CN107921472A - 电沉积方法和经涂覆的组件 - Google Patents

Abstract

本文描述了电沉积方法和经涂覆的制品(例如，电连接器)。

Description

电沉积方法和经涂覆的组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月15日提交的美国专利申请序列号62/193,064的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及电沉积方法和经涂覆的组件。

背景技术

可以在基底材料上施加许多类型的涂层。电沉积是用于沉积这种涂层的常用技术。电沉积一般涉及向置于电沉积浴中的基底材料施加电压以还原浴中的金属离子物质，其以金属或金属合金涂层的形式沉积在基底材料上。可以使用电源在阳极和阴极之间施加电压。阳极或阴极中至少之一可以用作待涂覆的基底材料。在一些电沉积工艺中，诸如在脉冲镀覆、交流镀覆或反向脉冲镀覆中，可以以复杂波形来施加电压。

可以使用电沉积来沉积多种金属和金属合金涂层。经涂覆的制品可以用于多种应用中。例如，电连接器可以包括导电基底材料和涂层。涂层可以具有赋予不同特性的若干层。在一些应用中，对电连接器重要的是满足一定的机械特性、电特性和外观特性。因此，需要能够生产具有期望的机械特性、电特性和外观特性的经涂覆的连接器的工艺。

发明内容

提供了电沉积方法和经涂敷的组件。

在一个方面中，提供了一种方法。该方法包括使筒装载有复数个组件；在电镀浴中旋转筒；以及在组件的表面上电镀镍钨合金层。电镀速率在0.001微米/分钟至10.0微米/分钟之间，镍钨合金层在组件的表面上形成涂层的至少一部分。

另一方面，提供了一种电连接器。电连接器包括导电基底和形成在基底材料上的镍钨合金层。电连接器不具有含锡或贵金属的层。

另一方面，提供了一种电连接器。该电连接器包括导电基底和形成在导电基底上的镍钨合金层。电连接器被配置成提供电接地。

另一方面，提供了一种电连接器。该电连接器包括导电基底和形成在导电基底上的镍钨合金层。电连接器被配置成提供机械附接。从以下详细描述中，本发明的其他方面、实施方案和特征将变得明显。通过引用并入本文的所有专利申请和专利的全部内容通过引用并入本文。如有冲突，以本说明书(包括定义)为准。

附图说明

图1是示出如以下实施例1中进一步描述的产率相对于浴体积与组件的表面积的比率的关系的图。

图2是示出如以下实施例2中进一步描述的产率相对于浴pH的关系的图。

图3是示出如以下实施例3中进一步描述的产率相对于镀覆与钝化之间的时间的关系的图。

具体实施方式

本文描述了电沉积方法和经涂覆的组件(例如，电连接器)。该方法一般利用滚镀工艺用于在组件上沉积镍钨合金层。滚镀可以用于同时涂覆大量组件。在一些情况下，组件可以是涂覆有镍钨合金层的导电基底材料，在一些情况下，组件可以是涂覆有其他金属层的导电基底材料。例如，经涂覆的组件可以用作电连接器。如下面进一步描述的，本发明人已经认识到，某些滚镀参数在形成镍钨层(单独或与涂层的其他层组合)中是重要的，其能够形成具有期望特性包括优异的机械特性和电特性、以及高品质的外观的电连接器。

一般地，本文所述的滚镀工艺包括将许多待涂覆的小组件装载到筒中。例如，典型的筒装载体积(组件占筒的体积)在20％至75％范围内，在一些情况下在40％至60％范围内。

滚镀装置被配置成使得组件与电镀浴接触。如下面进一步所描述的，浴包含合适的化学物质，包括在镀覆工艺期间以合金(例如，镍和钨)的形式沉积的金属离子物质(例如，镍离子物质和钨离子物质)。在一些情况下，筒被放置在浴中(浴可以被容纳在槽中)并且筒壁中的穿孔使得浴与组件接触。

在某些工艺中已经观察到，浴体积(即液体浴的体积)与组件的表面积的比率可能是影响所得的镍钨合金层的外观和品质的重要参数。在一些工艺中，对于比率为大于或等于30，并且在一些情况下，大于或等于35是理想的。

在某些工艺中还观察到，浴体积(即液体浴的体积)与筒装载体积(即筒内组件的体积)的比率可能也是影响所得的镍钨合金层的外观和品质的重要参数。例如，对于比率为大于或等于35或者大于或等于40可能是有利的。

