电镀技术与装备

电镀装备是实现电镀工艺的重要保障。本书特点在于结合电镀技术原理介绍了电镀装备在电镀过程中的作用，突出了电镀技术与装备的独特性，同时对各类电镀装备和自动生产线从结构到应用都做了全面介绍。书中介绍了金刚石线锯复合电镀、芯片电镀、印制板电镀、箔材电镀等高端电镀技术中的特殊装置，并提出了一些创新理念和建议，有利于读者将电镀理论学习与电镀工艺与装备的研发结合起来，提升专业素养。本书对从事电镀专业技术研发和电镀装备制造的工程技术人员极具参考价值，也可以作为大专院校电化学等相关专业师生的教材和辅助读物。

刘仁志，教授级高工，武汉风帆电化科技股份有限公司首席技术顾问，中国计量大学材料与化学学院兼职教授。中国电子学会电镀专家委员会委员，《电镀与精饰》《材料保护》《中国电镀》期刊编委。在国内外专业期刊发表论文100多篇。参加和主持过多项电镀工艺的开发和应用推广工作，包括非金属电镀、尼龙电镀、激光电镀、钢丝线锯金刚石复合镀、微波陶瓷电镀等。申请专利多项，出版20多部电镀技术著作。

第1章 电镀技术与工艺 001 1.1 电镀产业在国民经济中的地位 001 1.1.1 电镀技术应用领域 001 1.1.2 电镀技术的应用 005 1.1.3 电镀技术应用领域的扩展 005 1.1.4 高端制造中的电镀技术 007 1.2 电镀技术的发展 009 1.2.1 电镀技术简史 009 1.2.2 电镀与电子 014 1.2.3 电镀系统回路与电子路径和形态的转变 019 1.3 电镀工艺参数及其对电镀的影响 020 1.3.1 镀液pH 的影响 020 1.3.2 镀液温度的影响 022 1.3.3 传质过程的影响 025 1.3.4 电流密度的影响 028 1.3.5 电源波形的影响 030 1.4 隐因子 032 1.4.1 隐因子与微扰 033 1.4.2 隐因子的影响 034 1.4.3 重视隐因子的作用 036 第2章 电镀工艺 037 2.1 通用电镀工艺 037 2.1.1 镀锌 037 2.1.2 镀镉 042 2.1.3 镀铜 050 2.1.4 通用镀镍 058 2.1.5 装饰镀铬 062 2.2 功能性电镀工艺 069 2.2.1 镀金 069 2.2.2 镀银 073 2.2.3 镀锡 077 2.2.4 其他贵金属电镀 080 2.3 非金属电镀工艺 087 2.3.1 ABS 塑料电镀 087 2.3.2 聚丙烯（PP 塑料）电镀 094 2.3.3 玻璃钢电镀 096 2.3.4 陶瓷电镀 099 2.3.5 非金属电镀技术的发展与展望 103 2.4 印制电路板电镀 105 2.4.1 工艺的特点 105 2.4.2 常用的电镀工艺 106 2.4.3 孔金属化 107 2.5 印制板水平电镀模式和特殊材料印制板 113 2.5.1 印制板垂直电镀的缺陷和水平电镀的兴起 113 2.5.2 水平电镀方式 114 2.5.3 水平电镀技术原理 115 2.5.4 水平电镀系统基本结构 118 2.5.5 特殊基材印制电路板 119 2.5.6 陶瓷多层板 121 2.5.7 仿生基材印制电路板 122 2.6 印制电路板电镀的检测 123 2.6.1 质量检测项目 123 2.6.2 印制电路板的检验 124 2.6.3 成品检验 126 第3章 电镀装备概论 127 3.1 电镀装备系列 127 3.1.1 电镀装备及其分类 127 3.1.2 电镀装备的运行方式 128 3.1.3 智能化电镀生产线 131 3.2 通用和专用装备 132 3.2.1 通用电镀装备 132 3.2.2 专用电镀装备 134 3.2.3 专用电镀设备中的专用阳极 134 3.3 电镀试验和检测装备 136 3.3.1 通用电镀试验与检测设备 136 3.3.2 专用电镀试验与检测设备 136 3.4 电镀生产的环保和安全 137 3.4.1 电镀废气治理装置 137 3.4.2 固体废弃物处理 137 3.4.3 废水处理 139 第4章 前后处理工艺与装备 141 4.1 前处理设备与材料 141 4.1.1 打磨设备与材料 141 4.1.2 喷砂 144 4.1.3 滚光 146 4.2 除油 150 4.2.1 金属表面油污的分类与来源 150 4.2.2 除油工艺 154 4.2.3 其他除油方法 158 4.3 除锈 159 4.3.1 化学除锈 160 4.3.2 电化学除锈 164 4.3.3 弱浸蚀与活化 166 4.4 镀后处理工艺与装备 168 4.4.1 镀后处理 168 4.4.2 镀锌着色工艺 171 4.4.3 其他镀层的钝化 173 第5章 电镀与电镀槽 175 5.1 电镀用槽 175 5.1.1 电镀用槽的种类 175 5.1.2 电镀槽 178 5.1.3 电镀槽与电力线 180 5.1.4 电镀槽等设备几何因素的影响 183 5.2 几何因素影响的消减 185 5.2.1 