CN116949434A - 一种多功能复合层及铝端子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多功能复合层及铝端子。该多功能复合层包括表层和底层；表层的材质为金、银、钯、镍、铂、锡、锌或其合金；底层包括碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少两层；碱铜层的厚度为0.5‑15μm；焦铜层的厚度为2‑20μm；化学镀铜层的厚度为2‑30μm；化学镀镍层的厚度为2‑30μm；氨基磺酸镍层的厚度为0.5‑30μm；表层的厚度为0.2‑35μm。本发明还提供了设有上述多功能复合层的铝端子。上述多功能复合层的底层具有优良的耐盐雾腐蚀性能，表层依据其各金属层的特性，实现优良的导电性、耐磨性、光亮性、可焊性等。

Description

一种多功能复合层及铝端子
技术领域
本发明涉及一种多功能复合层及铝端子，属于导电材料技术领域。
背景技术
铝及其合金因具有低密度、高导电性的特点以及良好的成型能力被广泛应用于军工、汽车以及航空航天等行业的电能传输系统。
铝及其合金有以下化学性质：1、在空气中易氧化生成氧化膜层，使端子电阻极大增加，影响电能传输；2、铝标准电极电势为-1.662V，与其他标准电极电势更正的金属(例如：铜)连接时易发生电位腐蚀，造成连接失效，严重时发生短路。铝及其合金在腐蚀环境下耐蚀能力的不足制约了铝及其合金的进一步应用。
目前的电镀和化学镀、喷涂、激光表面处理等工艺，可以通过在铝及其合金表面涂覆膜层来对基体起到防护作用，但抗盐雾实验的效果都不够理想，常见铝工件的盐雾时间仅能维持48小时即出现腐蚀，极大限制了铝工件在总成中的使用寿命。
目前的电镀厂家对于铝材电镀工艺研发较少，仅通过二次沉锌后镀镍来使其进行下一步电镀，镀层方案的选择不一且效果一般，难以解决高耐腐蚀性铝工件电镀的要求，尤其是应用于军工、航空航天、汽车等领域的严苛环境下使用的铝工件更无法满足使用要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多功能复合层，通过耐腐蚀的底层能够获得优异耐腐蚀性，满足工件在各情况下的耐腐蚀要求。
为达到上述目的，本发明首先提供了一种多功能复合层，其中，该多功能复合层包括表层和底层；
所述表层的材质为金、银、钯、镍、铂、锡、锌或其合金；
所述底层包括碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少两层；
其中：
所述碱铜层的厚度为0.5-15μm；
所述焦铜层的厚度为2-20μm；
所述化学镀铜层的厚度为2-30μm；
所述化学镀镍层的厚度为2-30μm；
所述氨基磺酸镍层的厚度为0.5-30μm；
所述表层的厚度为0.2-35μm。
在上述多功能复合层中，底层设置于基材与表层之间。所述底层可以为碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少两层，并且，各层的顺序可以任意设置。二层的组合例如：碱铜层+焦铜层、碱铜层+化学镀铜层、碱铜层+化学镀镍层、碱铜层+氨基磺酸镍层、焦铜层+化学镀铜层、焦铜层+化学镀镍层、焦铜层+氨基磺酸镍层、化学镀铜层+化学镀镍层、化学镀铜层+氨基磺酸镍层、化学镀镍层+氨基磺酸镍层，各个组合中的二层的上下顺序可以是任意的。
在上述多功能复合层中，优选地，所述底层包括碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少三层。该底层可以是三层的组合，也可以是四层的组合，甚至五层的组合，其中：
三层的组合例如：碱铜层+焦铜层+化学镀铜层、碱铜层+焦铜层+化学镀镍层、碱铜层+焦铜层+氨基磺酸镍层、碱铜层+化学镀铜层+化学镀镍层、碱铜层+化学镀铜层+氨基磺酸镍层、碱铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层、焦铜层+化学镀铜层+化学镀镍层、焦铜层+化学镀铜层+氨基磺酸镍层、焦铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层、化学镀铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层，各个组合中的三层的上下顺序可以是任意的；
