硅胶模具电镀前的预处理步骤

硅胶表面具有惰性强、光滑且附着力差的特点，电镀前必须通过系统的预处理提升表面活性，确保金属镀层与硅胶基底牢固结合。以下是关

键预处理流程及技术要点：

一、清洁处理：去除表面杂质

目的：清除油污、脱模剂、灰尘等污染物，避免影响后续镀层附着力。

化学清洗：

用酒精、丙酮或专用硅胶清洁剂擦拭表面，溶解有机污染物（如脱模剂残留）。

对于复杂结构模具，可采用超声波清洗（搭配中性清洁剂），利用空化效应深入孔隙清洁。

水洗步骤：

清洁后用去离子水彻底冲洗，避免清洁剂残留（残留物质可能与后续处理液反应，影响效果）。

二、表面粗化：增加表面粗糙度与活性位点

目的：通过物理或化学方法破坏硅胶表面光滑结构，形成微观凹凸结构，提升机械咬合能力。

1.化学粗化（常用方法）

原理：利用强氧化剂（如高锰酸钾 + 硫酸混合液）蚀刻硅胶表面，生成微小沟壑。

操作要点：

溶液温度控制在 50-70℃，处理时间 5-15 分钟（根据硅胶硬度调整，硬度高的模具可延长时间）。

粗化后表面应呈现均匀的哑光质感，避免过度蚀刻导致模具精度下降。

2.物理粗化

喷砂处理：使用细粒径砂粒（如氧化铝砂，粒径 50-100μm），以 0.2-0.4MPa 气压均匀喷射表面。

适用场景：适用于对精度要求不高的模具，或化学粗化效果不足时的补充处理（避免砂粒过硬损伤模具）。

三、活化处理：引入催化核心

目的：在硅胶表面吸附催化剂（如钯离子），为金属离子沉积提供成核位点，启动后续电镀反应。

活化液组成：

常用氯化钯 + 盐酸溶液（钯离子浓度 0.1-0.5g/L），利用盐酸调节 pH 至 1-2，增强钯离子的吸附能力。

处理流程：

模具浸入活化液中，常温处理 3-10 分钟，表面吸附的钯离子可催化金属离子还原沉积。

四、敏化处理：增强活化效果（部分工艺需要）

目的：通过敏化剂使硅胶表面预先吸附还原性物质，提升对活化剂的吸收能力。

敏化液组成：

氯化亚锡 + 盐酸溶液（氯化亚锡浓度 5-10g/L），盐酸用于抑制亚锡离子水解。

操作步骤：

i.模具先浸入敏化液中，常温处理 5-10 分钟，表面形成 Sn²⁺吸附层；

ii.水洗后再进入活化液，Sn²⁺可还原 Pd⁴⁺为 Pd⁰，促进钯颗粒在表面沉积。

五、中和与水洗：稳定表面状态

目的：终止前处理反应，去除残留药剂，避免污染电镀液。

中和处理：

若粗化使用强酸性溶液，需用5% 碳酸钠溶液中和表面残留酸液，调节 pH 至中性。

最终水洗：

用去离子水多次冲洗（建议采用逆流漂洗），确保表面无任何化学药剂残留（残留药剂可能导致电镀层出现麻点、漏镀等缺陷）。

六、干燥处理：避免水分影响

目的：去除表面水分，防止电镀时水分稀释电镀液或引发漏电。

干燥方式：

低温烘干（温度≤60℃，避免硅胶变形），或用无尘压缩空气吹干，确保表面完全干燥且无灰尘附着。

预处理关键注意事项

1.工艺顺序严格性：清洁→粗化→活化→敏化（可选）→中和→水洗→干燥，不可颠倒或省略步骤。

2.参数精准控制：

粗化液浓度、温度和时间直接影响表面粗糙度，需根据模具材质（如食品级硅胶、工业级硅胶）调整。

活化液中的钯离子浓度需定期检测，避免浓度过低导致催化效果不足。

3.安全与环保：

化学粗化和活化过程中产生的废液含有重金属和强酸，需经处理后排放（如中和沉淀法去除钯离子）。