电镀原理及流程介绍.ppt

Confidential,Page,:,*,/34,*,電鍍原理及流程介紹,Prep by:Light,zhao,報 告 大 綱,電鍍原理介紹,電鍍技朮介紹,電鍍流程介紹,附 件,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,-電鍍結晶過程,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(,porosity),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.,-以上總結參考,.,電鍍原理,介紹 2,膜,厚,電 流,極限電流密度,圖1,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,圖2,電鍍技朮,介紹,目前廠內,電鍍技朮有,浸鍍、刷鍍、噴鍍、挂鍍、滾鍍、點鍍、垂直電鍍,鐳射電鍍(昆山已在量試中,寶源預計12月份會進行量試驗証的動作)等.,目前廠內,電鍍工藝有,鍍鎳、鍍金、鍍鈀鎳、鍍錫鉛、鍍純錫、鍍錫銅、,鍍錫鎳,鍍鋅等.,電鍍流程,介紹,脫脂,CLEAN,收料,REELING,選鍍金,SELECT 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,-電鍍一般流程介紹,選鍍錫,SELECTSn,PLATE,前處理小結,后處理小結,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,This is the end,thank you!,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.,人工放料,自動放料,1.超聲波脫脂 廠內使用方式,2.電化學（電解）脫脂 廠內使用方式,3.有机溶劑脫脂,4.化學脫脂,5.擦拭脫脂,6.滾筒脫脂,7.相互組合為復合式脫脂方式,脫脂方式主要有以下幾種：,脫脂工站,脫脂方法,特 點,適用范圍,超聲波脫脂,對基体腐蝕小,效率高,淨化效果好,對深孔等除油徹底,復雜形狀零件脫脂,電化學脫脂,脫脂效率高,可除浮灰,但陰極易滲氫,深孔除油慢,需直流電源,一般零件或陽極去除殘渣,化學脫脂,方法和設備簡單成本低,但時間長,一般零件,擦拭脫脂,操作靈活方便,不受零件限制,勞動強度大,工效低,大中型或不宜其它方法脫脂之零件,滾筒脫脂,工效高,質量好,但不適於大零件和易變形之零件,精度不高小形零件,有机溶劑脫脂,皂化油脫與非皂化油脫均能溶解,快但易燃,有毒,成本高,除油不徹底,對形狀復雜小零件,有色金屬等以及易被鹼性溶液腐蝕的零件作初步脫脂,各種不同脫脂方式的特點：,脫脂劑的主要成份：,Na,2,CO,3,Na,3,PO,4,Na,2,SiO,3,等鹼性物質,，,以及與之相配伍的以陰離子,表面活性劑為主，含有分散劑，乳化劑，潤濕劑等各種表面活性劑。,脫脂劑所應具備的條件：,1.能降低溶液與金屬的界面張力，增加溶液對金屬的潤濕。,2.具有強烈的乳化和皂化作用促使油脂溶解。,3.對各種金屬離子及金屬皂化物有絡合和分散能力以及較高的載油污,能力和水洗能力。,4.使油脂通過分散，乳化，皂化和懸浮的作用從表面上徹底清除。,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.現,NHK,使用的超音波有8個振蕩子,電流表中的,電流(2.00,0.20,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:2.00,0.20,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,超聲波(脫脂)清洗,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.,空壓氣輸入孔,純水輸入孔,霧化器噴洗,水刀噴洗,風刀風干,酸洗工站,酸洗目的：,經過脫脂后因材料表面會含有氧化物以及殘留的脫脂液,或材料本身的氧化物未去除幹凈 用酸洗液來浸蝕,使材料露,出潔淨的基材。,常用的酸洗液：.,在酸洗中應用最多的是硫酸,硝酸，磷酸,鹽酸等也有,使用少量的有機酸。,電鍍使用的酸洗液：,在工業生產中因硫酸對材料的腐蝕性較小,與氧化物作用強烈,故常常用在電鍍行業的酸洗液中。,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,1.鎳是一種銀白略帶黃色的金屬。,2.鎳具有很高的化學穩定性，在常溫下能很好的抵抗水，大氣和鹼的浸蝕。,3.鎳具有強烈的鈍化作用，能很好的保護鐵基材。,4.鎳孔隙率較高，故鎳鍍層不能單獨作為鐵的防護層，一般作為中間層或底鍍層。,5.鎳鍍層易在大氣中失去光澤，常在鎳鍍層上再套一層鉻。,6.1916年瓦特鎳問世，經過改進，目前鍍鎳工藝已越來越完美。,7.鎳鍍種有瓦特鎳，半光亮鎳，光亮鎳，多層鎳，鍛面鎳，黑鎳，霧鎳等。,鍍 鎳,下頁,鍍 鎳,鎳 特 性:,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,防護裝飾性多層鍍鎳,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,下頁,垂直電鍍鎳,作用:提高機台走速,在原有机台長度不變情況下,由水平電鍍改為垂直環繞電鍍,以達到走速由80100120,ft/min,之目的.,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.,1.鈀的硬度，延展性，熱力學穩定性等都非常優秀。,2.鈀鎳合金可降低成本，提高鍍層的延展性，耐磨性，和光澤度，可減少氫脆等。,3.鈀鎳以8020之比例之合金鍍層性能最為優秀，可優於硬金。,4.於鈀鎳鍍層上再閃鍍一層硬金，可減少鍍層孔隙，改進耐磨及接觸電阻，減緩了鍍層的變色，可滿足接插件觸點的要求。,5.鈀鎳鍍層上閃鍍金後表現出良好的可焊性。,6.非直流電鍍具有使鍍層結晶細小，減少孔隙，提高鍍層耐蝕性等優點。,鍍鈀鎳,原理:,電鍍鈀鎳合金是一種光亮,銀白色,硬度較高的鍍層.可用於裝,飾性方面,如眼鏡架,工藝品上,又可用於功能性方面如電子工業上,一般采用不溶性陽極,用刷鍍或浸鍍或噴鍍等方式.,陽极反應:40,H,-,-4EO,2,+2H,2,O,陰极反應:,Pd,2+,+2e=Pd,Ni,2+,+2e=Ni,其析出為,Pd/Ni,合金,鍍液成份及工藝條件:,Pd,2+,1722g/L,Ni,2+,1017g/L,NH,3,H,2,O,適量（,pH7.58.5),溫度 4555,C,電流密度 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,法拉定律及電流密度,1.法拉第一定律電解生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),3.單位面積所承受的電流就稱為電流密度:,ASD=A/dm,2,ASF=A/ft,2,1 ASD=10ASF,