淋装置3抽取电镀槽4内的镀金液，设定温度65℃，喷射压力10bar，喷射流量50L/min，在产速4m/min状态下对载带1进行浸润预处理，使盲孔2中充分浸润镀液；产品以相同速度连续进入电镀槽4进行电镀；电镀软金电镀电流选用1A，镀槽有效电镀时间20s，完成电镀后对产品进行烘干。
实施例2
采用长度3米的盲孔镀镍载带作为基材产品，经过除油、活化后对待电镀产品进行软金电镀。
软金镀液选用德文电子材料有限公司软金药水，镀液温度65℃，金盐浓度10g/L。
如图3-4所示，喷淋装置3抽取电镀槽4内的镀金液，设定温度65℃，喷射压力2bar，喷射流量10L/min，在产速4m/min状态下对载带1进行浸润预处理，使盲孔2中充分浸润镀液；产品以相同速度连续进入电镀槽4进行电镀；电镀软金电镀电流选用1A，镀槽有效电镀时间20s，完成电镀后对产品进行烘干。
实施例3
采用长度3米的盲孔镀镍载带作为基材产品，经过除油、活化后对待电镀产品进行软金电镀。
软金镀液选用德文电子材料有限公司软金药水，镀液温度65℃，金盐浓度10g/L。
如图3-4所示，喷淋装置3抽取电镀槽4内的镀金液，设定温度65℃，喷射压力20bar，喷射流量100L/min，在产速4m/min状态下对载带1进行浸润预处理，使盲孔2中充分浸润镀液；产品以相同速度连续进入电镀槽4进行电镀；电镀软金电镀电流选用1A，镀槽有效电镀时间20s，完成电镀后对产品进行烘干。
对比例1
去掉喷淋装置3，采用长度3米的盲孔镀镍载带作为基材产品，经过除油、活化后对待电镀产品进行软金电镀。
软金镀液选用德文电子材料有限公司软金药水，镀液温度65℃，金盐浓度10g/L。以4m/min产速进行电镀，电镀软金电镀电流选用1A，镀槽有效电镀时间20s，完成电镀后对产品进行烘干。
对比例2
去掉喷淋装置3，采用长度3米的盲孔镀镍载带作为基材产品，经过除油、活化后对待电镀产品进行软金电镀。
软金镀液选用德文电子材料有限公司软金药水，镀液温度65℃，金盐浓度10g/L。向软金镀液中加入4ml/L湿润剂，充分循环镀液；以4m/min产速进行电镀，电镀软金电镀电流选用1A，镀槽有效电镀时间20s，完成电镀后对产品进行烘干。
性能测试：
漏镀不良率测试：使用新恒汇外观检测机对所有盲孔进行视觉检测，未电镀上金的盲孔为漏镀缺陷，判定NG，正常电镀上金的产品判定OK，统计结果如下：
项目
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
总盲孔总数量
21253
20482
21557
21048
22014
NG盲孔数量
0
18
0
549
5
不良率‰
0
0.88
0
26.08
0.23
检测结果清楚的显示，实施例1、3可以有效改善盲孔漏镀问题，其不良率为0；而实施例2中减小喷淋压力流量后出现漏镀，实施例2并不是本发明的最优方案；对比例1中完全不使用任何改善措施，盲孔漏镀不良率为26.08‰明显高于其他案例；对比例2中加入湿润剂，不良率降低至0.23‰。
焊线测试：智能卡载带盲孔的作用为桥接芯片与带基，起到电信号传递作用，其重要的性能指标之一为金线焊线，其表征为拉力值。
测试中焊线机使用日本Shinkawa焊线机、金线使用烟台招金25μm金线对电镀上金的盲孔进行焊线测试，拉力标准为大于4g，当拉力值小于4g时判定为NG，统计结果如下：
项目
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
焊线数量
100
100
100
100
100
拉力NG数量
0
0
0
0
21
不良率%
0%
0%
0%
0%
21%
测试结果显示，实施例1-3以及对比例1焊线全部通过，无NG出现，对比例2因为加入化学湿润剂导致焊线不良率为21%。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
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