电镀技术介绍(完整).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Confidential,電鍍技朮介紹,制作:,審核:,1,報 告 大 綱,電鍍原理介紹,電鍍技朮介紹,電鍍流程介紹,附 件,2,電鍍原理,介紹 1,將直流電源的正.負極連接到鍍槽的陽、陰極上,則電鍍溶液中的陰離子在陽極失去電子進行氧化反應;陽離子在陰極獲得電子進行還原反應.,電鍍三要件:,1.直流電源.,2.陰陽電極.,3.含欲鍍 金屬離子之電解液.,-電鍍基本原理,陽極:,M -e,-,M,+,陰極:,M,+,+e,-,M,陽極溶解進入溶液,溶液中離子形成金屬析出于陰極(端子)上.,下頁,3,-電鍍結晶過程,鍍 件(端子),鍍 層,鍍 層,膜厚,膜厚,高電流區,低電流區,高電流區,低電流區,從圖示中可看出:,1.在一定的條件下,電流越高,鍍層膜厚越大.但電流達到一定極限,膜厚不再隨電流增大而增大.(如圖1),2.在同等條件下,電流越高,電鍍結晶顆粒越大,針孔度越大(硝酸試驗,NG),耐腐蝕性差.(如圖2),3.在極限電流下電鍍,鍍層不但結晶顆粒大,而且結晶顆粒排列無規則,無光澤(即燒焦),SEM,狀況不好,對,LLCR,BAKE,測試勻有影響.,-以總結參考,.,電鍍原理,介紹 2,膜,厚,電 流,極限電流密度,圖1,圖2,4,電鍍技朮,介紹,預計建立廠內,電鍍技朮有,:,刷鍍,噴鍍,點鍍,滾鍍,挂鍍,等.,預計,電鍍工藝有,:,鍍鎳,鍍金,鍍鈀鎳,鍍錫鉛,鍍純錫,鍍錫銅,後處理等.,5,電鍍流程,介紹,電解脫脂,ELECTRO CLEAN,收料,REELING,噴洗,SPRAY RINSE,超音波脫脂,SUPERORIC CLEAN,鍍金,GOLD PLATE,噴洗,SPRAY RINSE,熱水洗,HOT RINSE,烘干,HOT AIR DRY,放料,DE,REELING,噴洗,SPRAY RINSE,鍍鎳,NICKEL PLATE,噴洗,SPRAY RINSE,酸洗,ACTIVATE,噴洗,SPRAY RINSE,浸洗,RINSE WASHING,-電鍍流程介紹,鍍錫鉛,(,純錫,),前處理小結,后處理小結,6,鍍金故障分析及排除方法,電鍍常見單位及計算方法,鍍鎳故障分析及排除方法,附 件,7,Overview of a Line,8,放料,放料時注意事項:,放料前確認料號/數量/包裝方向/來料是否氧化、歪 缺 針等,并且留樣.,9,超聲波(脫脂)清洗,原 理:,超音波振蕩的机械能可使溶液內產生許多真空的空穴.這些空穴在,形成和閉合時產生強烈的振蕩,對工件表面的油污產生強大的衝擊,作用,有助于油污脫離工件表面,加強皂化和乳化作用,從而加速除油,過程并使除油更為徹底.使用的超音波有8個振蕩子,電流表中的,電流(2.000.20,A),反映8個振蕩子功率總和,也就是說,如果電流不再范,圍之內,可能原因為某個或多個振子損坏.,條件設定:,電流:2.000.20,A,CP-100S:120,15g/L,溫度:70 2,C,作 用:,其對處理形狀復雜,有細孔,盲孔和除油要求高的除油制品更為有效.,注意事項,:液體未打到子槽不可打開超波電源.不能從子槽中加入脫脂劑.,凹部分也能除油干淨,工 件,10,電解脫脂工站,原理,:在鹼性電解液中金屬工件受直流電的作用發生極化作用,使金屬-溶液界面張力,降低,溶液易于潤濕并滲入油膜下的工件表面.同時,析出大量氫或氧(,陰極 2,H,+,+2eH2,陽極:,4,OH,-,-4e,2H2O+O2,),對油膜猛烈地撞擊和撕裂,對溶液產生強烈,攪拌,加強油膜表面溶液的更新,油膜被分散成細 小油珠脫離工件表面而進入溶液中,形成乳濁液.電解除油分陰極除油(除油能力 強,速度快,效果好,但易引起氫脆)和陽極,除油(無氫脆但除油慢,效果較差),.,NHK,電鍍制程為陰極除油.,條件設定,:,CP-100S:75,15g/L,溫度:70 2,C,作 用:,去除料帶表面的油脂.,注意事項,:,導輪是否冒火花(造成前處理不良脫皮),電,流電壓范圍,導線是否接觸良好等,主要對工件表面除油,工 件,11,風刀&噴洗,作 用:,1,.,利用水刀的,沖擊力,將料帶上的葯液沖洗掉,避免,葯液隨料帶進入下一站,導致上一工站減弱藥性,或將雜質帶入下一工站使藥水成分改變.,2.以強風將零件表面之大部分水份去掉,增強烘干效果,3.通過強風將零件表面之雜質去除.,注意事項,:風刀風力及角度,水刀大小及位置,風刀有無葯垢,水刀,有無堵塞.,12,酸洗,條件設定:,H,2,SO,4,玻美度:205,Be,o,作 用:,1.去除端子表面的氧化物.2.中和上一工站殘留的鹼3.