在筒内，组件与一个或更多个其他组件电接触。电引线在筒的体积内延伸并且在使用期间接触至少一些组件。引线连接到电源，使其可以用作电沉积工艺中使用的“筒”电极，以向组件提供电流。电引线可以是导电线，例如金属线，或者彼此电接触的一系列金属线。电引线也可以是导电棒或其他几何形状的导电材料，或者许多这种几何形状的组合件。在一些情况下，如在机械夹子、夹具、螺丝、钩子或刷子的情况下，功能几何形状是电引线的一部分，其便于与组件电接触。电引线不必是不动的，而是可以由于工艺的搅动而移动。例如，电引线可以耦接至筒。

筒涂覆装置可以包括与电镀浴接触的“浴”电极。例如，浴电极可以浸入浴中。在镀覆期间，使用电源在筒与浴电极之间施加电压。电流从电源通过筒电极流入与其接触的组件，并经由组件之间的物理接触流入筒中的其他组件。当筒旋转时，组件中的所有组件彼此接触，并且因此起单个电极的作用。由于组件上的电势，浴中的金属离子物质(例如，镍离子物质、钨离子物质)在组件表面上被还原，并且以层的形式沉积在组件上。

在一些实施方案中，在电极之间施加基本恒定的电压。这种实施方案被称为直流(DC)镀覆。在其他实施方案中，在沉积工艺期间对电压进行调制(即变化)。在一些工艺中，电压(和所产生的电流)可以是脉冲的。例如，可以使用以脉冲镀覆、反向脉冲镀覆或其组合所公知的技术。例如在美国专利第7,425,255号中已经描述了用于沉积镍钨合金层的合适的脉冲技术，该专利的全部内容通过引用并入本文。

滚镀装置可以包括帮助控制工艺参数的各种装置和/或机构和各种传感器，例如用于测量浴的性质。传感器可以测量温度、浴组分、pH、粘度和其他性质。

滚镀装置可以包括被配置成使筒旋转的马达。已经观察到，在用于控制涂层(例如，镍钨合金)粘附和镀覆速率的某些工艺中，筒旋转可能是重要的参数。例如，在1cm/秒至20cm/秒之间的筒旋转线速度，在某些情况下在3cm/秒至10cm/秒之间的筒旋转线速度在某些工艺中可以以期望的镀覆速率产生优异的粘附。合适的筒旋转速率可以在4rpm至30rpm之间，并且在一些情况下在10rpm至15rpm之间。在某些工艺中，合适的筒旋转速率可以取决于筒直径的大小。

如上所述，电沉积工艺使用合适的电沉积浴化学物质来沉积镍钨合金层。例如，电沉积浴包含镍物类(例如硫酸镍)和钨物类(例如钨酸钠)。典型地，电沉积浴包含含水流体载体(例如水)。电沉积浴可以包括其他添加剂，例如润湿剂、增亮剂或流平剂等。本领域的普通技术人员将能够选择合适的添加剂用于特定应用。在一些情况下，电沉积浴包含柠檬酸根离子作为添加剂。在一些情况下，柠檬酸根离子含量可以为约35g/L至150g/L、40g/L至80g/L，或者在一些情况下为60g/L至66g/L。例如在共同拥有的美国专利第8,071,387号中已经描述了用于镀覆镍钨合金层的合适的浴组分，该专利全部内容通过引用并入本文。

在一些实施方案中，滚镀装置包括用于搅拌电沉积浴的搅拌机构。搅拌导致浴中的组件的搅动，这对于确保涂覆工艺的均匀性是重要的。搅拌机构可以是例如机械搅拌器和/或泵。

浴槽可以包括用于在处理期间向浴添加合适的化学物质的进料。例如，可以将pH控制剂加入浴中以调节pH。在一些实施方案中，当沉积镍钨合金时，优选pH为大于7.8(例如，在7.8至9.0之间、在7.8至8.6之间)。在一些情况下，大于8.1(例如，在8.1至8.5之间)；并且在一些情况下大于8.3(例如，在8.3至9.0之间、在8.3至8.6之间)。合适的pH控制剂包括氢氧化铵等。