四层的组合例如：碱铜层+焦铜层+化学镀铜层+化学镀镍层、碱铜层+焦铜层+化学镀铜层+氨基磺酸镍层、碱铜层+焦铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层、碱铜层+化学镀铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层、焦铜层+化学镀铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层，各个组合中的四层的上下顺序可以是任意的；
五层的组合为碱铜层+焦铜层+化学镀铜层+化学镀镍层+氨基磺酸镍层，五层的上下顺序可以是任意的。
在上述多功能复合层中，优选地，所述碱铜层的厚度为1-10μm，更优选为1-6μm，进一步优选为2-4μm。碱铜层作为优良打底性镀层，与基材(例如铝基材)有良好的结合力，并且可以采用氰化物电镀的方式制成，这种方式得到的镀层本身的致密性较好，能够有效的增加其耐腐蚀性，尤其适合于电子器件的打底镀层，例如PCB板、芯片中大马士革铜互连等。
在上述多功能复合层中，优选地，所述焦铜层的厚度为2-18μm，更优选为5-15μm，进一步优选为8-10μm。焦铜层一般采用电镀焦磷酸铜的方式获得，焦磷酸盐在水中的络合能力比氰化物更强，在焦磷酸盐体系中的阴极极化作用同样更强，这是因为溶液中[Cu(P2O7)2]6-所带负电荷数量更多，对阴极过程影响更大，同时[Cu(P2O7)2]6-难以放电，需要水解为[CuP2O7]2-才能放电沉积铜层，[CuP2O7]2-的水解较慢，故而再次增加了阴极极化。焦铜电镀膜层更加致密，孔隙更少，能够有效的阻止盐雾实验中氯离子的穿透，作为底部镀层可大大增强工件的耐腐蚀性能。
在上述多功能复合层中，优选地，所述化学镀铜层的厚度为3-28μm，更优选为5-15μm，再优选为8-15μm，进一步优选为9-13μm。化学镀铜层是采用化学镀的方式获得，具体是依靠其自发的化学反应进行铜离子的沉积，不涉及电流等因素干扰，即化学镀铜层几乎没有电镀所产生内应力，有很好的结合力且镀层厚度十分均匀。在高磷环境下的化学镀铜层为非晶结构，镀层细致且孔隙率低，有极好的耐腐蚀性能，在本发明中增加此层可增强整体镀层的耐腐蚀性。
在上述多功能复合层中，优选地，所述化学镀镍层的厚度为3-28μm，更优选为4-18μm，再优选为4-15μm，进一步优选为10-15μm。化学镀镍层为化学镀镍的方式获得的，在催化剂铁离子的作用下，溶液中的次磷酸根催化脱氢，形成活性氢化物，与溶液中的镍离子进行还原反应，从而使镍化学沉积到工件表面，形成化学镀镍层。化学反应沉积出来的镍层厚度十分均匀，且由于没有附加电流，不受电流大小和尖端放电效应的影响，化学镀镍层与工件之间没有电镀产生的内应力存在，真正实现了无应力。一般电镀层，在温度的变化中会导致镀层和基材间内应力的释放，使电镀下的镀层更容易被撕裂，失去其对工件的防护作用。化学镀镍层是化学沉积，由于没有内应力存在，即在温度冲击试验中只承受了拉伸应力，较其他电镀加工的镀层相比，受力更少，因受力被撕裂的风险即更小，能够承受温度冲击造成的影响，在盐雾实验中仍能够有效阻碍氯离子穿透，防止腐蚀。同时，一般电镀加工的膜层在沉积过程中，会伴随有析氢的副反应出现，氢气的产生和溢出会在镍层留下一个个微观的孔隙，所以氢气析出的多少直接影响到了膜层的致密性。化学镀镍由于是单纯的化学反应，不涉及电流密度和氢原子的过电位对其反应的影响，副反应产生的氢气要远少于电镀加工的镍层，所以化学镀镍层的孔隙率即更少，致密性更好，能更有效的阻碍氯离子穿透，极大提升了工件的耐腐蚀性能。
在上述多功能复合层中，优选地，所述氨基磺酸镍层的厚度为3-28μm，更优选为4-15μm，进一步优选为6-9μm。氨基磺酸镍层一般采用电镀的方式获得，氨基磺酸镍作为主盐，氯化镍作为阳极的去极化剂，在此药水体系下电镀出的镍层具有良好的延展性，与其他电镀镍层相比，氨基磺酸镍电镀出来的膜层更有韧性且内应力更低，能够在温度急速变化的环境下承受拉伸应力而不被撕裂，仍保持原有的致密性，在盐雾试验中能够有效保护工件，避免腐蚀。
在上述多功能复合层中，优选地，所述锌层、二次沉锌层、碱铜层、焦铜层、氨基磺酸镍层、化学镀镍层、化学镀铜层分别为底部镀层；并且，在由上述各种层中的若干层组成的多功能复合层中，各层的厚度可以根据需要进行组合。
对于本发明所提供的多功能复合层，在耐腐蚀材料的基础上，再新增其他的功能层，以满足工件不同使用环境下的各性能要求，能够延伸其他性能，可获得耐腐蚀的多功能复合层。
在上述多功能复合层中，表层是位于底层表面的功能性镀层，所述表层的材质为金、银、钯、镍、铂、锡、锌或其合金，即表层可以为金、银、钯、镍、铂、锡、锌的纯金属镀层，也可以是这些金属的合金制成的合金镀层，以及这些金属与非金属材料组成的复合材料制成复合镀层等，并且，表层可以是上述各种纯金属镀层、合金镀层、复合镀层中的两种以上的组合，而且不限于此。
