CN101096763B - 一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺 - Google Patents

一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铝及铝铜复合散热器的电镀、化学镀工艺技术领域，特指一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺，本发明是在对散热器进行浸锌工艺之前对散热器进行局部化学氧化和封闭，其是先通过化学氧化将非施镀面氧化，在非施镀面上覆盖上层多孔氧化膜，再通过封闭利用封闭剂填充多孔氧化膜的孔穴，使多孔氧化膜形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，再连接目前现有的化学镀或电镀工艺，仅在铝散热器或铝铜复合散热器与主机相连的部位镀上一层具有可焊性的镍磷合金，本发明工艺只对散热器需施镀的部位进行化学镀或电镀，工艺简单，易于实现，节省镍等贵金属资源，降低产品成本。

Description

一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺
技术领域：
本发明涉及铝及铝铜复合散热器的电镀、化学镀工艺技术领域，特指一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺。
背景技术：
铝散热器是由许多铝片经机械加工叠在一起而形成的散热器，而铝铜复合散热器则由铜导热管紧密穿插在铝散热器中而形成的散热器。由于铝的可焊性能差，为了使上述的铝散热器或铝铜复合散热器与需散热的主机相连，需要在铝或铝铜复合散热器与主机相连的部位镀上一层具有可焊性的镍磷合金，以便将两者焊接在一起。
而铝的表面易形成自然氧化膜，这层氧化膜不利于铝的电镀或化学镀，为了能在铝的表面上电镀或化学镀，铝材需进行镀前处理，目前比较常用的镀前处理工艺为二次浸锌工艺，目前普通化学镀镍磷合金工艺见附图1，其步骤简叙如下：
第1步、除油，除去散热器表面的油污；
第2步、水洗，对散热器进行清洗；
第3步、弱腐蚀，将散热器投入碱液中，对散热器的表面进行弱腐蚀；
第4步、水洗，对散热器进行清洗；
第5步、出光，将散热器投入酸液中，进行出光；
第6步、水洗，对散热器进行清洗；
第7步、一次浸锌，将散热器投入含锌酸盐的碱液中，进行一次浸锌；
第8步、水洗，对散热器进行清洗；
第9步、退锌，将散热器投入酸液中，进行退锌；
第10步、水洗，对散热器进行清洗；
第11步、二次浸锌，将散热器投入含锌酸盐的碱液中，进行二次浸锌；
第12步、水洗，对散热器进行清洗；
第13步、镀镍磷合金，将散热器投入化学镀镍槽中，在散热器表面镀上镍磷合金；
第14步、水洗，对散热器进行清洗；
第15步、吹干；
第16步、烘干；
第17步、成品。
上述工艺流程简化为：前处理1、浸锌2、镀镍磷合金、后处理3、成品。
散热器经由上述化学镀镍磷合金工艺施镀后，或者经过电镀后，铝散热器或铝铜复合散热器整体都镀上了镍磷合金，包括散热器的焊接面和非焊接面，散热器的非焊接面是不需施镀的，而镍磷合金的成本较高，致使铝散热器或铝铜复合散热器的成本居高不下。
发明内容：
本发明的目的在于针对上述技术的不足提供一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺，该种工艺只对散热器需施镀的部位进行化学镀或电镀，其工艺简单，易于实现，节省镍资源，有效降低产品成本。
为实现上述目的，发明是通过以下技术方案实现的：第1步、对散热器进行前处理，其是依次对散热器进行除油、水洗、弱腐蚀、水洗、出光、水洗；
第2步、局部化学氧化，局部化学氧化时将铝或铝铜复合散热器不需施镀的部位浸入含有氧化剂的溶液的化学氧化槽中，而需要施镀的部位高出化学氧化槽液面不被化学氧化，局部化学氧化后，浸入在氧化槽液下面的铝或铝铜复合散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，采用的氧化剂为有机胺类，所述的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米；
第3步、水洗，对散热器进行清洗；