在一些实施方案中，滚镀装置包括用于控制浴的温度的一些工具。温度控制工具可以包括直接加热浴的筒壁和/或浴的加热器。可以使用多种合适的温度控制工具。

可以控制处理参数以为镍钨合金层提供合适的镀覆速率。已经观察到，镀覆速率在沉积优质涂层中可能起重要作用，包括对涂层粘附等其他特性有影响。在一些实施方案中，镀覆速率大于0.001微米/分钟；在一些实施方案中，大于0.005微米/分钟；在一些实施方案中，大于0.01微米/分钟；并且在一些实施方案中，大于0.05微米/分钟。在一些实施方案中，镀覆速率小于10.0微米/分钟；在一些实施方案中，小于5.0微米/分钟；在一些实施方案中，小于2.0微米/分钟；并且在一些实施方案中，小于1.0微米/分钟。应当理解的是，由上述上限和下限限定的任何合适的范围都是可能的(例如，在0.001微米/分钟至10.0微米/分钟之间；在0.01微米/分钟至5.0微米/分钟之间；在0.01微米/分钟至0.5微米/分钟之间；在0.01微米/分钟至1.0微米/分钟之间；以及在0.05微米/分钟至1.0微米/分钟之间等)。例如，已经显示出，在一些实施方案中，在0.005微米/分钟至0.20微米/分钟之间以及在一些情况下在0.05微米/分钟至0.2微米/分钟之间的镀覆速率可以产生特别高品质的镍钨合金层。

滚镀工艺可以以分批模式或以连续模式进行。在连续操作中引入了一些以常规速率引入和去除组件的机制。

在共同拥有的美国专利第8,500,986号中已经描述了合适的筒涂覆装置，该专利全部内容通过引用并入本文。

如上所述，镍钨合金层可以有助于赋予所得组件所需的特性。在一些情况下，镍钨合金层具有纳米晶粒结构。如本文所用，“纳米晶粒”结构是指其中晶粒的数均尺寸小于1微米的结构。晶粒的数均尺寸为每个晶粒提供相同的统计权重，并且被计算为在代表性体积的物体中所有球体当量粒径之和除以总晶粒数。在一些实施方案中，镍钨合金层具有“无定形”颗粒结构。如本领域中已知的，无定形结构是以在原子位置中不具有长程对称性为特征的非晶体结构。无定形结构的实例包括玻璃或玻璃状结构。

在一些实施方案中，镍钨合金中钨的浓度可以在25重量％至50重量％之间；并且在一些情况下在20重量％至35重量％之间。应当理解的是也可以使用其他浓度。

一般地，镍钨层可以具有适合于特定应用的任何厚度。例如，厚度可以在0.05微米至500微米之间；在一些情况下，在0.1微米至25微米之间；并且在一些情况下，在0.1微米至7.0微米之间。

如上所述，镍钨层沉积在基底材料上。当层被称为在另一结构(例如，基底材料、另一层)“上”、“上方”或“上覆盖”另一结构(例如，基底材料、另一层)时，其可以直接在该结构上，或者也可以存在中间结构(例如，另一层)。“直接”在另一结构上或“直接接触”另一结构的层是指不存在中间结构(例如，另一层)。还应当理解的是，当结构被称为在另一结构“上”或“上方”时，其可以覆盖整个结构或结构的一部分。

基底材料一般包含导电材料，诸如金属、金属合金、金属间材料等。合适的基底材料包括钢(例如不锈钢)、铜、铝、黄铜、青铜和镍等。在一些实施方案中，优选不锈钢基底材料。

在一些实施方案中，基底材料在电沉积镍钨合金(和其他层，如果存在的话)之前被预处理。例如，预处理步骤可以包括清洁组件。预处理还可以包括激活基底材料的表面，其可以促进后续层的沉积。预处理步骤的实例可以是超声波清洗、电化学清洗、电解抛光和酸活化(例如用稀HCl、稀硫酸)。

如上所述，本文所述的方法可以包括在基底材料上沉积除了镍钨合金层之外的层。在一些实施方案中，在上述镍钨合金层的沉积之前，在基底材料上沉积一个或更多个层(例如金属和/或合金层)。例如，在镍钨合金层之前沉积的层可以包括快速触击电镀层(strike layer)。快速触击电镀层可以是包含镍(例如镍金属)的层。快速触击电镀层可以具有0.01微米至1.0微米之间的厚度。快速触击电镀层可以在电沉积工艺中沉积。在一些情况下，快速触击电镀层可以在滚镀工艺中沉积。例如，如上所述，所述组件可以被装载在浸入第一浴中以沉积快速触击电镀层并且然后浸入第二浴中以沉积镍钨的筒中。该工艺可以包括在两个电沉积步骤之间的清洁步骤(例如，将筒浸入一个或更多个清洁槽中)。