根据本发明的具体实施方案，不同的金属镀层能够带来不同的功能性，例如：
1、金层：金作为贵金属有良好的导电性、耐腐蚀性、可焊接性、光亮性以及其合金有良好的耐磨性，可用于外观装饰件、导电接插件、焊接连接件、耐腐蚀防护件等。
2、银层：银的导电性比金、铜更好，同时银在空气中几乎只与硫反应，即银层具有极好的耐腐蚀性，可用于外观装饰件、导电接插件、耐腐蚀防护件等。
3、钯层：电镀钯层具有良好的焊接性、导电性、光亮性，可用于外观装饰件、导电接插件、焊接连接件、耐腐蚀防护件等。
4、镍层：镍层由于其易生产致密氧化膜使耐腐蚀性良好，作为中间层以及表面层被大量应用，同时镍层具有良好的光亮性，与其他金属或非金属材料形成合金时，有极高的硬度和耐磨性，可用于外观装饰件、导电接插件、耐腐蚀防护件和摩擦接触件等。
5、铂层：电镀铂层由于其本身的金属惰性，常用于装饰物、医疗用具等作为防护性镀层以及装饰性镀层。
6、锡层：锡层质地十分柔软且导电性尚可，经常用于电子接插件的公端与母端，且金属锡的熔点极低，为231℃，常被用于电镀后的焊接镀层。同时锡在空气中也极易生成致密的氧化膜，能够阻碍腐蚀进一步的发生，有较强的耐腐蚀性，可用于导电接插件、耐腐蚀防护件、焊接件等。
7、锌层：电镀锌层作为阳极性金属，在潮湿环境下极易腐蚀，常被用于牺牲性镀层来保护基材，常被应用于钢铁、螺丝等紧固件中，搭配其他金属可形成耐腐蚀性更好的合金镀层。
在上述多功能复合层中，根据适用位置对于耐腐蚀性能要求的不同，表层可以有不同的厚度，例如在公母铝端子的接触区域或者焊接区域，这些区域与环境的接触面积较小，属于半裸露区域，对于耐腐蚀性能的要求较低，可以设置较薄的表层；在铝端子与环境接触面积较大的完全裸露区域，对于耐腐蚀性能的要求较高，需要设置较厚的表层。优选地，所述表层的厚度为3-30μm，更优选为0.2-10μm或8-25μm。其中：
当表层为银层时，适用于半裸露区域的银层(薄银层)的厚度为0.2-3μm，更优选为0.5-2μm；适用于全裸露区域的银层(厚银层)的厚度为8-15μm，更优选为10-15μm；
当表层为锡层时，适用于半裸露区域的锡层(薄锡层)的厚度为3-10μm，更优选为3-6μm；适用于全裸露区域的锡层(厚锡层)的厚度为10-25μm，更优选为14-18μm。
在上述多功能复合层中，优选地，所述底层还包括过渡层，所述过渡层设于所述底层未与所述表层接触的一侧，即设于所述底层与基材直接接触的一侧。该过渡层是设置于底部镀层与需要耐腐蚀处理的基材之间，以作为过渡，可以采用适当的表面处理方式实现，包括但不限于真空电镀、气相沉积、喷砂、喷粉等用于铝材表面改性工艺。
在上述多功能复合层中，优选地，所述过渡层包括锌层，或者锌层与二次沉锌层的组合；锌层(或者锌层、二次沉锌层)、碱铜层、焦铜层、银层依次设置。锌层、二次沉锌层作为后续电镀层的过渡层，能够保证其附着力。根据本发明的具体实施方案，锌层与二次沉锌层的组合包括锌层和二次沉锌层叠加(上下叠加、二次沉锌层覆盖锌层)设置的方式；以及，锌层与二次沉锌层位于同一层的不同区域的方式，并且在这种方式下，二者可以有一部分是相互叠加的。本发明的过渡层并不限于锌层、二次沉锌层，也可以采用其他金属或合金材质，只要能够有利于提高多功能复合层的附着力即可，例如可以通过喷涂、真空电镀等表面处理工艺，在铝端子的表面形成其他金属过渡层或合金过渡层。
在上述多功能复合层中，优选地，所述锌层的厚度为0.1-8.0μm(例如为0.1-5.0μm，优选0.3-1.5μm，更优选0.5-1μm)，所述二次沉锌层的厚度为0.1-9.0μm(例如0.5-6μm，优选为1.0-4.0μm)。
本发明还提供了一种铝端子，其中，该铝端子的表面的部分区域或者全部区域设有上述的多功能复合层。
本发明所提供的铝端子的制备方法可以包括以下步骤：
对铝端子的正面进行辊压处理和抛光处理；
对铝端子的侧面进行冲压处理；
在经过处理的铝端子的正面和侧面依次形成多功能复合层的各个层(通过电镀、化学镀等方式形成)，得到设有多功能复合层的铝端子。
在上述铝端子的制备方法中，辊压处理、抛光处理、冲压处理等可以仅针对需要进行耐腐蚀处理的区域进行，并不限于一定是铝端子表面的全部区域。通过采用局部区域处理的方式，有利于焊接的进行，可以配合摩擦焊、搅拌摩擦焊、超声波焊、分子扩散焊、电阻焊等多种连接工艺，从而获得具有较高可靠性的多种连接工艺的耐腐蚀端子。
在上述铝端子的制备方法中，优选地，通过对端子素材进行辊压处理，能够增强其端子表面的致密度，增强后续电镀处理的耐腐蚀性。
在上述铝端子的制备方法中，优选地，通过对端子素材进行抛光处理，能够增强其端子表面的光洁度，增强后续电镀处理的耐腐蚀性。抛光处理可以采用化学抛光、机械抛光等方式进行。