第4步、封闭，将散热器整体进入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，散热器经封闭后，散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭剂填满，散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，采用的封闭剂为硼酸，含封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟；
第5步、水洗，对散热器进行清洗；
第6步、弱腐蚀，将散热器整体投入碱液中，对散热器需施镀的部位进行弱腐蚀；
第7步、水洗，对散热器进行清洗；
第8步、出光；
第9步、水洗，对散热器进行清洗；
第10步、浸锌，其是依次对散热器进行一次浸锌、水洗、退锌、水洗、二次浸锌、水洗；
第11步、镀镍磷合金，对散热器进行化学镀或电镀，散热器上仅没有被多孔氧化膜覆盖的部位被镀上镍磷合金；
第12步、后处理，其是依次对散热器进行水洗、吹干、烘干；
第13步、成品。
在第2步的局部化学氧化中，所述的氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺。
从上述技术方案中可以看出，为了节省镍等贵金属资源，申请人开发出局部镀工艺，本发明是在对散热器进行浸锌工艺之前对散热器进行局部化学氧化和封闭，其是先通过化学氧化将非施镀面氧化，在非施镀面上覆盖上层多孔氧化膜，再通过封闭利用封闭剂填充多孔氧化膜的孔穴，使多孔氧化膜形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，再连接目前现有的化学镀或电镀工艺，由于在后续工艺中，在该层多孔氧化膜上不会沉积上锌，亦不会镀上镍磷合金等，因此，在后续的化学镀或电镀过程中，散热器仅无氧化膜覆盖的部位镀上镍磷合金，即仅在铝散热器或铝铜复合散热器与主机相连的部位镀上一层具有可焊性的镍磷合金，该工艺由于仅在欲施镀的铝或铝铜复合散热器的部位施镀，因此称为局部镀；本发明的局部化学氧化和封闭的核心技术工序还可用于铝散热器和铝铜复合散热器的电镀铜、镍镀层或化学镀铜，即在二次浸锌工序后连接相应的电镀铜、电镀镍或化学镀铜工序，达到铝散热器或铝铜复合散热器局部电镀铜、镍或局部化学镀铜，节省各种贵金属资源，降低产品成本。综上所述，本发明工艺只对散热器需施镀的部位进行化学镀或电镀，工艺简单，易于实现，节省镍等贵金属资源，降低产品成本。
附图说明：
附图1为目前散热器镀镍的工艺流程图；
附图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
为进一步揭示本发明，以下结合附图2及具体实施例进行说明，它包括以下步骤：
第1步、对散热器进行前处理，其是依次对散热器进行除油、水洗、弱腐蚀(利用碱液对其进行弱腐蚀)、水洗、出光(酸洗)、水洗；本发明前处理中各个步骤的工艺与目前前处理常用的处理工艺相同；
第2步、局部化学氧化，局部化学氧化时将铝散热器或铝铜复合散热器不需施镀的部位浸入含有氧化剂的溶液的化学氧化槽中，而需要施镀的部位高出化学氧化槽液面不被化学氧化，所述的氧化剂为有机胺类，氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺(乌洛托品)；局部化学氧化后，浸入在氧化槽液下面的铝散热器或铝铜复合散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜；其中，所述的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米；
第3步、水洗，对散热器进行清洗；
第4步、封闭(填充)，将散热器整体进入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，所述的封闭剂为硼酸；散热器经封闭后，散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭槽中的封闭剂填满，散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜；其中，含封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟；