對金屬有活化作用.,條件影響,:,濃度太低,效果不足;太高,則對基体具腐蝕作用.,注意事項,:,應定期更換,生成的,CuSO4,對,Be,o,有貢獻,但對去除,CuO,無貢獻,CuSO4,含量若太高,溶液發藍,必須更換.,13,前處理不良之影響:,來料(銅材)素材的表面狀況,如表面度(凹凸不平),油脂過多,表面氧化等都會影響電鍍的前處理.而電鍍前,處理不徹底,易導致鍍后密著性欠佳,起泡等不良.會影,響鍍層之結晶狀況.零件深凹區易藏污納垢,不易去除.,前處理不良之影響,14,鍍 鎳,鎳 特 性:,鎳是白色微黃的金屬,具有鐵磁化性.,在空氣中,其表面通常存在一層鈍,化膜(發黃原因),鈍化膜對,S/F,有負面影響,而對,WICKING,有正面影響,鍍鎳,的應用面很廣,可分為防護裝飾性和功能性兩方面.現,NHK,鍍鎳為功能性,多層鍍鎳,多層鎳鎳并不能對基体有整平作用(如圖1),但對鍍層針孔試驗,見銅改善有很大的幫助.,作 用,:1.打底,增加硬度 2.延緩基体金屬向表層金屬層擴散,成分作用:,氨基磺酸鎳:,主鹽,氯 化 鎳,:陽極活化劑,增加導電性能,硼 酸,:,pH,緩衝劑,氨 基 磺 酸,:降低,pH,鹼式碳酸鎳,:提升,pH,MP-200,:,半光亮劑,其能,降低了鍍液表面張力,增強了鍍液對鍍件表面,的潤濕作用,清除氫氣,避免針孔的產生,圖 1,鍍鎳層,銅材,15,浸洗,作 用:,料帶浸泡在水槽中,將料帶上,殘留的葯,液清,洗更,加,完全.,16,鍍金,金 特 性:,金是一種色澤為金黃色的金屬,元素符號為,Au.,電鍍金層的性能優越,化學穩,定性好,易于拋光,延展性好且耐腐蝕性及導電良好,易焊接耐高溫,空氣中,不變色,被廣泛應用于線路板接插件等方面,.,作 用:,增加接觸點抗氧化腐蝕能力,降低接觸電阻,穩定接觸性能,增加美觀性.,成分作用:,KAu(CN),2,:,主鹽,檸檬酸,:緩衝劑,控制鍍液的,pH,值,對導電性有貢獻,導電鹽:,增加鍍液的導電性能,平衡鹽:,草酸鹽類還原劑,.,用于抑制,Au,+,氧化成,Au,3+,(,無效金,),及,Co,2+,氧化成,Co,3+,(,無效鈷,).,是導電鹽中的一種成分,.,Additive(2010):,改善鍍膜分布,增加光澤范圍,Brightener:,Co,鹽,過渡金屬光澤劑,增加鍍膜硬度&耐磨性,亦有調整鍍膜分布的功能,17,鍍錫鉛,錫鉛特 性:,錫鉛合金的熔點比純鉛和純錫還低,它的孔隙率,可焊性比單金屬好.純錫,鍍長期放置,表面長出針孔狀結晶(錫須),能引起短路;在低溫還可產生,“,錫,瘟,”,.在純錫中只要加入23%以上的鉛,這種現象就不易發生.因此該鍍層,是電子元,器件中最受重視的可焊性鍍層.,作 用:,降低焊接溫度,增強焊接性,成分作用(,BTDX,系統):,錫濃縮液 :,主鹽,鉛濃縮液 :,主鹽,錫 鉛 酸 :,促進陽極溶解,提升導電能力,光亮整平,BTD Carrier:,輔助劑,Additive,的載体,BTD Additive:,次級光亮劑,其能使鍍層晶粒細化,并可提高鍍液的分散能力.,BHT-90,:,初級光亮劑,提高溶液的穩定性,防止錫的氧化.,18,熱水洗,設定條件:,溫度:505,C.,作 用:,熱水洗有助增加水洗活性及取得一定的,封孔效果.,19,烘乾,設定條件:,溫度:95,20,C,作 用:,將殘留在零件表面及孔隙中的少量水份以加,熱變為水蒸氣的方式去除.,20,收料,1.收料前確認料帶的外觀有無變形、是否黑針、白針、錫鉛白霧等品質不良,料帶有無烘干等,并且留樣.,2.確認紙帶、料盤的料號是否正確.,收料時注意事項:,21,后處理不良之影響:,易造成零件污髒,耐久性能差,甚至直接影響電接,觸性能.,后處理不良之影響,22,前處理及鍍鎳故障分析及排除方法,23,鍍金故障分析及排除方法,24,電鍍常見單位及計算方法,-公制與英制之間的轉換,1,ft=0.3048m=30.48cm=304.8mm =1mm=0.00328ft 1ft=12in =1in=2.54cm,1mm=1000um 1um=39.37u,”,=1u,”,=2.54*10,-2,um =2.54*10,-5,mm=2.54*10,-6,cm,標准耗金量=(,S*u,”,*2.54*10,-6,cm*P)/0.6825,法拉定律及電流密度,1.法拉第一定律電解行成物與所通入的電量成正比,w,Q,2.法拉律第二定律能入一定的電量各物質生成的量與其化學當量成正比.,w,A (Q,一定),I T A,w,Q A,W,=-W=PV=PDA,Z96500,D=IT/ZP96500,3.單位面積所承受的電流,ASD=A/dm,2,ASF=A/ft,2,1 ASD=10ASF,問 題,:,金 1,ASD 1 min,能鍍几,u,(,假設效率為,100%.,密度,:19.3,or 17.5),25,