CN102418124B - 一种可伐合金互联片的镀银方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可伐合金互联片的镀银方法，对可伐合金互联片包括以下步骤的操作：⑴表面筛选和擦拭清理，⑵联合除油，⑶酸洗活化，⑷预镀处理，⑸预镀银，⑹电镀银和⑺电化学钝化；其特点是：步骤⑶为配置酸洗液和活化液进行酸洗和活化；步骤⑷进行冲击镍和底层镀铜；步骤⑺为配置钝化水溶液进行电化学钝化。本发明采用可伐合金作为电池阵用互联片的基体材料，简化了制作工艺、降低了成本；在通用氰化电镀银工艺基础上，通过对活化液配置、预镀处理方法、钝化处理的进一步优化，满足了互联片的抗原子氧功能、导电性能和可焊性能，高低温循环后抗拉强度≥0.83N/mm²，并且成品率很高，并具有适宜批产、能够提高电池阵使用寿命的特点。

Description

一种可伐合金互联片的镀银方法

技术领域

本发明属于航天用太阳能电池互连技术领域，尤其是涉及一种可伐合金互联片的镀银方法。

背景技术

太阳能电池阵是通过金属互联片将多个太阳电池片串联或并联构成，是航天飞行器电源分系统的关键技术之一，对航天器能源供应、有效寿命有着重要作用。由于金属银具有优良的导电性能和可焊性能，是太阳电池阵用互联片的理想材料。由于低地轨道残余气体的主要成份是由太阳紫外光分解大气中的分子氧而形成的原子氧，而金属银在原子氧环境中极易被氧化；因此，低地轨道运行的航天器上太阳能电池阵的金属银互联片，由于氧化使其导电性能变差、焊点松动或脱落，进一步氧化会使互联片断裂，从而使电池阵供电失效，严重时会造成航天器的失控。

经检索发现专利号200810152812.2，公开号为CN101393947，专利名称为：“航天飞行器太阳电池帆板互连片用钼箔镀银工艺和装置”的发明专利。其说明书中提出了采用真空金属等离子注入技术，将金属元素按照一定能量和剂量注入到经过打磨、脱脂处理和酸洗活化处理的具有抗原子氧功能的钼箔互连片中，经过真空高温退火后进行浸银处理；随后再进行无氰电镀银，从而在钼箔上获得结合紧密，晶粒细小圆滑和结构致密的镀银层；对电镀钼箔钝化处理后镀银层具有了抗硫化物腐蚀的能力；同时，电镀银后钼箔的导电性和可焊性有了很大的提高，没有受到钝化处理的影响。但是，由于钼具有熔点高、硬度高、坚韧性强、不宜电镀的特点，为保证作为互联片的钼箔与电池片柔性互连，使用前需要对钼箔进行一种流程复杂的特种退火使其达到软态，提高了电池阵的制作成本；无氰电镀与氰化电镀相比生成的镀层的均镀能力和深镀能力明显不足；真空金属离子注入技术是通过高电压把所需元素离子注入到工件表层的一种工艺，显著提高了工件表层的滑动性能即耐磨性，而对互联片与电池片焊后的抗拉强度无改善，最终影响到电池阵使用寿命，并且离子注入工艺成本高、效率低、不适宜批产。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种工艺简单、成本低、适宜批产、焊后抗拉强度高、能够满足空间电源太阳电池阵互联片使用需求的可伐合金互联片的镀银方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种可伐合金互联片的镀银方法，对可伐合金互联片包括以下步骤的操作：⑴表面筛选和擦拭清理，⑵联合除油，⑶酸洗活化，⑷预镀处理，⑸预镀银，⑹电镀银和⑺电化学钝化；其特点是：

所述步骤⑶酸洗活化包括：配置出体积比含量为“硫酸：盐酸：去离子水＝1：1：8”的酸洗液，将完成步骤⑵联合除油的可伐合金互联片置入配置好的温度为50-55℃酸洗液中，浸泡5-15分钟，然后在去离子水中洗掉酸洗液；再置入质量比为“高锰酸钾：氢氧化钠：去离子水＝1：3：96”，温度为65±5℃的活化液中浸泡5-20s,取出后在去离子水中洗掉活化液洗，完成酸洗活化；

所述步骤⑷预镀处理包括：将完成步骤⑶的可伐合金互联片立即置入瓦特型镀镍溶液进行1-5s的冲击镍，然后置入含量为“氰化亚铜10-25g/L、氰化钠20-50g/L、氢氧化钠2-10g/L”、电流密度为1-2A/dm²的氰化预镀铜水溶液中进行5-15s的底层镀铜，完成预镀处理；