在上述铝端子的制备方法中，优选地，经过辊压处理和抛光处理的铝端子的正面粗糙度小于Ra 3.6，更优选小于Ra 0.8，即，制备该铝端子的铝基材正面粗糙度小于Ra3.6，更优选小于Ra 0.8。
在上述铝端子的制备方法中，优选地，经过辊压处理的铝端子的侧面粗糙度小于Ra 3.6(更优选小于Ra 0.8)，光亮带大于50％(更优选大于98％)，即，制备该铝端子的铝基材侧面粗糙度小于Ra 3.6(更优选小于Ra 0.8)，光亮带大于50％(优选大于98％)。
在上述铝端子的制备方法中，优选地，当设有过渡层时，在电镀形成碱铜层之前，先在经过处理的铝端子的正面和侧面形成过渡层。
本发明所提供的多功能复合层的底层具有优良的耐盐雾腐蚀性能，在温度急速变化或持续高温/低温/高湿的环境下，仍能具有良好的防护效果，同时表层依据其各金属层的特性，实现优良的导电性、耐磨性、光亮性、可焊性等。
附图说明
图1为本发明所提供的具有多功能复合层的铝端子的一种典型结构的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明所提供的具有多功能复合层的铝端子的一种典型结构如图1所示。该铝端子包括基材1以及设于基材1一侧的多功能复合层；
该多功能复合层包括过渡层2、底层和表层4，其中：
过渡层2可以是锌层或者锌层与二次沉锌层的组合；
底层包括第一底层31、第二底层32、第三底层33，并且，第一底层31、第二底层32、第三底层33分别选自碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层；
表层4选自金、银、钯、镍、铂、锡、锌的纯金属镀层，也可以是这些金属的合金制成的合金镀层，以及这些金属与非金属材料组成的复合材料制成复合镀层等，以及上述各种纯金属镀层、合金镀层、复合镀层中的两种以上的组合，而且不限于此。
本发明的铝端子的电镀工艺可以包括以下步骤：超声波脱脂、碱洗、酸洗、活化、电镀或化学镀、电镀表层、后处理、纯水洗、烘干；
其中，当设有过渡层时，可以在活化之后进行化学沉锌、化学退锌、二次沉锌，二次沉锌的步骤可以根据需要进行选择。
本发明的技术方案从避免氯离子与基材接触的设计入手，所述素材端子的正面采取辊压处理、抛光处理，处理后的粗糙度小于Ra 3.6，优选小于Ra 0.8；素材端子侧面使用精密冲压工艺加工，处理后的光亮带大于50％，优选大于98％、粗糙度小于Ra 3.6，优选小于Ra 0.8。
辊压处理的工艺是通过上、下两个辊压轮对夹在中间的铝板进行反复辊压。辊压处理通过机械手段施加压力增加了铝材的表面密度，进而减少了铝端子素材表面的孔隙率，提升其致密性，为下一步电镀膜层的覆盖做好准备，素材孔隙越少电镀膜层的孔隙就越少，防护性更高。通过辊压处理，铝板表面的粗糙度降低，平整度获得大幅提升。
抛光处理的工艺是通过将端子素材置于含有抛光溶液和磁力针的抛光槽中进行处理。磁力抛光是通过通电产生磁场，磁场带动不锈钢针(即磁力针)运动，在运动过程中，磁力针摩擦端子素材的表面，从而达到机械抛光的效果，提高端子素材表面的光洁度及平整度。
抛光处理、精密冲压工艺等均为提升端子素材正面及侧面的光洁度与平整度。
通过提高端子素材的平整度及光洁度，能够极大的有利于电镀膜层，因为受电流的影响，电镀工艺会在工件电子富集的位置积累更多电镀膜层，这就会造成端子表面的电镀膜层厚度不一，甚至出现大量凹坑，造成盐雾中氯离子的汇集并穿透。端子素材的平整度不足时，由于尖端放电的原理，导体表面越弯曲，相对表面积越小的地方所聚集的电荷就越多，素材表面不平整的凸起将会聚集大量电子，使电镀后的工件表面凸起的位置更凸，凹陷的位置更凹，这就形成了小孔，容易汇聚盐雾药水，造成氯离子的穿透，进而造成腐蚀。经本发明的工艺处理后，端子素材能有效覆盖电镀膜层，有效提升其耐腐蚀性能。
电镀碱铜：电镀参数如下：氰化亚铜：40-50g/L，总氰化钠：40-60g/L，游离氰化钠：8-14g/L，酒石酸钾钠：30-45g/L，氢氧化钠：1-3g/L，添加剂(聚乙二醇、脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)及OP系列辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的混合物)：3-5mL/L，温度：40-50℃，阴阳极面积比为1：1.5，电流密度：0.7-1.2A/dm2，电镀时间：5-15min，镀层厚度根据需要进行选择。
