杨德明
(中国电子科技集团公司第三十九研究所，陕西 西安 710065)
摘要：本文介绍了铝合金波导器件镀银工艺流程，关键工序作用和工艺参数控 制。对常见银层故障产生原因进行了分析，在生产中常见过程质量控制点进行了分析。
关键词：铝合金 波导器件 镀银
Abstract：This article introduces the silver plating process, key process functions and process parameter control of aluminum alloy waveguide devices. The causes of common silver layer failures are analyzed and common process quality control points in production are analyzed.
Key words: aluminum alloy，waveguide device，sliver electroplating
0.前言
随着电子技术的发展，电子产品向着体积小、重量轻方面发展，轻金属的应用越来越得到重视[1]。我所的大多数波导器件均使用铝合金材料，为了保证波导器件表面具有良好的导电性能及防护装饰等性能，需要在其表面电镀一层银层。铝件镀银是我所采用最多的表面处理工艺，但由于铝属于活性高的两性金属，在空气中极易氧化，容易和酸、碱溶液发生腐蚀，所以在铝合金波导器件加工和镀银过程中都要严格控制表面锈蚀情况，保证工件表面符合镀银要求。同时，铝与其他金属热膨胀系数差异大而影响镀层的结合力，在镀银过程中要对波导器件预镀其它金属，以消除该因素的影响[2]。
1.工艺流程
众所周知，铝及其合金属两性金属，在酸、碱中都不稳定，这使其电镀过程更加复杂。对于铝及铝合金的拼焊件如果有砂眼、缝隙等极易在电镀过程中残留一些溶液于其孔中， 而且又难洗涤干净。这些残留于砂眼、气孔中的化学溶液在孔中发生反应腐蚀本体，反应生成物、反应产生气体直接导致镀层起泡、镀层脱落，使铝上镀银层与本体结合力显著下降， 这是影响电镀质量的重要原因之一。
2.工艺技术参数控制
铝合金波导器件镀银包括三个工序阶段前处理、电镀工序和后处理工序，其中只有每一步按照工艺要求进行施工，才能确保镀银层的质量。
2.1.前处理
前处理包括工序（1）~（9），主要作用是对铝合金表面的油污进行彻底的清除，去除铝件表面氧化层，前处理结果应达到表面无油，无氧化皮。色泽均匀、亲水性良好。
超声波除油是在60g／L的AMALUMS-210除油剂中温度控制在50-70℃之间时间不超过3min。利用超声波使溶液产生振动，加速剥离表面油污。
酸洗是室温下，在45%硝酸（HN03）溶液中对工件进行清洗，去除表面氧化层，时间控制在20-30秒即可，不允许工件表面过腐蚀。
碱蚀是室温下在45 g／L 的AMALUMS-212碱蚀剂中反应20～30s。酸蚀是室温下在250 ml／L的 DS-410酸蚀剂和50%硝酸中反应60 s。该工序的主要作用是去除零件表面薄层灰色膜，浸蚀时间不宜过长。浸蚀后下道工序必须迅速进行。
2.2.电镀工序
电镀工序主要包括浸锌、褪锌和二次浸锌，预镀铜，预镀银和光亮镀银。
浸锌，褪锌和二次浸锌工序是浸锌要进行两次，因为第一次浸锌后，锌层比较粗糙。用1：1的HN03，将其退除后，进行第二次浸锌，第二次浸锌后，只有得到均匀、细密、与基体结合力良好的锌层时，才能进入下道工序。浸锌过程中要注意摆动，防止零件互相重叠而造成局部无锌层。若发现浸锌质量不好，用1：1的HN03，退除后再重新浸锌。浸锌后的零件在进入氰化镀铜溶液时要带电入槽，并用大电流冲击镀2min后，再回到正常电流。在电镀中若发现零件表面发黑、发暗时，可将零件取出经过处理后再电镀。
预镀铜是在浸锌后的铝制件应及时转入氰化镀铜工序，用于铝件镀铜的氰化镀液，不含NaOH而且氰化亚铜含量较高，为防止零件浸入镀液一霎那引起锌膜溶解及铜接触析出，应将工件接上电源阴极，用比正常电流大3―5倍闪镀1―2min，然后在正常电流下镀。
镀银前需先对工件进行预镀银。该工序的主要作用是改变工件表层的电位达到提高镀银层结合力的目的。
光亮氰化镀银，应注意带电下槽，根据时间来控制镀层的厚度，以达到设计的要求，溶液配方如下：
2.3.后处理工序
后处理工序主要包括钝化和浸保护液，其主要目的是使表面形成一层导电性、导热性良好的保护膜，预防工件在使用过程中银层氧化，影响波导器件的性能。同时在其表面浸镀一层保护剂，常用的保护剂有DJB-823，防止银层表面发黄，变黑等弊症。
3.镀银常见故障和原因分析
波导器件结构复杂，特别是腔体部分和其沿缝处，在这些沿缝处往往容易出现起泡等故障，这主要是由于沿缝油未除干净、氧化层未完全除掉等原因造成的。所以，要加强这些部位的清洗工作，可采用用有机溶剂(酒精或丙酮)进行擦拭。多数腔体上带有大量的盲孔，盲孔中的铝屑及油污，如果除油过程中不能清除干净，往往会在后续工序中逸出，造成盲孔周围局部无镀层或起泡等故障，严重影响产品的质量。因此，必须加强盲孔的清洗，建设采用超声清洗。挂具印对产品外观质量有影响，上挂具时一定要注意尽量把挂具上在适当部位。
(1)因为铝为两性金属，容易在潮湿空气中和机加过程中切削液（多为弱碱性）发生点蚀，造成波导器件基材不符合镀银的要求。所以在加工过程中就要及时对工件用去离子水进行清洗，烘干，严禁长时间加工，不进行防护处理。在转运过程中保持工件表面干燥。禁止直接用手去触摸。
(2)浸锌合金试验表明，如果浸锌合金这一工序处理不好，会造成零件起泡等故障。这就要求做好浸锌合金溶液的维护工作，可以通过成分分析或经验积累进行。浸锌合金过程中，如果发现溶液中有气泡产生，这说明铝合金表面有氧化膜没有处理干净，需要在酸浸蚀工序中重新处理零件，否则会出现起泡等故障[3]。
(3)镀铜、银浸完锌合金的零件进入铜槽时必须带电，先用强电流进行冲击，镀铜后零件进入银槽时必须带电，防止银与铜发生化学置换，这会影响镀层结合力。
(4)镀铜前的工序零件应尽量少在空气中停留，最好处理完立即进入铜槽，否则，应当停留在水中。
4.结论
本文介绍了我所铝及铝合金波导器件镀银的工艺过程，并对各主要工序的作用和目的进行了介绍。镀银过程中常见的银层弊病产生的原因进行了分析，提出消除弊病的方法，可给相关技术人员提供参考。
参考文献
[1] 关跃强，黄光孙.铝合金镀银经验谈.2003年中国成都表面处理工程技术年会论文集，2003,39-40.
[2] 皮斌龄.铝及铸铝合金镀银与局部镀银.电器与能效管理技术.1989，55-57
[3] 黄晓梅，张密林.铝及其合金浸锌溶液用表面活性剂的优选.腐蚀科学与防护技术2007，333-337