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文档简介

1、蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍知識簡介與無鉛製程研討 hizeal qa department: steven jiang蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd大 綱1. 電鍍的功能和目的電鍍的功能和目的2. 電鍍的原理和方式電鍍的原理和方式3. 電鍍的要求電鍍的要求4. 電鍍的工藝流程電鍍的工藝流程5. 電鍍的安全知識電鍍的安全知識6. 常用的

2、電鍍術語常用的電鍍術語7. 常見的電鍍不良原因及對策常見的電鍍不良原因及對策8. 環保型電子產品的材料趨勢環保型電子產品的材料趨勢9. 9. 電子產品中鉛的使用及其替代物電子產品中鉛的使用及其替代物10.10.無鉛元件電鍍方法無鉛元件電鍍方法11. 無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的功能和目的1.一般電鍍的功能和目的一般電鍍的功能和目的a. 防護性電鍍:提高金屬零件在使用環境中的抗腐蝕性能,如鍍鋅鋼管;

3、防護性電鍍:提高金屬零件在使用環境中的抗腐蝕性能,如鍍鋅鋼管;b. 裝飾性電鍍:裝飾零件的外錶,使其光亮美觀,如首飾、金彿;裝飾性電鍍:裝飾零件的外錶,使其光亮美觀,如首飾、金彿;c. 功能性電鍍:功能性電鍍:提高零件錶麵硬度和耐磨性:如輪胎鋼圈鍍鉻;提高零件錶麵硬度和耐磨性:如輪胎鋼圈鍍鉻;增加金屬錶麵的反光和防反光能力:如燈飾;增加金屬錶麵的反光和防反光能力:如燈飾;提高導電性能:如塑膠電鍍、鍍金、鍍銀等;提高導電性能:如塑膠電鍍、鍍金、鍍銀等;提高導磁性能:如磁盤鍍鎳;提高導磁性能:如磁盤鍍鎳;提高光的反射能力:如汽車燈反光底罩;提高光的反射能力:如汽車燈反光底罩;防止侷部滲碳、滲氮:鋼

4、材鍍鎳、鉻前用鍍銅打底;防止侷部滲碳、滲氮:鋼材鍍鎳、鉻前用鍍銅打底;修復尺寸:如精密儀器;修復尺寸:如精密儀器;耐熱性能:如塑膠電鍍;耐熱性能:如塑膠電鍍;銲接性能:連接器銲錫。銲接性能:連接器銲錫。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的功能和目的2. 連接器電鍍的功能和目的連接器電鍍的功能和目的蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd

5、電鍍簡介電鍍簡介鍍層的腐蝕蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介鍍層的腐蝕蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介鍍層的防腐防止化學腐蝕:可以進行鍍金或鍍銀處理防止化學腐蝕:可以進行鍍金或鍍銀處理防止原電池腐蝕:防止原電池腐蝕:1. 鍍層本身的化學性質:採用電極電位較低的鍍層保護底材;鍍層本身的化學性質:採用電極電位較低的鍍層保

6、護底材;2. 提高鍍層的厚度;提高鍍層的厚度;3. 減少鍍層的孔隙;減少鍍層的孔隙;4. 改良環境。如:要海運的連接器最好採用隔絕包裝甚至採用改良環境。如:要海運的連接器最好採用隔絕包裝甚至採用真空包裝。真空包裝。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的原理電鍍的定義:電鍍的定義:當具有錶麵導電的製件與電解質溶液接觸,在外電當具有錶麵導電的製件與電解質溶液接觸,在外電源源作用下作用下髮生氧化還原反應,在其錶麵沉積一層金屬的過程。髮生氧化還原反應,在其錶麵沉

7、積一層金屬的過程。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的原理電鍍必須具備的條件:電鍍必須具備的條件:1. 整流器:直流電源;整流器:直流電源;2. 陽陽 極:可溶極:可溶/不可溶不可溶 性陽極(氧化反應);性陽極(氧化反應); 3. 隂隂 極:被鍍零件極:被鍍零件(還原反應);(還原反應);4. 電鍍液:金屬離子、電電鍍液:金屬離子、電解質、添加劑。解質、添加劑。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hize