由于第2步中在散热器表面所形成的该层多孔氧化膜不耐酸和碱的腐蚀，在浸锌液中由于碱的腐蚀，铝或铝铜复合散热器的基体便会沉积上一层锌，这样覆盖有锌层的铝或铝铜复合散热器在化学镀镍槽中便会镀上镍磷合金；为了使该层多孔氧化膜耐酸碱，必须将该层多孔氧化膜的孔穴用充填物填满，使之耐酸碱，该工序称之为封闭；
本步骤的封闭工艺就是为了利用封闭剂填充多孔氧化膜的孔穴，使该层多孔氧化膜耐酸碱的腐蚀，在后续的工艺中，有该层氧化膜覆盖的部位不会被沉积上一层锌和镀上镍磷合金；而散热器上未被化学氧化的部位由于没有被多孔氧化膜覆盖，因而该部位不被封闭，在后续的工艺中该部位能镀上镍磷合金，从而达到局部镀的目的；
第5步、水洗，对散热器进行清洗；
第6步、弱腐蚀，将散热器整体投入碱液中，对散热器需施镀的部位进行弱腐蚀，此工艺与目前现有的弱腐蚀工艺相同；
第7步、水洗，对散热器进行清洗；
第8步、出光(酸液)，此工艺与目前现有出光工艺相同；
第9步、水洗，对散热器进行清洗；
第10步、浸锌，其是依次对散热器进行一次浸锌、水洗、退锌(酸洗)、水洗、二次浸锌、水洗，该步骤中的各个工艺与目前现有的各个相对应的工艺相同；
第11步、镀镍磷合金，对散热器进行化学镀或电镀，该工艺与目前的镀镍工艺相同，散热器上仅没有被多孔氧化膜覆盖的部位被镀上镍磷合金，实现局部镀；
第12步、后处理，其是依次对散热器进行水洗、吹干、烘干，该步骤中的各个工艺与目前现有的各个相对应的工艺相同；
第13步、成品。
经本发明的工艺后，仅铝散热器或铝铜复合散热器与主机相连的部位镀上一层具有可焊性的镍磷合金，其它部位不镀上镍磷合金，铝散热器或铝铜复合散热器只有局部镀，工艺简单，节约镍磷合金。
本发明的工艺是现有工艺的基础上，在对其进行浸锌工艺前，对散热器进行局部化学氧化，该工艺流程简化为：前处理1、局部化学氧化2、浸锌3、化学镀镍磷合金、后处理4、成品。
本发明的局部化学氧化和封闭的核心技术工序可用于铝散热器和铝铜复合散热器的电镀铜、镍镀层或化学镀铜。即在二次浸锌工序后连接相应的电镀铜、电镀镍或化学镀铜工序，达到铝散热器或铝铜复合散热器局部电镀铜、镍或局部化学镀铜，节省各种贵金属资源，降低产品成本。
以上所述仅是发明的较佳实施例，故凡依发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
第1步、对散热器进行前处理，其是依次对散热器进行除油、水洗、弱腐蚀、水洗、出光、水洗；
第2步、局部化学氧化，局部化学氧化时将铝或铝铜复合散热器不需施镀的部位浸入含有氧化剂的溶液的化学氧化槽中，而需要施镀的部位高出化学氧化槽液面不被化学氧化，局部化学氧化后，浸入在氧化槽液下面的铝或铝铜复合散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，采用的氧化剂为有机胺类，所述的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米；
第3步、水洗；
第4步、封闭，将散热器整体进入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，散热器经封闭后，散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭剂填满，散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，采用的封闭剂为硼酸，含封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟；
第5步、水洗；
第6步、弱腐蚀，将散热器整体投入碱液中，对散热器需施镀的部位进行弱腐蚀；
第7步、水洗；
第8步、出光；
第9步、水洗；
第10步、浸锌，其是依次对散热器进行一次浸锌、水洗、退锌、水洗、二次浸锌、水洗；
第11步、镀镍磷合金，对散热器进行化学镀或电镀，散热器上仅没有被多孔氧化膜覆盖的部位被镀上镍磷合金；
第12步、后处理，其是依次对散热器进行水洗、吹干、烘干；
第13步、成品。
2.根据权利要求1所述的一种铝及铝铜复合散热器局部化学氧化的电镀、化学镀工艺，其特征在于：在第2步的局部化学氧化中，所述的氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺。
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