为增强其镀层致密性，本发明进行了工艺优化：一般为满足电镀效率的要求，更快生产，电镀厂电镀碱铜的电流密度为4-10A/dm2，远高于本发明。电流密度直接影响着镀层的致密性，电流密度高会减弱阴极极化，同时更易到达溶液中氢离子的析出过电位，造成电镀时析氢副反应的发生，析出的氢气在镀层中会留下孔隙，降低镀层的致密性。本发明所用的电镀碱铜工艺在降低电流密度的同时，增加了主盐氰化亚铜和游离氰化钠的浓度，由此得到了电镀效率和致密性都十分优异的碱铜镀层。
电镀焦铜：电镀参数如下：焦磷酸铜：50-70g/L，焦磷酸钾：300-450g/L，柠檬酸铵：15-30g/L，氨水：2-5mL/L，电流密度0.7-1.2A/dm2，温度40-50℃，阴阳极面积比为1：1.5，电镀时间50-90min，镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
化学镀铜层：化学镀铜参数如下：化学镀液的组成：硫酸铜：5-20g/L，次磷酸钠：20-50g/L，柠檬酸钠：5-30g/L，硫酸镍：0.1-5g/L，亚铁氰化钾：0.5-7mg/L，硼酸：15-50g/L；温度60-90℃，pH为7.8-10.2，电镀时间40-100min，一般镀速为1μm/6min，即：6min-1μm，即24min-4μm，48min-8μm；镀层厚度可以根据需要通过控制化学镀铜的参数进行控制。
化学镀镍层：化学镀镍参数如下：以化学镀液的总体积计，所述化学镀镍层采用的化学镀液含有硫酸镍：15-25g/L，次磷酸钠：15-25g/L，醋酸钠：20-30g/L，丁二酸5-10g/L，乳酸：10-20g/L；镀液中的剩余成分为水。化学镀镍的温度为85-95℃，化学镀时间为20-40min。化学镀镍反应速率稳定，按本发明的方法进行，一般镀镍速率为1μm/5min，即：5min-1μm，即20min-4μm，40min-8μm。
氨基磺酸镍层：电镀参数如下：电镀液组成：氨基磺酸镍：300-500g/L，氯化镍：10-25g/L，硼酸：30-40g/L，氨基磺酸：100-150g/L，添加剂：5-10ml/L，电流密度：0.8-1.2A/dm2，温度：50-60℃，阴阳极面积比：1：1.5，电镀时间1-80min(优选40-60min)，镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
表层的电镀可以参考本领域的常规方式进行，例如：
银的电镀参数如下：电镀液组成：氰化银：30-50g/L，氰化钾：130-150g/L，游离氰化钾：45-60g/L，碳酸钾：15-25g/L，氢氧化钾：4-10g/L，添加剂(硫代氨基甲酸盐、十二烷基磺酸钠、OP系列辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或者两种以上的混合物)：20-30g/L，温度：20-25℃，阴阳极面积比为1：1.5，电流密度：0.2-0.5A/dm2，电镀时间：1-90min(优选为30-60min)，镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
锡的电镀参数如下：电镀液组成：硫酸亚锡：10-50g/L，硫酸：60-190ml/L，明胶：1-10g/L，甲醛：5-10ml/L，苄叉丙酮：5-30g/L；温度：10-40℃，阴阳极面积比：1:1.5，电流密度：0.7-1.2A/dm2，电镀时间：15-120min，镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
实施例中的相关测试方法如下：
耐盐雾腐蚀：按照国标GB/T 2423.17-2008进行。合格标准：镀层无腐蚀出现，无表面点蚀、起皮、鼓泡等，镀层无斑点和颜色变化。
温度冲击实验按照国标：GB/T 2423.22-2012进行，具体为：先将样品在-40℃下保持30min，然后于30s内转移到140℃保持30min，在“-40℃下保持30min”和“140℃保持30min”这样循环100次后，按照国标GB/T 2423.17-2008进行耐盐雾腐蚀实验。合格标准：镀层无腐蚀出现，无表面点蚀、起皮、鼓泡等，镀层无斑点和颜色变化。
实施例1
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括焦铜层(厚度10μm)和化学镀铜层(厚度10μm)，表层为银层(厚度10μm)。
该铝端子的接触电阻为25μΩ，耐盐雾测试之前测得，该铝端子具有良好的导电性能；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为264H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到144H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例2
