电镀技术介绍.

1、Confidential1制作:審核:Confidential2報報 告告 大大 綱綱 電鍍原理介紹 電鍍技朮介紹 電鍍流程介紹 附 件Confidential3電鍍原理電鍍原理介紹介紹 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.-電鍍基本原理電鍍基本原理陽極陽極:M - e- M+陰極陰極: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Confidential4-電鍍結晶過程電鍍結晶過程鍍鍍 件件(端子

2、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/LLCR/BAKE測試勻有影響. -以總結參考.SEM,LLCR,BAKE測試.ppt電鍍原理電鍍原理介紹介紹 2 膜厚電 流極限電流密度圖1圖2Confidential5電鍍技朮電鍍技朮介紹介紹 預計建立廠內預計建立廠內電鍍技朮有電鍍

3、技朮有: :刷鍍,噴鍍,點鍍,滾鍍,挂鍍,等. 預計預計電鍍工藝有電鍍工藝有: :鍍鎳,鍍金,鍍鈀鎳,鍍錫鉛,鍍純錫,鍍錫銅,後處理等.Confidential6電鍍流程電鍍流程介紹介紹電解脫脂 ELECTRO CLEAN收料收料REELING 噴洗噴洗 SPRAY RINSE超音波脫脂SUPERORIC CLEAN鍍金GOLD PLATE噴洗SPRAY RINSE熱水洗熱水洗HOT RINSE烘干烘干HOT AIR DRY 放料放料 DEREELING噴洗SPRAY RINSE鍍鎳 NICKEL PLATE噴洗噴洗SPRAY RINSE酸洗ACTIVATE 噴洗噴洗SPRAY RINSE浸洗

4、RINSE WASHING-電鍍流程介紹電鍍流程介紹鍍錫鉛(純錫)前處理小結前處理小結后處理小結后處理小結Confidential7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附 件件Confidential8Confidential9放料放料時注意事項放料時注意事項: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.Confidential10超聲波(脫脂)清洗原原 理理: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

5、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(2.000.20A)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.條件設定條件設定:電流:2.000.20A, CP-100S:120 15g/L 溫度:70 2C作作 用用: 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工 件件Confidential11電解脫脂工站原理原理: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

6、入油膜下的工件表面.同時,析出大量氫或氧(陰極 2H+ +2eH2,陽極:4OH-4e2H2O+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.條件設定條件設定:CP-100S:75 15g/L 溫度:70 2C作作 用用:去除料帶表面的油脂.注意事項注意事項: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工 件件Confident

7、ial12風刀&噴洗作作 用用: :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. Confidential13酸洗條件設定條件設定: H2SO4玻美度:205 Beo作作 用用: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.注意事項注意事項

8、: :應定期更換,生成的CuSO4對Beo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.Confidential14 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Confidential15鍍 鎳鎳鎳 特特 性性: :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

9、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.作作 用用: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成分作用: : 氨基磺酸鎳氨基磺酸鎳: : 主鹽 氯氯 化化 鎳鎳: 陽極活化劑,增加導電性能 硼硼 酸酸: pH緩衝劑 氨氨 基基 磺磺 酸酸: 降低pH 鹼式碳酸鎳鹼式碳酸鎳: 提升pH MP-200 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Confidential16浸洗作作 用

10、用:料帶浸泡在水槽中,將料帶上殘留的葯液清 洗更加完全.Confidential17鍍金金金 特特 性性: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.作作 用用: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.成分作用成分作用: KAu(CN)2:主鹽 檸檬酸檸檬酸:緩衝劑,控制鍍液的pH值,對導電性有貢獻 導電鹽導電鹽:增加鍍液的導電性能 平衡鹽平衡鹽:草酸鹽類還原劑.用于抑制Au+氧化成Au3+(無效金)及Co2+氧化成Co3+(無效

11、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Confidential18鍍錫鉛錫鉛特錫鉛特 性性: :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.作作 用用: :降低焊接溫度,增強焊接性成分作用成分作用( (BTDXBTDX系統系統): ): 錫濃縮