8、al electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的原理1. 法拉第一定律:電解生成物與所通入的電量成正比。法拉第一定律:電解生成物與所通入的電量成正比。2. 法拉第二定律:通入一定的電量,各物質生成的量與其法拉第二定律:通入一定的電量,各物質生成的量與其化學當量成正比。化學當量成正比。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍的方式蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hize

9、al electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介鍍層的要求a. 與機體金屬結閤牢固,附着力好;與機體金屬結閤牢固,附着力好;鍍層的最基本要求:鍍層的最基本要求:b. 鍍層完整,結晶細緻緊密,孔隙率小;鍍層完整,結晶細緻緊密,孔隙率小;c. 具有良好的物理、化學和機械性能;具有良好的物理、化學和機械性能;d. 具有符閤標準規格的厚度而且均勻。具有符閤標準規格的厚度而且均勻。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍工藝流程所有電

10、鍍基本流程:所有電鍍基本流程:前處理前處理 電鍍電鍍 后處理后處理 連續電鍍具體流程:連續電鍍具體流程:前前 處處 理理電電 鍍鍍后后 處處 理理原原 料料 準準 備備materials preparation電電 解解 除除 油油electro- cleaning 酸酸 洗洗 活活 化化acid activation鍍鍍 鎳鎳 底底overall nickel plating 鍍鍍 金(含選鍍金)金(含選鍍金)gold plating 鍍鍍 錫(或鍍錫鉛)錫(或鍍錫鉛)tin plating 水水 洗洗water cleaning 烘烘 幹幹 hot air drying 包包 裝裝 pac

11、kaging 中中 和和 neutralization蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍安全知識1. 連接器電鍍特殊藥品:連接器電鍍特殊藥品:a. 劇毒物品: 氰化金鉀(俗稱金鹽); 氰化鉀(剝金用)。b. 刺激性藥品: 氨水c. 重金屬: 鉛、鎳d. 腐蝕性物品: 脫脂劑、錫鉛酸、硫酸。2. 配戴口罩,接觸機臺、藥品要及時洗手。配戴口罩,接觸機臺、藥品要及時洗手。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hi

12、zeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍常用術語1. 電鍍:在外電源作用下,被迫髮生氧化還原反應,從而電鍍:在外電源作用下,被迫髮生氧化還原反應,從而 使金屬或非金屬工件錶麵上沉積一層金屬的方法。使金屬或非金屬工件錶麵上沉積一層金屬的方法。2. 化學鍍:髮生氧化還原反應,從而使金屬或非金屬工件錶化學鍍:髮生氧化還原反應,從而使金屬或非金屬工件錶 麵再沉積一層金屬的方法。麵再沉積一層金屬的方法。3. 電極:金屬和電解質溶液直接接觸所搆成的體繫稱為電化電極:金屬和電解質溶液直接接觸所搆成的體繫稱為電化 學電極,簡稱電極。學電極,簡稱電極。4. 氧化

13、還原反應:有氧化數變化或電子轉移的化學反應。氧化還原反應:有氧化數變化或電子轉移的化學反應。5. 內應力內應力:由于種種原因引起鍍層晶體結搆的變化,常會使其由于種種原因引起鍍層晶體結搆的變化,常會使其 被伸長或縮短,但因鍍層被固定基體金屬上,遂使被伸長或縮短,但因鍍層被固定基體金屬上,遂使 鍍層處于受力狀態,這種作用于鍍層單位麵積上的鍍層處于受力狀態,這種作用于鍍層單位麵積上的 內力,就稱為內應力。內力,就稱為內應力。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍

14、常用術語6. 刷鍍:使用不溶性陽極,陽極錶麵附有吸附材料,這些吸刷鍍:使用不溶性陽極,陽極錶麵附有吸附材料,這些吸 附材料浸在電解液中,在完全浸潤的狀態下,將陽附材料浸在電解液中,在完全浸潤的狀態下,將陽 極與隂極(鍍件)相接觸,電沉積便産生了,這種極與隂極(鍍件)相接觸,電沉積便産生了,這種 電鍍方式稱為刷鍍。電鍍方式稱為刷鍍。7. 浸鍍:將隂極全部或部分浸在電解液中以得到鍍層的方式浸鍍:將隂極全部或部分浸在電解液中以得到鍍層的方式 稱為浸鍍。稱為浸鍍。8. 噴鍍噴鍍: 使用不溶性陽極,用控製電解液與待鍍工件接觸部使用不溶性陽極,用控製電解液與待鍍工件接觸部 位的工具(如刻孔皮帶),使工件通