在一些实施方案中，在镍钨合金层上沉积一个或更多个层(例如金属和/或金属合金层)。可以使用诸如滚镀工艺的电沉积工艺来沉积所述一个或更多个层。例如，在镍钨合金滚镀工艺之后，可以将所述组件装载在浸入不同浴中以电沉积一个或更多个其他层的筒中。该工艺可以包括在两个电沉积步骤之间的清洁步骤(例如，将筒浸入一个或更多个清洁槽中)。根据需要，可以重复滚镀步骤(例如，通过清洁步骤隔开)以沉积任意数目的层。

在一些实施方案中，沉积在镍钨合金层上的一个或更多个层可以包含镍。例如，可以在上述镍钨合金层上沉积包含第二镍钨合金的层。在这种实施方案中，第二镍钨合金层可以具有比上述镍钨合金层低的钨浓度。例如，其中第二镍钨合金层可以具有在10重量％至25重量％之间的钨浓度，上述镍钨合金层具有在25重量％至50重量％之间的钨浓度。第二镍钨合金层的合适厚度包括0.1微米至3.0微米，但应当理解的是，也设想在该范围之外的厚度。

在一些情况下，在上述镍钨合金层上沉积镍(例如金属、非合金)层。镍层可以具有0.1微米至3.0微米的厚度，但是应当理解的是，也设想在该范围之外的厚度。

在一些情况下，可以在上述镍钨合金层上沉积贵金属层。合适的贵金属的实例包括Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag和/或Au。在使用贵金属的一些实施方案中，可优选金。

在一些实施方案中以及对于某些应用，可能优选避免使用形成在上述镍钨合金层上的附加层。在这些实施方案中，上述镍钨合金层可以是结构(例如，电连接器)的最上层(即，顶层)。应当理解的是，当最终使用电连接器时，可以使用其他技术(例如，非电沉积技术)来施加附加的材料。

在一些实施方案中，避免使用形成在镍钨合金层上的贵金属层可能是有利的。这种结构(例如电连接器)不含贵金属(即，Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag和/或Au)层。一般地，贵金属层价格昂贵，并且避免贵金属层的使用可以节省成本。本文中描述的镍钨合金层的一个特征是可以使得在不使用贵金属的情况下形成具有优异的性能特征和外观的电连接器。

在一些实施方案中，避免使用可能使处理复杂化的附加的镍层和/或第二镍钨合金层可能是有利的。这种结构(例如电连接器)不含镍和/或第二镍钨合金层。

在一些实施方案中，避免使用例如形成在上述镍钨合金层上的锡层可能是有利的。这种结构(例如电连接器)不含锡。避免使用锡层可能是有利的，因为锡层可能牺牲磨损性能并且可能导致锡物类的迁移，这可能导致电短路。

本文中描述的方法可以包括在电镀步骤之后的钝化步骤。例如，所述方法可以包括在电镀镍钨层和镍钨合金层上的任何其他电镀层之后对经涂覆的组件进行钝化。钝化步骤可以包括使经涂覆的组件暴露于钝化溶液中。在一些情况下，钝化溶液包括铬酸盐化合物(包括重铬酸盐化合物)。例如，合适的化合物包括重铬酸钠、铬酸钠、重铬酸钾和铬酸钾等。在利用铬酸盐化合物进行钝化的实施方案中，经涂覆的组件的顶表面可以包含镍氧化物、钨氧化物、铬氧化物。应当理解的是，其他不是铬酸盐的化合物也可以用于钝化涂层组件。

在一些实施方案中，优选的是在电镀之后并在干燥经涂覆的组件之前对经涂覆的组件进行钝化。也就是说，经涂覆的组件在钝化前不允许干燥。因此，在一些情况下，钝化工艺在进行镀覆之后短时间内进行。时间段可以被表征为镀覆步骤之后(例如，从镀覆浴中移除镀覆筒之后)直到钝化步骤(例如，当筒浸入钝化溶液中时)的持续时间。在一些情况下，持续时间(例如，经涂覆的组件暴露于空气的时间)小于2分钟；在一些情况下，小于1分钟；并且在一些情况下，小于30秒。在一些实施方案中，钝化步骤在镀覆步骤之后立即进行。