12、液錫濃縮液 : : 主鹽 鉛濃縮液鉛濃縮液 : : 主鹽 錫錫 鉛鉛 酸酸 : : 促進陽極溶解,提升導電能力,光亮整平 BTD Carrier : BTD Carrier : 輔助劑,Additive的載体 BTD Additive: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-90BHT-90 : :初級光亮劑,提高溶液的穩定性,防止錫的氧化.Confidential19熱水洗設定條件設定條件:溫度:505C.作作 用用:熱水洗有助增加水洗活性及取得一定的 封孔效果.Confidential20烘乾設定條件設定條件: :溫度:9520 C作作

13、用用: :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.Confidential21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.收料時注意事項收料時注意事項:Confidential22 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Confidential23前處理及鍍鎳故障分析及排除方法序號序號故障現象故障現象產生原因產生原因排除方法排除方法A:導輪(或銅套)與料帶之間冒火花A:檢查,排除B:脫脂劑,硫酸濃度不足B:分析,補充C:來料油污嚴

14、重C:來料退回D:水洗水髒污D:更換水洗E:脫脂槽,酸洗槽液液位下降E:檢查,維修泵浦或補充槽液A:PH值下降A:分析調整B:溫度太高B:降低溫度或檢查溫控器C:表面活性劑不足C:分析,補充D:有机雜質過多D:活性炭處理E:陽極塊不足E:添加陽極塊3見銅脫脂,酸洗不徹底檢查,調整4麻點氫氣泡在陰極周圍呈周期性滯留與脫落調整PH值或增加表面活性劑A:光亮劑不足A:補充B:電流過大B:調低至合適范圍C:Cu污染C:弱電解處理A:主鹽濃度不夠A:分析,補充B:電流,電壓不匹配B:調整A:氯化物含量不足A:提高含量B:陽極電流密大B:檢查導電狀況增加陽極面積A:鍍液中Ni2+,Cl-含量過低A:分析,

15、調整B:鍍液中有陽極泥等雜質B:加強鍍液過濾1脫皮2針孔5鍍區發暗(或稱燒焦)6膜厚不足陽極鈍化78粗糙毛刺Confidential24序號序號故障現象故障現象產生原因產生原因排除方法排除方法A:前處理不良A:改善鍍前處理B:底鍍層結合力不好B:改善底層結合力C:鍍液中有雜質C:過濾D:鍍頭(羊毛氈)長金,導通D:及時檢查,清理,并定期更換羊毛氈A:金鹽濃度不足A:分析,補充B:溫度過高B:降低溫度C:陰極電流密度過高C:降低電流密度D:PH值偏高D:調整PHE:Cu2+污染E:分析處理A:溫度低A:提高溫度B:陰極電流密度過高B:降低電流C:結合劑含量低D:提高A:電流太小A:提高B:槽液太

16、稀,加水過多B:加水只能到八分滿,提高電流C:金鹽濃度低C:;添加金鹽D:罩頭沒調好,造成間隙D:調整E:氣囊漏氣E:檢查,調換5鍍層燒焦,發黑A:電流過大A:調整到合適范圍B:流量不足B:調整流量A:羊毛氈長金,導通A:及時檢查,清理,并定期更換羊毛氈B:導電部分接觸不良B:檢查,維修C:泵浦坏C:檢查,更換D:管道或過濾棉嚴重堵塞D:維修管道或保養罩頭鍍層出現暗紅色外觀不良2鍍層密著性不好(脫皮)1白針63鍍層粗糙4膜厚不足鍍金故障分析及排除方法Confidential25電鍍常見單位及計算方法-公制與英制之間的轉換公制與英制之間的轉換 1ft=0.3048m=30.48cm=304.8mm =1mm=0.00328ft 1ft=12in =1in=2.54cm1mm=1000um 1um=39.37u” =1u”=2.54*10-2 um =2.54*10-5mm=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