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀镍层(厚度15μm)和焦铜层(厚度10μm)，表层为金层(厚度3μm)。
该铝端子的接触电阻为55μΩ，耐盐雾测试之前测得，该铝端子具有良好的导电性能；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为228H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到120H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例3
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀铜层(厚度20μm)和化学镀镍层(厚度20μm)，表层为锌镍合金层(厚度10μm；锌镍合金中，锌的质量占比为89％，镍的质量占比为11％)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为432H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例4
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括碱铜层(厚度5μm)和化学镀铜层(厚度15μm)，表层为化学镀镍层(厚度20μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为240H；耐盐雾测试之后的硬度为800HV，该铝端子具有良好的力学性能。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例5
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括氨基磺酸镍层(厚度12μm)和焦铜层(厚度15μm)，表层为铂层(厚度5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为288H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例6
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀镍层(厚度10μm)、碱铜层(厚度5μm)和焦铜层(厚度15μm)，表层为钯层(厚度10μm)。
该铝端子的接触电阻为67μΩ，耐盐雾测试之前测得，该铝端子具有良好的导电性能；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为252H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例7
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括焦铜层(厚度10μm)、碱铜层(厚度4μm)和氨基磺酸镍层(厚度10μm)，表层为锡层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为384H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到252H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例8
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀铜层(厚度10μm)和焦铜层(厚度10μm)，表层为银层(厚度10μm)。
该铝端子的接触电阻为27μΩ，耐盐雾测试之前测得，该铝端子具有良好的导电性能；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为264H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
本实施例对应于实施例1，二者的区别在于底层所包括的化学镀铜层和焦铜层的上下位置不同，根据耐盐雾测试结果可以看出：底层所包括的镀层的顺序对于耐盐雾测试结果没有影响，镀层顺序可以调整。
实施例9
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括焦铜层(厚度10μm)和化学镀镍层(厚度15μm)，表层为金层(厚度3μm)。