在一些实施方案中，钝化包括阳极钝化步骤。例如，将组件置于碱性溶液中，并在组件上加适当的电压。在这样的阳极钝化步骤中，组件的顶表面可以包含一种或更多种镍钨氧化物。

包括上述镍钨合金层的经涂覆的组件可以用于多种应用，包括诸如电连接器的电应用。在一些情况下，经涂覆的组件可以用于形成接地电连接器(例如，电连接器被配置成提供电接地)。电连接器例如可以是用于将移动设备(例如手机、平板电脑、膝上型计算机)连接至电源(例如墙上插头)或另一电子设备的线绳的一部分。包括镍钨合金层的电连接器(例如以阳型插头连接器的形式)可以与相应的连接器(例如，阴型连接器)配合以形成提供电力、信号的电连接或用于设备的电接地。在一些实施方案中，包括镍钨合金层的电连接器可以被配置成向相应的连接器提供机械附接。

已经发现，上述经涂覆的组件具有许多所期望的特性，使得它特别适用于上述的电连接器应用。

经涂覆的组件可以具有优异的耐磨性。例如，耐磨性增强了连接器应用中的磨损性能，包括使用期间的配合和脱配。

经涂覆的组件可以具有优异的耐腐蚀性。也就是说，在一个或更多个潜在的腐蚀性环境中，经涂覆的组件还能够抵抗腐蚀，和/或保护下面的基底材料免受腐蚀。这种腐蚀性环境的实例包括但不限于盐溶液、水性溶液、酸溶液、碱性溶液或碱溶液或其组合。例如，经涂覆的组件在暴露于(例如，接触、浸入等)腐蚀性环境如腐蚀性液体、蒸气或潮湿环境中时可以耐腐蚀。

经涂覆的组件(例如，电连接器)还可以具有期望的外观。在某些电连接器应用(包括用于移动设备的应用)中外观是越来越重要的性质。颜色，如例如使用合适的校准装置和技术利用CIELAB色空间测量的，以及光泽度是其中经涂覆的组件(例如，电连接器)突出的两个外观属性。

例如，在一些实施方案中，经涂覆的组件的表面可以具有小于1的a*CIELAB色空间值；在一些情况下，小于0.5的a*CIELAB色空间值。在一些实施方案中，经涂覆的组件的表面可以具有大于0.1的a*CIELAB色空间值；在一些情况下，大于0.3的a*CIELAB色空间值。应当理解的是，由上述范围限定的所有合适的范围是可能的(例如，大于0.1且小于0.5；大于0.3且小于0.5)。

经涂覆的组件的表面可以具有小于10的b*CIELAB色空间值；在一些实施方案中，小于6.5的b*CIELAB色空间值。在一些实施方案中，经涂覆的组件的表面可以具有大于2.5的b*CIELAB色空间值；在一些实施方案中，大于3.5的b*CIELAB色空间值；在一些实施方案中，大于4.5的b*CIELAB色空间值。应当理解的是，由上述范围限定的所有合适的范围是可能的(例如，大于3.5且小于6.5；大于4.5且小于6.5)。

经涂覆的组件可以具有大于或等于75的L*CIELAB色空间值。在一些实施方案中，经涂覆的组件能够出乎意料地实现所有上述的L*a*b*CIELAB值。

在一些实施方案中，经涂覆的组件的表面具有大于或等于10的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，大于或等于20的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，大于或等于30的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，大于或等于50的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，大于或等于80的60°镜面光泽度。在一些实施方案中，经涂覆的组件的表面具有小于或等于90的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，小于或等于80的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，小于或等于75的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，小于或等于60的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，小于或等于40的60°镜面光泽度；在一些实施方案中，小于或等于20的60°镜面光泽度。应当理解的是，由上述范围限定的所有合适的范围是可能的(例如，大于或等于30且小于或等于60)。