15、過時電解液只位的工具(如刻孔皮帶),使工件通過時電解液只 沿規定方嚮與工件接觸,在接觸部位生成鍍層的方沿規定方嚮與工件接觸,在接觸部位生成鍍層的方 法。法。9. 燒焦:指鍍層髮黑、髮暗的現象。燒焦:指鍍層髮黑、髮暗的現象。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍常用術語10. 白針:白針: 鍍金部位未鍍到金,稱之為白針。鍍金部位未鍍到金,稱之為白針。11. 氫脆:氫脆: 氫離子在隂極被還原后,一部分以氫離子在隂極被還原后,一部分以h 逸岀,一逸岀,一 部分以

16、原子氫的狀態滲入基體金屬及鍍層,使其部分以原子氫的狀態滲入基體金屬及鍍層,使其 韌性下降而變脆,稱之為氫脆。韌性下降而變脆,稱之為氫脆。12. 針孔:針孔: 氫在隂極析岀后,若在電鍍過程中氫氣泡總是滯氫在隂極析岀后,若在電鍍過程中氫氣泡總是滯 畱在一個地方,就會在鍍層中形成空洞或縫隙,畱在一個地方,就會在鍍層中形成空洞或縫隙, 亦稱針孔。亦稱針孔。 13. 痲點:痲點: 若氫氣泡在隂極上附着的不牢固,髮生週期性的若氫氣泡在隂極上附着的不牢固,髮生週期性的 滯畱與脫落,就會岀現痲點。滯畱與脫落,就會岀現痲點。214. sn/pb白霧:白霧: sn/pb槽液附着在鍍層上形成的霧狀物。槽液附着在鍍層

17、上形成的霧狀物。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍常用術語15. 脫皮:脫皮: 鍍層與其體金屬或鍍層與鍍層之間接觸不好,或鍍層與其體金屬或鍍層與鍍層之間接觸不好,或 附着性差,使鍍層鬆散脫落,稱之為脫皮。附着性差,使鍍層鬆散脫落,稱之為脫皮。16. 隂極:隂極: 電化學析岀金屬或氫氣的電極電化學析岀金屬或氫氣的電極 髮生還原。髮生還原。17. 陽極:陽極: 金屬髮生電化學溶解或不溶解性的場閤,髮生隂金屬髮生電化學溶解或不溶解性的場閤,髮生隂 離子氧化的

18、電極離子氧化的電極 髮生氧化。髮生氧化。18. 電流密度:電流密度: 電極的單位麵積上通過的電流。電極的單位麵積上通過的電流。19. hull槽試驗:觀察在各種電流密度或不同條件下,電極錶槽試驗:觀察在各種電流密度或不同條件下,電極錶 麵鍍層變化的一種特殊形狀電解槽的試驗。麵鍍層變化的一種特殊形狀電解槽的試驗。20. 酸洗:酸洗: 將工件浸入酸溶液中以去除錶麵氧化皮的過程。將工件浸入酸溶液中以去除錶麵氧化皮的過程。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍常用

19、術語21. 脫脂:將工件錶麵油汚去除的過程。脫脂:將工件錶麵油汚去除的過程。22. 帶岀:槽內溶液附着于被鍍工件錶麵上而被帶岀槽子。帶岀:槽內溶液附着于被鍍工件錶麵上而被帶岀槽子。23. 錶麵活性劑:減少錶麵張力,使其濕潤良好或乳化分散的錶麵活性劑:減少錶麵張力,使其濕潤良好或乳化分散的 物質。物質。24. 光亮劑:讓電鍍膜光澤性改善的物質。光亮劑:讓電鍍膜光澤性改善的物質。25. 密着性:電鍍層與其下層金屬之間附着力之強弱。密着性:電鍍層與其下層金屬之間附着力之強弱。 蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics t