所述步骤⑺电化学钝化包括：配置含量为“铬酸钾8-10g/L，碳酸钾6-8g/L”、电流密度为0.5-1A/dm²的钝化水溶液，不锈钢作为阳极、完成步骤⑹的可伐合金互联片作为阴极，对可伐合金互联片进行2-3分钟的电化学钝化；取出后用去离子水清洗掉可伐合金互联片上的残留物，完成电化学钝化。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述步骤⑵联合除油的过程为“化学除油—水洗—电化学除油—水洗”；所述化学除油为将完成步骤⑴装挂晾干后的可伐合金互联片置入体积比为“6501洗净剂：6503洗净剂：三乙醇胺油酸皂：去离子水＝1：1：1：97”化学除油液中，浸泡5-30分钟；所述电化学除油为将可伐合金互联片置入含量为“氢氧化钠10-20g/L，碳酸钠20-30g/L，磷酸三钠20-30g/L”、电流密度为5-8A/dm²的电化学除油水溶液中，所述可伐合金互联片作为阴极、不锈钢板作为阳极，对可伐合金互联片进行2-5分钟电化学除油；所述两次水洗分别为用去离子水清洗掉过化学除油中的残留物和电化学除油中的残留物。

所述步骤⑸预镀银的过程为将完成步骤⑷预镀处理的可伐合金互联片置入含量为“氰化银3-5g/L，氰化钾60-70g/L，碳酸钾5-10g/L”、电流密度为0.3-0.5A/dm²的预镀银水溶液中，对可伐合金互联片进行0.5-1.5分钟的预镀银”。

所述步骤⑹电镀银的过程为将完成步骤⑸预镀银的可伐合金互联片置入含量为“氯化银55-65g/L，氰化钾70-75g/L”、电流密度为1-2A/dm²的镀银水溶液中，对可伐合金互联片进行电镀银，取出后水洗掉可伐合金互联片上的残留物。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明采用与钼同样具有抗原子氧功能，并且相对柔软、可镀性能更好的可伐合金材料作为电池阵用互联片的基体材料，镀银后使用前无需再进行流程复杂的特种退火既能够与电池片柔性互连，简化了互联片的制作工艺、降低了成本。

2、本发明在设备设施简单、工艺稳定的通用氰化电镀银工艺基础上，通过对活化液配置、预镀处理方法、钝化处理的进一步优化，满足了互联片的抗原子氧功能、导电性能和可焊性能，高低温循环后抗拉强度≥0.83N/mm²，并且成品率很高。

3、本发明具有工艺简单、成本低、适宜批产、能够提高电池阵使用寿命的特点。

附图说明

图1是本发明可伐合金互联片的镀银方法流程示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1详细说明如下：

实施例：

结合0.02mm可伐合金互联片薄、轻、小且形状复杂的情况，操作过程工件轻拿轻放，在溶液中注意上下左右适当晃动，提高工件处理及电镀效果；可伐合金互联片镀银的操作步骤包括：⑴表面筛选和擦拭清理，⑵联合除油，⑶酸洗活化，⑷预镀处理，⑸预镀银，⑹电镀银和⑺电化学钝化，直至卸装、脱水干燥、检验、最终包装入库。具体步骤如下：

⑴表面筛选和擦拭清理：根据要求的互联片的尺寸，从已裁制的0.02mm厚的可伐合金互联片中筛选出合格的工件，进行工件整理和表面清理，保证平整度和边角无毛刺，擦拭清理干净后在挂具上装挂晾干；

⑵联合除油：将步骤⑴中装挂晾干后的可伐合金互联片先后进行“化学除油—水洗—电化学除油—水洗”的联合除油过程；所述化学除油为将可伐合金互联片置入体积比为“6501洗净剂：6503洗净剂：三乙醇胺油酸皂：去离子水＝1：1：1：97”化学除油液中，浸泡20分钟；所述电化学除油是将可伐合金互联片置入含量为“氢氧化钠10-20g/L，碳酸钠20-30g/L，磷酸三钠20-30g/L”、电流密度为5-8A/dm²的电化学除油水溶液中，可伐合金互联片作为阴极、不锈钢板作为阳极，对可伐合金箔进行2-3分钟的电化学除油；所述的两次水洗均采用去离子清洗，直至洗净可伐合金互联片上化学除油中的残留物和电化学除油中的残留物。

⑶酸洗活化：将完成步骤⑵的可伐合金互联片先后进行“酸洗—水洗—活化—水洗”的酸洗活化过程；所述酸洗为先配置出体积比含量为“硫酸：盐酸：去离子水＝1：1：8”的酸洗液，将可伐合金互联片置入配置好的50-55℃酸洗液中浸泡10分钟；所述活化为将可伐合金互联片置入质量比为“高锰酸钾：氢氧化钠：去离子水”＝1：3：96，温度为65±5℃的活化液中浸泡8-10s；所述酸洗后的水洗为酸洗后的可伐合金互联片在去离子水中清洗掉酸洗液至表面无黑点，露出本体光亮色；所述活化后的水洗为活化后的可伐合金互联片在去离子水中清洗掉活化液。

⑷Ni→Cu预镀处理：将完成步骤⑶的可伐合金互联片立即置入瓦特型镀镍溶液中，进行2-3s的冲击镍；然后在含量为“氰化亚铜10-25g/L、氰化钠20-50g/L、氢氧化钠2-10g/L”、电流密度为1-2A/dm²的氰化预镀铜水溶液中，进行5-8s的底层镀铜；