尽管用作电连接器是对于经涂覆的组件的一个优选应用，但应当理解的是，本文所述的经涂覆的组件可以具有其他用途。

以下实施例是为了说明性的目的而提供的，并不旨在是限制性的。

实施例1

该实施例示出了根据一些实施方案的浴体积与组件的表面积的比率对经镀覆的Ni-W合金层的外观和品质的影响。

本实验使用多种不同几何形状(长径比)和尺寸的电镀筒。用具有相同化学物质(包括镍盐、钨盐、柠檬酸络合剂和其他润湿剂和增亮剂)的镍钨合金镀浴制备具有不同浴体积的几个镀槽。实验包括一系列镀覆操作，其中将许多相同的组件装载到浸入镀槽中的筒中。每次操作的浴体积都是不同的。这些组件是中空的，并且形状为具有约1cm²的表面积的大致矩形。

每次镀覆操作在不同的浴体积下利用相同的一般工艺条件。浴温是60℃；浴pH在8.4至8.5之间；镀覆速率为约0.1微米/分钟。

在每次镀覆操作期间，在组件上沉积Ni-W层。经涂覆的组件立即进行钝化步骤，钝化步骤包括将经涂覆的组件浸入在重铬酸盐溶液中一段固定的时间。钝化之后，将组件干燥并回收。

然后通过目视检查评估组件。组件被评估为通过或失败。“通过”组件上的Ni-W合金层表征为具有均匀的外观。在“失败”组件上，Ni-W层显示出粗糙、浑浊、斑片状(patchiness)或其他不规则特征的形式的一些不规则性。

图1是示出产率(即，被认为“通过”评估的组件的％)相对于浴体积与组件的表面积的比率的关系的图。该图示出产率取决于浴体积与组件的表面积的比率，并且还显示出大于约30的比率产生100％的产率。

实施例2

该实施例示出了根据一些实施方案的浴pH对经镀覆的Ni-W合金层的外观和品质的影响。

本实验包括一系列的镀覆操作，其中将许多相同的组件装载到浸入包含镀覆浴的镀覆槽中的筒中。对于每次操作，除了通过调节浴中的氢氧化铵的量来使pH值预选到7.8至8.6之间的值之外，镀覆浴具有相同的化学物质(包括镍盐、钨盐、柠檬酸络合剂和其他润湿剂和增亮剂)。在每次镀覆操作期间以规定间隔(约每10分钟)监测pH，并将pH调节至保持选定的值。其他工艺条件对于每次操作都是相同的，包括60℃的浴温和约0.1微米/分钟的镀覆速率。

在每次镀覆操作期间，在组件上沉积Ni-W层。经涂覆的组件立即进行钝化步骤，钝化步骤包括将经涂覆的组件浸入在重铬酸盐溶液中一段固定的时间。钝化之后，将组件干燥并回收。

然后通过目视检查评估组件。组件被评估为通过或失败。“通过”组件上的Ni-W合金层表征为具有均匀的外观。在“失败组件”上，Ni-W层显示出粗糙、浑浊、斑片状或其他不规则特征的形式的一些不规则性。

图2是示出产率(即认为“通过”评估的组件的％)相对于浴pH的关系的图。该图显示出产率取决于浴pH。

实施例3

该实施例示出了根据一些实施方案的在镀覆和钝化之间的时间对经镀覆的Ni-W合金层的外观和品质的影响。

本实验包括一系列的镀覆操作，其中将许多相同的组件装载到浸入包含镀覆浴的镀覆槽中的筒中。对于每次操作，镀覆浴具有相同的化学物质(包括镍盐、钨盐、柠檬酸络合剂和其他润湿剂和增亮剂)。镀覆工艺条件对于每次操作都是相同的，包括60℃的浴温、在8.4至8.5之间的浴pH和约0.1微米/分钟的镀覆速率。

在每次镀覆操作期间，在组件上沉积Ni-W层。在镀覆之后，经涂覆的组件进行钝化步骤，钝化步骤包括将经涂覆的组件浸入在重铬酸盐溶液中一段固定的时间。在涂覆操作结束至钝化步骤开始之间的时间段在0(即，无延迟)至3.5分钟之间变化。在镀覆与钝化之间的时间段内，在继续旋转的同时将筒保持在空气中。钝化之后，将组件干燥并回收。

然后通过目视检查评估组件。组件被评估为通过或失败。“通过”组件上的Ni-W合金层表征为具有均匀的外观。在“失败组件”上，Ni-W层显示出一些变色和/或外观不均匀。

图3是示出产率(即，被认为“通过”评估的组件的％)相对于镀覆与钝化之间的时间的关系的图。该图显示出产率取决于时间。

Claims (44)