该铝端子的接触电阻为51μΩ，耐盐雾测试之前测得，该铝端子具有良好的导电性能；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为228H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到120H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
本实施例对应于实施例2，二者的区别在于底层所包括的焦铜层和化学镀镍层的上下位置不同，根据耐盐雾测试结果可以看出：底层所包括的镀层的顺序对于耐盐雾测试结果没有影响，镀层顺序可以调整。
实施例10
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的全裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括氨基磺酸镍层(厚度10μm)、焦铜层(厚度10μm)和碱铜层(厚度4μm)，表层为锡层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为384H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到252H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例提供的多功能复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
本实施例对应于实施例7，二者的区别在于底层所包括的氨基磺酸镍层、焦铜层、碱铜层的上下位置不同，根据耐盐雾测试结果可以看出：底层所包括的镀层的顺序对于耐盐雾测试结果没有影响，镀层顺序可以调整。
实施例11
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的半裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括焦铜层(厚度1μm)和化学镀铜层(厚度1μm)，表层为银层(厚度10μm)。
该铝端子的接触电阻为28μΩ，耐盐雾测试之前测得；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为48H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例的多功能复合层的底层厚度较低，耐盐雾腐蚀性能不如具有较厚底层的多功能复合层，但是相对于常规镀层来说，本实施例的耐腐蚀性能仍旧是很好的，能够适用于铝端子的焊接区域以及半裸露区域。
实施例12
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的半裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀镍层(厚度1μm)和焦铜层(厚度1μm)，表层为金层(厚度3μm)。
该铝端子的接触电阻为50μΩ，耐盐雾测试之前测得；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为72H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到36H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例的多功能复合层的底层厚度较低，耐盐雾腐蚀性能不如具有较厚底层的多功能复合层，但是相对于常规镀层来说，本实施例的耐腐蚀性能仍旧是很好的，能够适用于铝端子的焊接区域以及半裸露区域。
实施例13
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的半裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括化学镀镍层(厚度15μm)和焦铜层(厚度10μm)，表层为金层(厚度0.5μm)。
该铝端子的接触电阻为81μΩ，耐盐雾测试之前测得；
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为96H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到48H。
根据上述测试结果可以看出：本实施例的多功能复合层的表层厚度较低，耐盐雾腐蚀性能不如具有较厚底层的多功能复合层，但是相对于常规镀层来说，本实施例的耐腐蚀性能仍旧是很好的，能够适用于铝端子的焊接区域以及半裸露区域。
实施例14