⑸预镀银：将完成步骤⑷的可伐合金互联片置入含量为“氰化银3-5g/L、氰化钾60-70g/L、碳酸钾5-10g/L”、电流密度为0.3-0.5A/dm²的预镀银水溶液中，进行0.5-1分钟的预镀银；

⑹电镀银：将完成步骤⑸的可伐合金互联片先后进行“电镀银—水洗”；所述电镀银为将可伐合金互联片置入含量为“氯化银55-65g/L，氰化钾70-75g/L”、电流密度为1-2A/dm²的镀银水溶液中，根据产品对镀层厚度的要求，对可伐合金互联片进行满足要求的电镀银；所述水洗为用去离子水清洗掉电镀银后可伐合金互联片上的残留物；

⑺电化学钝化：将完成步骤⑹的可伐合金互联片先后进行“电化学钝化—水洗”；所述电化学钝化为将可伐合金互联片置入含量为“铬酸钾8-10g/L，碳酸钾6-8g/L”、电流密度为0.5-1A/dm²的钝化水溶液中，采用可伐合金互联片作为阴极、不锈钢作为阳极，对可伐合金互联片进行2-3分钟的电化学钝化；所述水洗为用去离子水清洗掉电化学钝化后可伐合金互联片上的残留物；

对完成步骤⑺的可伐合金互联片从挂具上卸装后，在干燥箱中脱水干燥，完成可伐合金互联片的批量镀银，最后进行检验、包装入库。

以上所述仅为本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种可伐合金互联片的镀银方法，对可伐合金互联片包括以下步骤的操作：⑴表面筛选和擦拭清理，⑵联合除油，⑶酸洗活化，⑷预镀处理，⑸预镀银，⑹电镀银和⑺电化学钝化；其特征在于：

所述步骤⑶酸洗活化包括：配置出体积比含量为“硫酸：盐酸：去离子水＝1：1：8”的酸洗液，将完成步骤⑵联合除油的可伐合金互联片置入配置好的温度为50-55℃酸洗液中，浸泡5-15分钟，然后在去离子水中洗掉酸洗液；再置入质量比为“高锰酸钾：氢氧化钠：去离子水＝1：3：96”，温度为65±5℃的活化液中浸泡5-20s,取出后在去离子水中洗掉活化液洗，完成酸洗活化；

所述步骤⑷预镀处理包括：将完成步骤⑶的可伐合金互联片立即置入瓦特型镀镍溶液进行1-5s的冲击镍，然后置入含量为“氰化亚铜10-25g/L、氰化钠20-50g/L、氢氧化钠2-10g/L”、电流密度为1-2A/dm²的氰化预镀铜水溶液中进行5-15s的底层镀铜，完成预镀处理；

所述步骤⑺电化学钝化包括：配置含量为“铬酸钾8-10g/L，碳酸钾6-8g/L”、电流密度为0.5-1A/dm²的钝化水溶液，不锈钢作为阳极、完成步骤⑹的可伐合金互联片作为阴极，对可伐合金互联片进行2-3分钟的电化学钝化；取出后用去离子水清洗掉可伐合金互联片上的残留物，完成电化学钝化。

2.根据权利要求1所述的可伐合金互联片的镀银方法，其特征在于：所述步骤⑵联合除油的过程为“化学除油—水洗—电化学除油—水洗”；所述化学除油为将完成步骤⑴装挂晾干后的可伐合金互联片置入体积比为“6501洗净剂：6503洗净剂：三乙醇胺油酸皂：去离子水＝1：1：1：97”化学除油液中，浸泡5-30分钟；所述电化学除油为将可伐合金互联片置入含量为“氢氧化钠10-20g/L，碳酸钠20-30g/L，磷酸三钠20-30g/L”、电流密度为5-8A/dm²的电化学除油水溶液中，所述可伐合金互联片作为阴极、不锈钢板作为阳极，对可伐合金互联片进行2-5分钟电化学除油；所述两次水洗分别为用去离子水清洗掉过化学除油中的残留物和电化学除油中的残留物。

3.根据权利要求1所述的可伐合金互联片的镀银方法，其特征在于：所述步骤⑸预镀银的过程为将完成步骤⑷预镀处理的可伐合金互联片置入含量为“氰化银3-5g/L，氰化钾60-70g/L，碳酸钾5-10g/L”、电流密度为0.3-0.5A/dm²的预镀银水溶液中，对可伐合金互联片进行0.5-1.5分钟的预镀银”。

4.根据权利要求1所述的可伐合金互联片的镀银方法，其特征在于：所述步骤⑹电镀银的过程为将完成步骤⑸预镀银的可伐合金互联片置入含量为“氯化银55-65g/L，氰化钾70-75g/L”、电流密度为1-2A/dm²的镀银水溶液中，对可伐合金互联片进行电镀银，取出后水洗掉可伐合金互联片上的残留物。