1.一种方法，包括：

使筒装载有复数个组件；

在电镀浴中旋转所述筒；以及

在所述组件的表面上电镀镍钨合金层，其中电镀速率在0.001微米/分钟至10.0微米/分钟之间，其中所述镍钨合金层形成所述组件的表面上的涂层的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电镀速率在0.01微米/分钟至5.0微米/分钟之间。

3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述筒以在1cm/s至20cm/s之间的旋转线速度旋转。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述筒以在3cm/s至10cm/s之间的旋转线速度旋转。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中浴体积与所述筒中的所述组件的表面积的比率大于或等于30。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述浴具有在7.8至9.0之间的pH。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述浴具有在8.1至8.5之间的pH。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述电镀速率在0.05微米/分钟至0.20微米/分钟之间。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在所述镍钨合金层上电镀一个或更多个层，其中所述一个或更多个层形成所述涂层的一部分。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在所述镍钨合金层上电镀包含镍的层。

11.根据权利要求10所述的方法，包括在所述镍钨合金层上电镀包含第二镍钨合金的层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二镍钨合金层具有比所述镍钨合金层低的钨浓度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二镍钨合金层具有在10重量％至25重量％之间的钨浓度，所述镍钨合金层具有在25重量％至50重量％之间的钨浓度。

14.根据权利要求9所述的方法，包括在所述镍钨合金层上电镀包含一种或更多种贵金属的层。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述组件包括导电基底材料。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述组件包括在所述导电基底材料上的至少一个层，其中将所述镍钨合金电镀在所述至少一个层上。

17.根据权利要求16所述的方法，其中在电镀所述镍钨合金层之前，电镀所述至少一个层。

18.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在电镀所述镍钨层和在所述镍钨合金层上的任何电镀的层之后对经涂覆的组件进行钝化。

19.根据权利要求18所述的方法，其中钝化包括使经涂覆的组件暴露于包含铬酸盐化合物的钝化溶液。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述铬酸盐化合物包括重铬酸盐化合物。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中在对所述经涂覆的组件进行干燥之前对所述经涂覆的组件进行钝化。

22.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中所述钝化步骤与所述电镀步骤之间的时间段小于1分钟。

23.根据权利要求18所述的方法，其中钝化包括阳极钝化步骤。

24.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述镍钨合金具有纳米晶粒结构。

25.一种电连接器，包括：

导电基底；以及

形成在所述导电基底上的镍钨合金层，

其中所述电连接器不具有包含锡或贵金属的层。

26.一种电连接器，包括：

导电基底；以及

形成在所述导电基底上的镍钨合金层，

其中所述电连接器被配置成提供电接地。

27.一种电连接器，包括：

导电基底；以及

形成在所述导电基底上的镍钨合金层，

其中所述电连接器被配置成提供机械附接。

28.根据权利要求26至27所述的电连接器，其中所述电连接器不具有包含锡或贵金属的层。

29.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述镍钨合金具有纳米晶粒结构。

30.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述导电基底包含不锈钢。

31.根据任一前述权利要求所述的电连接器，还包括形成在所述导电基底与所述镍钨合金层之间的快速触击电镀层。

32.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述快速触击电镀层包含镍。

33.根据任一前述权利要求所述的电连接器，还包括在所述镍钨合金层上的包含镍的层。

34.根据任一前述权利要求33所述的电连接器，其中所述包含镍的层是镍金属层。

35.根据权利要求30所述的电连接器，其中所述包含镍的层是第二镍钨合金层。

36.根据权利要求35所述的电连接器，其中所述第二镍钨合金层具有比所述镍钨合金层中的钨浓度低的钨浓度。

37.根据权利要求36所述的电连接器，其中所述第二镍钨合金层具有在10重量％至25重量％之间的钨浓度，所述镍钨合金层具有在25重量％至50重量％之间的钨浓度。

38.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述镍钨合金层是所述电连接器的顶层。

39.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有小于1的a*CIELAB色空间值。

40.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有小于10的b*CIELAB色空间值。

41.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有在3.5至6.5之间的b*CIELAB色空间值。

42.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有小于或等于80的60°镜面光泽度。

43.根据任一前述权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有大于或等于30且小于或等于75的60°镜面光泽度。

44.根据权利要求25至42中任一项所述的电连接器，其中所述电连接器的表面具有小于1的a*色空间值和小于10的b*色空间值。