本实施例提供了一种具有多功能复合层的铝端子，其中：
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理，粗糙度小于Ra 0.8，侧面经过精密冲压工艺加工，光亮带大于98％、粗糙度小于Ra 0.8；
该铝端子素材的半裸露区域设有多功能复合层；
多功能复合层包括过渡层、底层和表层，其中，过渡层包括一次沉锌层(厚度1μm)和二次沉锌层(厚度2μm)，底层包括焦铜层(厚度1μm)、碱铜层(厚度0.5μm)和氨基磺酸镍层(厚度1μm)，表层为锡层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试，测得耐盐雾时间为60H；
对该铝端子进行温度冲击实验，然后进行耐盐雾腐蚀实验，根据实验结果来看，在承受100次温度冲击之后，本实施例的铝端子的耐盐雾时间仍能够达到24H，能够适用于铝端子的焊接区域以及半裸露区域。
对于本发明实施例11-14所提供的基于薄表层的多功能复合层在耐腐蚀时间方面可能不如实施例1-10的基于厚表层的多功能复合层，但是，该测试是在完全暴露于盐雾环境下进行的，而在铝端子的实际使用过程中，该铝端子的半裸露区域不是完全暴露于环境之中的，因此，基于薄表层的多功能复合层的耐腐蚀时间低于基于厚表层的多功能复合层并不会影响铝端子的使用寿命，这部分基于薄表层的多功能复合层仍会发挥良好的耐腐蚀效果，如果铝端子的半裸露区域设置基于薄表层的多功能复合层、全裸露区域设置基于厚表层的多功能复合层，铝端子整体的耐腐蚀性能也是有保证的。
基于此，本发明可以按照区域特性(是否暴露于环境、对于耐腐蚀性能要求的高低)和使用需求等，在铝端子的不同位置设置不同的耐腐蚀复合层，由此可以在保证耐腐蚀性能、使用寿命的情况下，降低成本。

Claims (14)

1.一种多功能复合层，其特征在于，该多功能复合层包括表层和底层；
所述表层的材质为金、银、钯、镍、铂、锡、锌或其合金；
所述底层包括碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少两层；
其中：
所述碱铜层的厚度为0.5-15μm；
所述焦铜层的厚度为2-20μm；
所述化学镀铜层的厚度为2-30μm；
所述化学镀镍层的厚度为2-30μm；
所述氨基磺酸镍层的厚度为0.5-30μm；
所述表层的厚度为0.2-35μm。
2.根据权利要求1所述的多功能复合层，其特征在于，所述底层包括碱铜层、焦铜层、化学镀铜层、化学镀镍层、氨基磺酸镍层中的至少三层。
3.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述碱铜层的厚度为1-6μm。
4.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述焦铜层的厚度为5-15μm。
5.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述化学镀铜层的厚度为5-15μm。
6.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述化学镀镍层的厚度为4-15μm。
7.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述氨基磺酸镍层的厚度为4-15μm。
8.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，所述表层的厚度为0.2-10μm或8-25μm。
9.根据权利要求1或2所述的多功能复合层，其特征在于，该多功能复合层还包括过渡层，所述过渡层设于所述底层未与所述表层接触的一侧。
10.根据权利要求9所述的多功能复合层，其特征在于，所述过渡层包括锌层，或者锌层和二次沉锌层的组合，所述锌层的厚度为0.1-8.0μm，所述二次沉锌层的厚度为0.1-9.0μm。
11.根据权利要求10所述的多功能复合层，其特征在于，所述锌层的厚度为0.3-1.5μm，所述二次沉锌层的厚度为1.0-4.0μm。
12.一种铝端子，其特征在于，该铝端子的表面的部分区域或者全部区域设有权利要求1-11任一项所述的多功能复合层。
13.根据权利要求12所述的铝端子，其特征在于，制备该铝端子的铝基材正面粗糙度小于Ra 3.6；优选小于Ra 0.8。
14.根据权利要求13所述的铝端子，其特征在于，制备该铝端子的铝基材侧面粗糙度小于Ra 3.6(优选小于Ra 0.8)，光亮带大于50％(优选大于98％)。
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