汽车端子电镀新工艺

01、前言

汽车端子主要采用黄铜或青铜材料。在潮湿或高温的环境下容易氧化变色。接触电阻升高而影响端子导电性。

为解决端子的氧化问题，一般采用的是在汽车端子上电镀抗氧化性能力较强及导电性好的锡防护层。

然而锡镀层硬度较低、摩擦系数大，导致在提高端子防护能力的同时，电镀端子的插拔力提高，汽车端子装配的难度大，并且锡镀层容易在锌扩散的情况下出现变色，黄铜基体需增加预镀0.5μm铜或镍镀层的工序来防止黄铜基体中锌的扩散导致锡镀层变色的问题。

针对现有技术中存在的问题.开发了一种汽车端子化学镀白青铜(又称高锡青铜)工艺，镀层呈银白色，其硬度介于镍铬之间.在大气中不易氧化变色，在弱酸弱碱中也很稳定，还有良好的钎焊和导电性能，解决了汽车端子镀锡后插拔力增加过大、装配困难的问题，减少了电镀工序和镀层厚度，在降低成本的同时降低了插拔力、提高了端子的防护性能及抗锌扩散和镀层变色的能力。

02、镀液成分及工艺参数

镀液配方及参数：

五水硫酸铜

15g/L

氯化亚锡

20g/L

硫酸(98%)

20mL/L

次磷酸钠

16g/L

配位剂

A200g/L

稳定剂zP

10g/L

pH值

<1.5

温度

30—45℃

镀液中各成分的作用和影响如下：

(1)硫酸铜和氯化亚锡硫酸铜和氯化亚锡是溶液的主盐.

它们的含量和比例对镀层的沉积速度和成分有一定的影响，提高二者的含量，沉积速度加快，但镀层结晶变粗，溶液自然分解的倾向也增大。

单独提高硫酸铜或氯化亚锡的含量，在一定程度上能提高镀层中铜或锡的含量。

(2)配位剂A、B配位剂A为胺类有机物，配位剂B为含羧基的有机物，配位剂A、B通过羧基、胺基与铜离子及亚锡离子配位。

使二者的氧化还原电位接近而实现两种金属的共沉积.同时防止铜离子的自身氧化还原反应生成铜和氧化亚铜，提高镀液的稳定性，改善镀层的质量。

(3)硫酸保证氧化还原反应在酸性条件下进行，以加快沉积速度.含量低时沉积速度慢，含量过高会引起镀液的自然分解.降低镀层质量和镀液寿命。

(4)次磷酸钠次磷酸钠含量的增加会加快镀层沉积速度，但含量过高会引起镀液的自然分解，镀层粗糙。次磷酸钠含量过低时，镀层结晶细致，但沉积速度降低。

(5)稳定剂ZP在二价铜的还原过程中，除直接还原为铜外.还有副反应生成氧化亚铜，若共沉积将使镀层粗糙及镀层结合力降低：稳定剂zP为亚铁类无机物，可以抑制副反应的发生，但用量过多会导致沉积速度显著减慢.甚至停止反应。

03、镀层性能验证

施镀白青铜2min的黄铜基体汽车端子经X射线镀层测厚仪测试，镀层为0.5μm。

用FEISirion200场发射扫描电子显微镜观察镀层的结晶情况，用能谱仪确定镀层的元素组成和比例，可以看出镀层结晶致密、无空隙。

图1的能谱分析表明镀层由Sn和Cu2种元素组成，通过能谱的定量分析确定其质量分数为铜12.11%，锡87.89%。

图 1 镀层的 EDS谱

按照汽车行业标准QC/T417-2001第二部分4.3插入力和拔出力的测定、4.16盐雾试验测定、4.8接触电阻测其插入力、拔出力、抗蚀性能、接触电阻，在150℃的烘箱中放置10h测定其抗基体锌热扩散试验以检验镀层抗变色性能。

同时采用镀铜0.5μm后镀锡2.μm或直接电镀锡2.0μm的DJ621—6.3A插头及DJ621—6.3B插座，采用相同方法测定其插入力、插拔力、抗蚀性能、接触电阻及抗锌扩散能力，其结果与直接化学镀白青铜镀层0.5μm的端子性能进行对比，结果见表1。

从表1可知在汽车端子上化学镀0.5μm白青铜镀层后，不仅端子的插入和拔出力比锡及铜十锡镀层的插入力、拔出力降低10N以上，与无镀层端子相比无明显变化，同时接触电阻也有一定降低;盐雾试验结果表明其抗蚀性超过0.5μm铜镀层+2.0μm锡镀层;抗锌扩撒变色能力好，与0.5μm铜镀层+2.0μm锡镀层一致，表明0.5μm白青铜镀层可以在降低插拔力的情况下具有较低的接触电阻、良好的抗蚀性能及抗锌扩散变色能力，在省去镀0.5μm铜的工序下提高了电镀端子的相关性能。

04、小 结

生产实践和试验表明汽车端子化学镀白青铜工艺技术稳定可靠，能够在生产中得到推广应用。

采用该工艺进行白青铜表面处理的端子不论是耐腐蚀性还是抗变色能力都比镀锡有所提高，而且镀层的厚度降低，生产成本下降，在保证接触电阻的前提下端子的插拔力降低，解决了端子装配困难的问题。