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镀前预处理:喷射法和测量清洁度

放大字体  缩小字体发布日期:2013-04-10  浏览次数:603
核心提示:镀前预处理:喷射法和测量清洁度

喷射法

随着对环境的重视,将会不断地增加常规的溶剂和水基清洗方法的替代方法。例如,用二氧化碳(干冰)作清洗介质。

干冰喷射处理在20世纪80年代就已经工业化,在电镀清洗中有较大的潜力[19-20],使用特殊的喷嘴将二氧化碳粒子喷射到工件上,这类似于喷砂、塑料珠或苏打,但干冰粒子升华产生快速膨胀的气体,并且释放能量,产生微震动,帮助清洗。二氧化碳粒子不是磨蚀剂,但必须适应工艺要求,以避免破坏基体。使用超临界液体(SCF)是清洗金属表面的另一个创新思路,这种介质具有液体的密度和溶解能力,同时具有气体的黏度和扩散性。SCF二氧化碳的表面张力比液态低,比液态更容易在基体表面扩散,这就意味着SCF可以渗入基体和缝隙并除去污染物,而且它自身也容易被去除,在中温2000psig压力的封闭体系中分批进行操作,清洗时间为10~30min。基体表面污染物是清洗产生的唯一废物,运行成本低,但投资大,该工艺要求使用压力容器和高压控制器。

测量清洁度

基体的表面分析和特征描述受清洗结果的影响,可以依此测定达到清洁度的时间[22~24],目的是为了使基体在电镀过程中不存在影响结合力的外来物质或膜。过去,检验基体清洗是否成功,看被镀零件是否达到要求,只要基体状况、表面污染物、清洗槽不变,结果基本相同。但任何一个因素发生变化,清洁度都可能发生变化,仅扩大产量都可能出现许多故障。现代表面和溶液分析技术的出现,使这种情况得到改变,它可以快速定量测定多余的表面物质,以决定是否需要进一步清洗。

清洗结果是表面的最终状况,因此,通过表面分析监测清洗效果,可以在下面几个因素中找到最佳折中方案:

·所用基体

·清洗所除污染物

·电镀/表面转化对清洁度的敏感度

·电镀/表面转化的单位成本

·预算

基体清洗前后的表面状况与随后进行的表面转化和电镀工序有着紧密联系,有时,高附加值产品在电镀或表面转化之前对表面清洁度特别敏感。现在还买不到简单、价廉的监测仪表,可以通过实验室分析系统确定要求的清洁度,并定期检查基体的清洁度。

直接分析技术不需要除去基体表面的任何污染物,有时,这类技术可用于工艺过程中,厂内分析从下列内容中选项[25]:

·放大后目测

·荧光分析

·水膜残迹试验

·接触角

·质量分析

·光激发外逸电子发射(OSEE)

·X射线光电子能谱(XPS)

间接法需要一种溶剂溶解残余污染物,随后通过下面方法进行分析:

·重量法分析

·紫外线分析

·光电子计数器

其他实验/参考分析法如下[25]:

·扫描电子显微镜

·能量扩散电子分析

·俄歇电子能谱

·激光消融光谱

·拉曼光谱

·总有机碳分析

·离子色谱

·电子能谱

·原子隧道显微镜

·扫描隧道显微镜

·循环伏安法

·电化学阻抗光谱·傅里叶变换光谱

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