RoHS指令对电镀铬的影响.docx

RoHS指令對電鍍鉻的影響

一、電鍍介紹

電鍍(electroplat被in定g)義為一種電沈積過程(electrodepositionpr，o是ce利ss用)電極(electrod通e)過電流，使金屬附著於物體外表上，其目的是在改變物體外表之特性或尺寸。電鍍的目的是在素材上鍍上金屬鍍層，改變素材外表性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、尺寸錯誤或磨耗之修補。

電鍍大部份在液體下進行，又絕大部份是由水溶液中電鍍，約有30種的金屬可由水溶液進行電鍍，由水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、Pd、Mg、W…等。大局部的水溶液電鍍的金屬鍍層為合金鍍層，如鈀鎳、金鈷、鎳磷、鎢鎳…等。

電鍍依其方式可分為掛鍍、滾鍍、連續電鍍(ReeltoRe…el等)數種，掛鍍主

要用於較大件的鍍件(汽車零組件、電子用品外殼…)上，分批掛在陰極架上一批批電鍍；滾鍍多用於較粗操的、大量的金屬零件電鍍，將一整批鍍件放入電鍍籃中，在電鍍槽液中以滾動的方式進行電鍍；連續電鍍是將鍍件放至於料帶上，在一條電鍍生產線中鍍上不一樣的金屬層。

一般水電度的槽體可分為：陽極、鍍件、槽液三大主體，陽極又可分為可溶性陽極與不行溶性陽極兩大類；而鍍件依需求可能有銅、不繡鋼、鋁…各類金屬件；槽液則依所需要的鍍層種類而有所變化，也會因鍍件的大小、種類、電鍍方式、藥水系統而有所不同。

連續電鍍的生產過程介紹

電鍍流程依序為前處理、電鍍、後處理。前處理依鍍件不同而有所差異，一般而言會有水洗、脫脂、酸浸、預鍍…等四個步驟；電鍍則因所需鍍層不同而有所差異；後處理包含水洗、封孔、乾燥…等三個部奏。

其流程整理如下：

(假設鍍件需要鍍鎳、金、錫，三種鍍層)

進

水

脫

酸

預

鎳

金

錫

水

封

乾

收

料

洗

脂

浸

鍍

槽

槽

槽

洗

孔

燥

料

在每道槽液間，都會有水洗的過程，其目的在防止上一道製程的槽液被帶入下一槽中，阻挡污染與維持壞槽液的穩定性；前處理中的酸浸、預鍍，與後處理中的封孔、乾燥，會因為鍍件的不同或鍍層不同而增減，其流程會因應鍍件、鍍層的需要進行變化。

鍍鎳層的必要性？

在大部份的水電鍍過程中，素材(工件)上的第一層鍍層大都會為鎳鍍層，那為什麼大部份的水電鍍都需要鎳鍍層做為第一層鍍層呢？鎳鍍層不易氧化，鎳金屬的熔點高，鍍層的密合度高，且外表粗糙，所以格外適合做為其他金屬鍍層和素材的界面。

一般常見的鎳鍍層可依外表光澤度來做區分，可分為光澤鎳、半光澤鎳、霧鎳，三種鍍層均為鎳鍍層，差別在鎳金屬的堆積方式不同，光澤度越高的金屬堆積越細緻，光澤度越差的金屬堆積越粗糙。就常見的鎳電鍍藥水而言，光澤度取決於藥水槽液中光澤劑含量的凹凸，在肯定範圍內，光澤劑越多光澤度越高。

一般光澤劑多為有機物，會影響金屬的堆積模式，這也表示光澤劑會隨著電鍍製程沉積在鍍層中。就鎳鍍層而言，鍍層上的有機物質多為硫化物，光澤度越高，含硫量也越高。如上所述，鎳鍍層的主要功能是一界面，讓後續的鍍層能順利的與素材結合，又鍍層的亮度會受素材或前一層鍍層的光澤度所影響，在一般要求金屬鍍層越亮越好的情況下，為什麼會有光澤度較差的鎳鍍層存在呢？其主要缘由是鍍層內應力的考量，有些產品在經電鍍後需要彎折，內應力過高的鍍層會龜裂，造成素材外露，失去鍍層的保護功能，而鎳鍍層的光澤度越高，含硫量越大，其內應力就越大，越简洁在彎折後造成龜裂。

還有另一種鎳鍍層，一般稱之為衝擊鎳，主要用在不銹鋼的產品線，因為不銹鋼的外表過於光滑，一般鎳鍍層上鍍後简洁剝落，因此出現衝擊鎳。衝擊鎳是利用酸性環境提升不銹鋼的活性，再用電流將鎳金屬強烈的打在素材上，在不銹鋼表層製造出一粗糙面，便利後續的鍍層上鍍。

就一般3C產品的電子零件部份，運用到大量的銅金屬合金，在第一層鍍層鍍鎳的目的是有利於其他鍍層在後續的上鍍，也可以防止後段製程造成銅的氧化，因為在經IRreflo後w，鍍層最外表的錫層會重熔，如不鍍鎳，易造IRreflo後w銅材的暴露進而氧化，所以就銅類素材而言，鎳鍍層供给的是一個抗氧化的功能。在其它素材或其它製程的電子零件產品部份，決大多數也會在鍍層中打上鎳底，其目的也在供给一個介面與防止氧化。

在電子零件的外觀部份，因鎳鍍層暴露再與皮膚長時間接觸後會造成過敏反應，有相當多的廠商期望減少鎳的使用，也提出相當多的替代合金鍍層，但在藥水的穩定性、鍍層硬度、耐磨性、抗腐蝕性、電鍍本钱方面，還是無法與鎳鍍層相比擬，畢竟鍍鎳已有一百多年的發展史。

鎳過敏對部份人會造成一輩子的傷害，因此目前對鎳鍍層有立法規範，對鎳鍍層的規範可分成兩部份：一為長時間接觸皮膚的產品，例如手表、手環、項鍊…等；二為穿刺