同遠(yuǎn)表面處理攻克陶瓷片鍍金技術(shù)難題 助力高級(jí)電子元件升級(jí)
在電子陶瓷元件領(lǐng)域,陶瓷片鍍金工藝因其技術(shù)門(mén)檻高、性能要求嚴(yán)苛,一直是行業(yè)內(nèi)的技術(shù)難點(diǎn)。深圳市同遠(yuǎn)表面處理有限公司憑借十余年真空電鍍技術(shù)積累,成功研發(fā)出針對(duì)氧化鋁、氧化鋯等陶瓷基材的特用鍍金工藝,解決了陶瓷表面鍍層附著力差、均勻性不足等行業(yè)痛點(diǎn),為傳感器、5G通信模塊等高級(jí)電子元件提供了可靠的表面處理解決方案。陶瓷特性帶來(lái)的工藝挑戰(zhàn)與突破路徑
陶瓷材料具有高硬度、低韌性、表面惰性強(qiáng)等特點(diǎn),傳統(tǒng)電鍍工藝難以形成有效結(jié)合。同遠(yuǎn)表面處理通過(guò)材料特性分析發(fā)現(xiàn),陶瓷表面孔隙率(通常3%-8%)和表面能(約30-40mN/m)是影響鍍層結(jié)合力的關(guān)鍵因素。公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用"表面活化-納米錨定"預(yù)處理技術(shù):先通過(guò)等離子刻蝕(功率300-500W)增加陶瓷表面粗糙度至Ra0.3-0.5μm,再利用溶膠-凝膠法植入納米鎳顆粒(粒徑50-100nm),形成微觀"錨點(diǎn)"結(jié)構(gòu),使鍍層附著力從傳統(tǒng)工藝的5N/cm提升至12N/cm以上,遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)陶瓷導(dǎo)熱性差導(dǎo)致的鍍層均勻性問(wèn)題,團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了分區(qū)溫控電鍍系統(tǒng),將陶瓷片劃分為中心區(qū)(溫度50±1℃)和邊緣區(qū)(溫度55±1℃),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整電流密度(0.8-1.2A/dm2),使整片鍍層厚度偏差控制在±0.1μm內(nèi)。該技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào)ZL2024XXXXXX),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)精密陶瓷鍍金領(lǐng)域的技術(shù)空白。
工藝細(xì)節(jié)與品質(zhì)管控體系
陶瓷片鍍金工藝需經(jīng)過(guò)七大重心工序,每個(gè)環(huán)節(jié)都建立了嚴(yán)格的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn):
- **精密清洗**:采用超聲波(40kHz)+ 兆聲波(1MHz)聯(lián)合清洗,去除陶瓷表面殘留的燒結(jié)助劑(如SiO?、MgO),清洗后水膜持續(xù)時(shí)間≥30秒;
- **活化處理**:使用特制酸性活化液(pH1.5-2.0),在陶瓷表面形成羥基活性層,確保納米鎳顆粒有效附著;
- **預(yù)鍍鎳層**:采用氨基磺酸鎳體系,沉積5-8μm鎳層作為過(guò)渡,鎳層硬度控制在HV200-250,既保證支撐強(qiáng)度又避免脆性;
- **鍍金工藝**:使用無(wú)氰金鹽體系(金含量8-10g/L),通過(guò)脈沖電鍍(占空比30%-50%)實(shí)現(xiàn)0.5-3μm金層可控沉積,鍍層純度≥99.9%;
- **后處理**:三級(jí)純水清洗(電導(dǎo)率≤10μS/cm)+ 真空烘干(80℃,-0.09MPa),確保無(wú)殘留雜質(zhì)。
品質(zhì)檢測(cè)環(huán)節(jié)引入X射線熒光測(cè)厚儀(精度±0.03μm)、掃描電鏡(觀察鍍層截面)和冷熱沖擊試驗(yàn)(-55℃~125℃,100循環(huán)),每批次產(chǎn)品合格率穩(wěn)定在99.5%以上,滿足汽車(chē)電子AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)要求。
應(yīng)用場(chǎng)景與行業(yè)價(jià)值
該工藝已成功應(yīng)用于多個(gè)高級(jí)領(lǐng)域:為醫(yī)療壓力傳感器提供的氧化鋯陶瓷片鍍金組件,在生理鹽霧環(huán)境下(37℃,5%NaCl)測(cè)試1000小時(shí)無(wú)腐蝕,信號(hào)漂移量<0.5%;為5G基站開(kāi)發(fā)的氧化鋁陶瓷濾波器鍍金件,鍍層厚度1.2μm,介電損耗≤0.0015,滿足毫米波頻段傳輸需求。
同遠(yuǎn)表面處理總經(jīng)理表示:"陶瓷片鍍金技術(shù)的突破,不僅拓展了真空電鍍的應(yīng)用邊界,更助力國(guó)內(nèi)電子元件企業(yè)突破海外技術(shù)壁壘。"目前公司已與華為、邁瑞醫(yī)療等企業(yè)建立合作,年產(chǎn)能達(dá)500萬(wàn)片陶瓷鍍金件。未來(lái)將繼續(xù)優(yōu)化工藝,計(jì)劃將鍍金層厚度控制精度提升至±0.05μm,為航空航天、量子通信等前面領(lǐng)域提供更高性能的表面處理服務(wù)。
作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定參與者,同遠(yuǎn)表面處理正推動(dòng)《電子陶瓷元件鍍金技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制工作,帶領(lǐng)行業(yè)向更高質(zhì)量、更精細(xì)化方向發(fā)展。如需了解陶瓷片鍍金的具體工藝方案,可通過(guò)官網(wǎng)技術(shù)咨詢通道獲取定制化解決方案。