一种智能卡封装框架的电镀方法技术

一种智能卡封装框架的电镀方法，属于电子信息技术领域。其特征在于：本发明专利技术将成型框架进行前处理之后再在框架接触层电镀1.8~2.2μm厚的镍层，再在镍层的基础上电镀0.4~0.8μm的磷镍合金层，之后再在框架接触面的磷镍合金层外电镀0.009~0.05μm厚的金层。本发明专利技术提高了产品接触表面的耐磨性和抗腐蚀性。本发明专利技术可以减少硬金的厚度，并取消后处理的使用，大大节约成本。

【技术实现步骤摘要】

，属于电子信息

技术介绍
智能卡，也称IC卡(Integrated Circuit Card,集成电路卡)、智慧卡 (intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合IS07816标准的卡基中，做成卡片形式。智能卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。一般常见的智能卡采用射频技术与读卡器进行通讯。它成功地解决了无源 (卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。智能卡工作的基本原理是射频读写器向智能卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。传统的智能卡电镀工序为除油、活化、电镀半光亮镍、预镀金、镀硬金、镀软金、 后处理、热水洗、烘干。这种工序的缺点是制造成本较高，制得的智能卡框架为三层的层状结构，最内层为铜层，中间为镍层，表面为金层。在传统工艺下要求的厚度是镍接触面 3±1μ ，焊接层5±2μ ;金接触面0· 1±0· 05 μ m，焊接层0. 3±O. I μ m。否则将达不到要求的抗腐蚀性和耐磨性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本降低的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该，其特征在于，接触层电镀工艺步骤为I、前处理对成型框架的铜面进行表面清洗，除去铜面上的油脂和杂质；使用活化盐对铜面做活化处理，除掉铜面的氧化物。2、镀镍在接触层的铜面上电镀I. 8^2. 2 μ m厚的镍层；3、镀磷镍在接触层的镍层上电镀O. 4^0. 8 μ m的磷镍合金层；4、镀金在接触层的磷镍合金层上再电镀O. 009^0. 05 μ m厚的金层。所述的接触层的焊接层铜面上电镀总厚5±2 μ m的镍层与磷镍合金层，再在磷镍合金层上电镀O. 3±0. I μ m厚的金层。所述的步骤I前处理采用先做超声振荡再电解除油的工艺，电解除油具体工艺条件为在55°C条件下，使用碱性除油粉配制浓度为6(T75g/L的溶液，电解除油电流密度为 6 12ASD ;浸溃时间为l(T20s。所述的步骤2镀镍的具体工艺条件为在铜面电镀I. 8^2. 2 μ m厚的镍层，电镀药水成分为氨基磺酸镍9(Tll0g/L，氯化镍l(Tl5g/L，硼酸35 40g/L，镍柔软剂3 5ml/L，镍湿润剂2 4ml/L ；PH=3. 5 4. 0，温度为55 65°C，电流密度控制在10-30ASD，浸溃时间控制在 40 50s。所述的步骤3镀磷镍的具体工艺条件为在镍层上电镀O. Γ0. 8 μ m的磷镍合金层电镀药水成分为氨基磺酸镍9(Tll0g/L，氯化镍35 45g/L，硼酸35 40g/L，15 25%的亚磷酸溶液45 55ml/L，温度为50 55°C，PH=L 3 I. 7，电流密度控制在5-15ASD，浸溃时间控制在 40 50s。所述的亚磷酸溶液作为磷镍合金添加剂的主要组分。所述的镍柔软剂主要成分为糖精钠。所述的镍湿润剂主要组分为十二烷基磺酸钠。步骤2镀镍所用电镀药水优选昆山轩亨贸易有限公司产品。步骤2活化中所述的活化盐为过硫酸盐和硫酸盐的混合物，活化温度为18 40°C ； 浸溃时间为7 15s。活化盐优先使用得力有限公司(Technic)的Act9600活化盐或昆山轩亨贸易有限公司ZA-200微蚀剂。优选的，所述的步骤3镀镍中在铜面电镀2 μ m厚的镍层；优选的，所述的步骤I. 4 镀磷镍中在镍层再上电镀O. 5 μ m的磷镍合金层。优选的，所述的步骤5镀金中在在接触层的磷镍合金层外电镀O. 03 μ m厚的金层。所述的步骤5镀金具体工艺为I)预镀金进行预镀金，控制预镀金药水的PH=3. 6^4. 2，温度4(T45°C ;浸溃时间 6 15s，电流密度O. I O. 8ASD ；2)镀硬金在接触层的磷镍合金层上电镀厚度为O. 009^0. 05 μ m的硬金层，控制药水成分中氰化金钾4 6g/L，Co含量在O. 85 I. lg/L，控制PH=4. 2 5. 0，温度为55 65。。， 浸溃时间7 20s，电流密度O. 18 O. 72ASD ；镀软金在焊接层的磷镍合金层上电镀厚度为O. 3±0. I μπι的软金层，控制药水成分中氰化金钾7 9g/L ;控制PH=5. 5飞.5，温度为6(T65°C，浸溃时间5 15s，电流密度为2.5 5ASD。步骤I)预镀金中药水主要成分为氰化金钾，占I. 5^2. 5g/L，添加柠檬酸盐作导电盐。步骤2)镀硬金中药水中有硫酸钴和氢氧化钾(质量分数5 10%)的混合物，为药水提供Co ;药水中添加柠檬酸盐作开缸剂。乙氧基环丁烷二醇添加剂是为润湿表面，防止阴极的副反应析氢产生针孔。接触层镀金是镀硬金工序完成，接触层表面一个作用是导电，一个作用是需要耐磨，药水中含有Co的成分，在电镀时保证在镀层表面的表面光亮耐磨。而焊接层的软金层则是纯金，有良好的导电性。本专利技术所用原料均为市售产品，产品型号为市售统一型号。上述制得的智能卡封装框架的接触层和焊接层均为四层结构，自内向外依次为铜层、镍层、磷镍合金层，金层；其中接触层的镍层厚度为I.8 2. 2 μ m,磷镍合金层厚度为O. 4 0· 8 μ m,金层厚度为O. 009 O. 05 μ m ;焊接层镍层与磷镍合金层总厚为5±2 μ m,金层厚度为O. 3±0. I μ m。所述的磷镍合金层中磷占质量分数为49Γ8%。由于智能卡封装框架具有高精密性与严格的外观要求。本专利技术将电镀磷镍合金应用于智能卡封装框架工艺，与传统的半光亮镀镍相比，磷镍合金的镀层致密性更加良好，有良好的耐腐蚀性和抗磨耗的物理特性。本专利技术以一个最佳的磷镍厚度值，减少智能卡第一接触层的硬金膜厚，并且取消常规工艺的后处理，即封孔工艺，利用磷镍合金的优势镀层性能，来替代原常规工艺的为得到表面保护效果所做的措施，来减少生产成本，在之后进行的 96h盐雾试验，产品的表现非常好，通过了盐雾试验，表示其抗腐蚀性完全达到要求并且第二接触层的焊线性能良好，完全无任何不良影响。本专利技术方法对传统工序进行了改进，加入了电镀磷镍合金，取消了后处理。本专利技术针对智能卡框架的对导电性能，耐磨性能，耐腐蚀性能特殊要求在原来镍层和金层之间加镀磷镍合金层，以较小的厚度阻止内层铜层的氧化，并通过控制磷镍合金层的组分保证智能卡框架应有的功能实现。本专利技术特定组分磷镍合金层的加入可有效防止内层的渗透扩散，从而在外层金层的厚度大大减薄的情况下仍能保证智能卡框架的耐磨性和耐腐蚀性。磷镍可降低成本的机理对于磷镍来说，磷的作用可以提高镍的致密度，使磷镍镀层的晶格更加致密，从而有利于盐雾的腐蚀.通常在镀金之后也会过一个后保护剂(例如金的封孔剂)，来提高金的致密，钝化金属表面。在使用了磷镍药水之后，那么金的厚度与致密性作用就相对减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能卡封装框架的电镀方法，其特征在于，接触层电镀工艺步骤为：1.1、前处理：对成型框架的铜面进行表面清洗，除去铜面上的油脂和杂质；使用活化盐对铜面做活化处理，除掉铜面表面的氧化物；1.2、镀镍：在接触层的铜面上电镀1.8~2.2μm厚的镍层；1.3、镀磷镍：在接触层的镍层上电镀0.4~0.8μm的磷镍合金层；1.4、镀金：在接触层的磷镍合金层上再电镀0.009~0.05μm厚的金层。焊接层铜面上电镀总厚5±2μm的镍层与磷镍合金层，再在磷镍合金层上电镀0.3±0.1μm厚的金层。