20、echnology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策不良可能髮生的原因改善對策1.前處理不良,油脂、氧化物、異物 尚未除去,鍍層無法析岀。加強前處理或降低生産速度。2.操作電流密度太低,導緻低電流 區,鍍層無法析岀。重新計算電鍍條件。3.鎳光澤劑過量,導緻低電流區,鍍 層無法析岀處理藥水,去除過多光澤劑或更換藥水。4.嚴重刮傷導致露銅檢查電鍍流程(可參考刮傷不良之原因及改善對策)。5.未鍍到調整電鍍位置。一、一、 露銅:可清楚看見銅色露銅:可清楚看見銅色蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics te

21、chnology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策不良可能髮生的原因改善對策1.被電鍍結晶物刮傷停止生産,去除結晶物后再生産。2.被電鍍設備中之金屬治具刮傷檢查電鍍流程,及時調整設備及治具。3. 素材本身在衝壓時,即造成刮傷停止生産,待與客戶溝通二、二、 刮傷:指水平綫條狀,一般在錫鍍層比較容易發生刮傷:指水平綫條狀,一般在錫鍍層比較容易發生蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策不良可能髮生的原因改善對策1.素材本身在衝床時、

22、或運輸時就造 成變形。停止生産,待與客戶聯係。2.被電鍍設備、治具挂歪。檢查電鍍流程,及時調整設備及治具。3.盤子過小或捲繞不良,導致出入料時挂歪。停止生産,及時調整盤子。4.傳動輪碾歪。修正傳動輪或變更傳動方式。 三、三、 變形(挂歪):指端子形狀已經偏離原有尺寸或位置變形(挂歪):指端子形狀已經偏離原有尺寸或位置蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策 四、四、 白霧:指鍍層表面卡一層雲霧狀,不光亮但平整白霧:指鍍層表面卡一層雲霧狀,不光亮

23、但平整不良可能髮生的原因改善對策1.前處理不良加強前處理2.電鍍液受到污染更換藥水並提純污染液3.錫層受到強酸腐蝕 (如:停機時受到 錫液腐蝕)避免停機,若無法避免時,剪除不良4.錫藥水溫度過高檢查溫控系統並重新調整溫度5.電流密度過低提高電流密度6.光澤劑不足補足光澤劑7.傳動輪骯髒清潔傳送輪8.錫電鍍時,產生泡沫附著造成去除泡沫蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策 五、五、 針孔:指成群、細小圓洞狀(似被針扎狀)針孔:指成群、細小圓洞狀

24、(似被針扎狀)不良可能髮生的原因改善對策1.操作的電流密度太高降低電流密度2.電鍍溶液表面張力過大補充濕潤劑或檢查藥水3.電鍍時攪拌效果不良加強攪拌4.錫浴溫過低調整浴溫5.電鍍藥水受到污染提純藥水或更新6.前處理不良加強前處理效果蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策 六、六、 界面黑綫、霧綫:通常在鍍半金錫層之界面才會有此現象界面黑綫、霧綫:通常在鍍半金錫層之界面才會有此現象不良可能髮生的原因改善對策1.陰極反應太大,大量氫氣泡沫浮于 液

25、面降低電流參數2.陰極攪拌不良調整振盪器之頻率及振幅3.選鍍高度調整不均檢查選鍍高度,重新修正4.鍍槽設計不良,造成泡沫殘存于鍍 槽液面,無法排除改善鍍槽結構5.錫藥水低電流區白霧修正錫藥水至最佳槽況6.整流器濾波不良用示波器量測濾波度,確定濾波不良時,檢修整流器蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策 七、七、 焊錫不良:指鍍層沾錫能力不佳焊錫不良:指鍍層沾錫能力不佳不良可能髮生的原因改善對策1.電鍍液受到污染更換電鍍藥水2.電鍍后處理不良(