槽体体积和形状的影响 185 5.2.2 电极几何形状的影响 187 5.2.3 制品形状的影响 188 5.3 电镀槽必备附件 188 5.3.1 电极杠 188 5.3.2 元宝座 188 5.3.3 阳极杠防污罩 189 第6章 电镀挂具 191 6.1 电镀挂具的作用 191 6.1.1 承载产品的重要工具 191 6.1.2 电子输入的连接器 192 6.1.3 决定镀层质量和生产效率 193 6.2 通用电镀挂具 195 6.2.1 材料和结构 195 6.2.2 种类和形式 195 6.2.3 设计原则 198 6.2.4 阴极杠和飞巴 202 6.3 挂具的创新 202 6.3.1 印制板电镀的挂具创新 202 6.3.2 手机电镀挂具的创新 203 6.3.3 晶圆电镀挂具的创新 203 第7章 电镀阳极 206 7.1 阳极过程 206 7.1.1 金属的阳极过程 206 7.1.2 电镀的阳极材料 209 7.1.3 阳极的分类 214 7.2 阳极对电镀过程的影响 215 7.2.1 阳极钝化的影响 215 7.2.2 阳极纯度的影响 216 7.2.3 阳极的管理 216 7.3 阳极创新 217 第8章 电镀电源及其配套设备 219 8.1 电镀与电源 219 8.1.1 电源与电镀技术 219 8.1.2 电镀电源 221 8.1.3 脉冲电镀 224 8.2 电镀电源的自动控制 230 8.2.1 自动控制电流密度 230 8.2.2 自动定电压方式 231 8.2.3 自动定电流方式 231 8.3 电镀电源的进步与创新 231 8.3.1 电源技术的进步 232 8.3.2 高频开关电源在电镀领域的应用 232 8.3.3 电源技术的创新发展 234 第9章 电镀生产辅助装备 237 9.1 电镀热交换设备 237 9.1.1 加温和降温设备 237 9.1.2 干燥设备 239 9.2 阴极移动和搅拌设备 242 9.2.1 移动设备 242 9.2.2 搅拌设备 242 9.2.3 超声波强化搅拌 243 9.3 其他物理场对电镀过程的影响 246 9.3.1 磁场的影响 246 9.3.2 激光的影响 248 9.4 镀液过滤设备 250 9.4.1 镀液中的杂质 250 9.4.2 过滤机 251 9.4.3 镀液过滤 254 第10章 电镀检测与试验设备 257 10.1 电镀检测与试验 257 10.1.1 镀层质量要求 257 10.1.2 镀层外观检测 258 10.1.3 电镀过程检测 260 10.2 镀层厚度的检测 262 10.2.1 物理测厚法 263 10.2.2 化学测厚法 266 10.2.3 电化学测厚法 267 10.2.4 镀层厚度的计算 268 10.3 镀层物理化学性能的测试 269 10.3.1 镀层结合力的测试 269 10.3.2 镀层脆性的测定 271 10.3.3 镀层内应力的测试 273 10.3.4 氢脆测试 275 10.3.5 耐磨性能试验 276 10.3.6 镀层硬度测试 277 10.3.7 表面抗变色性能测试 279 10.3.8 镀层的其他性能测试 280 10.4 镀层的微观测试 283 10.4.1 显微观测技术 283 10.4.2 衍射分析 286 10.4.3 能谱 287 10.5 电镀霍尔槽试验 288 10.5.1 霍尔槽 288 10.5.2 霍尔槽试验方法 290 10.5.3 改良型霍尔槽 292 10.5.4 霍尔槽试验的重现性与可比性 294 10.5.5 霍尔槽试验方法的应用举例 297 10.6 电镀工艺测试 300 10.6.1 镀液极化性能测试 300 10.6.2 镀液分散能力测试 303 10.6.3 镀液深镀能力的测试 304 10.6.4 镀层抗腐蚀性能测试 305 第11章 电镀自动化及在专业电镀领域的应用 308 11.1 电镀自动化设备 308 11.1.1 电镀自动生产线 308 11.1.2 电镀工艺参数自动控制设备 319 11.1.3 电流密度的自动控制 321 11.2 滚镀与振动镀 322 11.2.1 滚镀生产线 322 11.2.2 滚镀技术的特点 323 11.2.3 影响滚镀工艺的因素 324 11.2.4 陪镀模式 328 11.2.5 振动镀 329 11.3 电镀技术创新 332 11.3.1 电镀管理的智能化 332 11.3.2 电镀物流管理 335 11.3.3 未来的电镀模式 335 第12章 电镀场所和设备 338 12.1 电镀场所 338 12.1.1 电镀供电与配电 339 12.1.2 电镀供水与排水 339 12.1.3 采暖通风与照明设备 340 12.2 环境保护设备 341 12.2.1 电镀操作现场的环保与安全设备 341 12.2.2 电镀生产现场安全措施 342 12.2.3 电镀“三废”的处理 343 参考文献 345