【技术特征摘要】
1. 一种智能卡封装框架的电镀方法，其特征在于，接触层电镀工艺步骤为 1.1、前处理对成型框架的铜面进行表面清洗，除去铜面上的油脂和杂质；使用活化盐对铜面做活化处理，除掉铜面表面的氧化物； I. 2、镀镍在接触层的铜面上电镀I. 8^2. 2 μ m厚的镍层； I. 3、镀磷镍在接触层的镍层上电镀O. Γ0. 8 μ m的磷镍合金层； 1.4、镀金在接触层的磷镍合金层上再电镀O. 009^0. 05 μ m厚的金层。焊接层铜面上电镀总厚5±2 μ m的镍层与磷镍合金层，再在磷镍合金层上电镀0.3±0. I μ m厚的金层。2.根据权利要求I所述的一种智能卡封装框架的电镀方法，其特征在于所述的步骤1.I前处理采用先做超声振荡再电解除油的工艺，电解除油具体工艺条件为在45飞5°C条件下，使用碱性除油粉配制浓度为6(T75g/L的溶液，电解除油电流密度为6 12ASD ;浸溃时间为10 20s。3.根据权利要求I所述的一种智能卡封装框架的电镀方法，其特征在于所述的步骤I. 2镀镍的具体工艺条件为在铜面电镀I. 8^2. 2 μ m厚的镍层，电镀药水成分为氨基磺酸镍9(Tll0g/L，氯化镍l(Tl5g/L，硼酸35 40g/L，镍柔软剂3 5ml/L，镍湿润剂2 4ml/L ；PH=3. 5 4. 0，温度为55 65°C，电流密度控制在10 30ASD。4.根据权利要求I所述的一种智能卡封装框架的电镀方法，其特征在于所述的步骤I. 3镀磷镍的具体工艺条件为在镍层上电镀O. 4^...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉凤，王亚斌，刘琪，卞京明，
申请(专利权)人：山东恒汇电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：