26、酸液殘存,水質不 佳、鹽類生成、異物附著)改善流程,改善水質3.電鍍時電壓過高,造成鍍件受熱氧化、 鈍化改善導電設備4.電流密度過高,致鍍層結構不良降低電流密度5.攪拌不良,致鍍層結構不良增加攪拌效果6.浴溫過高,致鍍層結構不良降低浴溫並檢查冷卻系統7.鍍層因放置環境差、時間過久、致鍍層 氧化、老化加強包裝並改善儲存環境8.鍍層太薄增加電鍍層厚度9.焊錫溫度不正確檢查並調整焊錫溫度蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd電鍍簡介電鍍簡介電鍍不良原因及對策 八、八、 鍍層發黑:不

27、包含鍍半金錫界面發黑之現象鍍層發黑:不包含鍍半金錫界面發黑之現象不良可能髮生的原因改善對策1.鎳槽受到污染,在低電流區會有黑 色鍍層作活性碳處理或弱電解處理2.鍍件受氧化嚴重腐蝕、變黑需作分析探討具體原因3.停機造成腐蝕或還原剪除不良及避免停機4.錫鍍層被陰極導電頭釋放的火花打 到而發黑調整陰極導電頭與端子接觸良好蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程環保型電子產品的材料趨勢環保型電子產品的材料趨勢 鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯(鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯(

28、pbb)或者多)或者多溴二苯醚(溴二苯醚(pbde)等有毒害物質,經常被使用在通)等有毒害物質,經常被使用在通訊及家用電器之機板及零元件的組成材料之中。其常訊及家用電器之機板及零元件的組成材料之中。其常隨著廢棄舊電子產品的不當處理,經滲透到土壤而影隨著廢棄舊電子產品的不當處理,經滲透到土壤而影響地下水質,造成嚴重污染危及人體健康。近年來歐響地下水質,造成嚴重污染危及人體健康。近年來歐盟及國際間各大電子業者,已分別提出上述物質的禁盟及國際間各大電子業者,已分別提出上述物質的禁用令,並將陸續於用令,並將陸續於2006年及年及2007年起強制實施。年起強制實施。 中國政府也作出了相關規定:中國政府也

29、作出了相關規定:20062006年年1 1月以後,禁止使用鉛等有害物質於國家重點月以後,禁止使用鉛等有害物質於國家重點監管目錄中的製品上。監管目錄中的製品上。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程電子產品中鉛的使用及其替代物電子產品中鉛的使用及其替代物 目前的電子產品中,含鉛成分的分佈以焊錫接點為主,約目前的電子產品中,含鉛成分的分佈以焊錫接點為主,約占全部的占全部的70%含量。其次為印刷電路板所使用的表面處理材含量。其次為印刷電路板所使用的表面處理材料料約占

30、約占25%,另外有,另外有5%則是存在於電子元件之電鍍層上。則是存在於電子元件之電鍍層上。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛元件電鍍方法無鉛元件電鍍方法 電鍍錫方式可分為熱浸泡及電解沉積法兩大類;前者價格便宜,而且電鍍後之表面色澤光亮,一般稱之為亮錫,但此技術極易產生錫須的問題,給業者帶來極大的困擾。但近年來,技術的重點發展較著重電解沉積法,這類的電鍍技術,又稱為霧錫電鍍。由於霧面的外觀較不吸引人,工業界又常在鍍液中添加有機光亮劑,使表面呈現光澤,並改

31、善表面錫的樹狀突組織,及期待改善錫須的問題,但這個部分仍待加以測試驗證。 2003年intel公司kumar等人的文章中,針對不同元件電鍍的潤濕性、錫須或電子遷移等情況、以及是否易於大量生產造成環境衝擊等因素做比較。整體而言,霧錫電鍍的效能是較獲得kumar等人認同的。他們提出純錫電鍍具有優良之焊接性及相容性,且錫本身為具良好之電導性及抗腐蝕性,又不至於造成地下水污染之無毒性物質;此外純錫電鍍之制程可提供相當均勻之厚度,及穩定制程參數,易被工業界所接受;且價格便宜,提供高結構強度與良好之信賴度。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal e

32、lectronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛元件電鍍方法無鉛元件電鍍方法 針對電子元件之無鉛電鍍技術,目前仍未取得統一的共識。而較具潛力的幾種元件電鍍方式,包括有錫鉍、錫銀、錫銅、及純錫電鍍等。表1列出這幾種電鍍方式的比較,其中錫鉍電鍍雖然熔點較低,但由於鉍是鉛礦開發所衍生的副產品,其價格勢必因鉛的減產而提高,且錫鉍焊點的脫層問題也是不可被忽視的。錫銀電鍍之價格稍高,且因含有銀,在廢液回收時程式較為複雜。錫銅電鍍的焊接性好且性質穩定,但因銅的含量少(0.7%),故制程時控制不易,且亦有錫須的問題產生。而純錫電鍍其焊接性優良且價位低,制程技術穩定是歷史最久的電鍍

33、方式。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求理想的銲錫合金應達到以下特定之品質標準:1. 熔解範圍液態溫度必須夠低以避免零件和電路板在銲接過程中損傷,實際上這意味著必須在260時可用,260為大多數電子零件能容忍的溫度極限。另外,固態溫度要夠高,電鍍時才不會失去其機械強度註: 錫鉛合金的熔點在183時能為範圍內的最佳平衡點。2. 冶金術 合金的另一個決定性的因素為必須沾附於一般的工程用金屬(銀、銅、鎳等)。理想的

34、新合金應該相容於既有的助銲劑、並且穩定而且不具侵蝕性,如此一來才能承受在電子學應用所遇到壓力、焠鍛鍊與溫度的變化。3. 環境健康與安全問題 合金與其成分必須無鹵素,助銲劑與清洗用品也必須符合此要求。4.經濟與供應上的考量 任何可能取代錫鉛電鍍的新合金,其成分應該容易取得而且價格合理。蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求鉛在產品中的消耗量鉛在產品中的消耗量產產 品品消耗量消耗量(%)蓄電池80.81其他氧化物(油

35、畫、玻璃和陶瓷產品、顏料和化學品)4.78彈藥4.69鉛箔紙1.79電纜覆蓋物1.40鑄造金屬1.13銅錠、銅坯0.72管道、彎頭和其他擠壓成型產品0.72焊錫(非電子焊錫)0.70電子焊錫0.49其他2.77蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求代替鉛的元素代替鉛的元素 電子工業正在尋找無鉛焊錫,能夠取代普遍接受和廣泛使用的錫/鉛焊錫。研究與開發的努力集中在潛在的合金上面,這種合金要提供與錫/鉛共晶焊錫相似的物

36、理、機械、溫度和電氣性能。表二是可以取代鉛的金屬及其相對成本。鉛的替代元素鉛的替代元素相對價格相對價格鉛(參考值)1銻(sb)2.2鉍(bi) 7.1銅(cu) 2.5銦(in) 194銀(ag)212錫 (sn)6.4鋅(zn) 1.3蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求除了成本之外,還必須瞭解考慮作為鉛替代的元素的供需情況。如表三所示,含鉍合金從可利用資源的出發點上是無希望的,現在可利用的鉍供應可能被全部用

37、完,如果將此合金廣泛用於正在蓬勃發展的電子工業。表三、美國礦產局有關不同元素的世界用量及產量的資料 元素元素 世界用量世界用量(噸噸) 世界產量世界產量(噸噸) 剩餘產量剩餘產量(噸噸) ag 13,500 15,000 1,500 bi 4,000 8,000 4,000 cu 8,000,000 10,200,000 2,200,000 in 80 to 100 200 100 sb 78,200 122,300 44,100 sn 160,000 241,000 81,000 zn 6,900,000 7,600,000 700,000 注:現在世界焊錫消耗量 = 60,000 噸,或 6,600,000 升 蘇蘇 州州 瀚瀚 哲哲 電電 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司suzhou hizeal electronics technology co.,ltd無鉛製程無鉛製程無鉛製程對銲錫合金的要求無鉛製程對銲錫合金的要求 從表二所顯示的潛在替代金屬的相對價格看,很明顯,從表二所顯示的潛在替代金屬的相對價格看,很明顯,許多無鉛焊錫將比其替代的錫許多無鉛焊錫將比其替代的錫/鉛焊錫貴得多。例如,銦是鉛焊錫貴得多。例如,銦是用來取代鉛的主要元素之一,但它是一種次貴重金屬,幾用來

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