《电镀基础课程》PPT课件.ppt

电镀基础课程,一:电镀的定义:电镀为电解镀金属法之简称.通俗地讲,就是将镀件（制品）浸于含有欲镀上金属离子的药水中并接通阴极,药水的另一端放置适当的阳极（可溶性或不可溶性）,通以直流电后,镀件的表面即析出一层金属薄膜的方法.,二:电镀的目的:电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的.,1.镀铜:打底用,增进电镀层的附著能力,及抗蚀能力.2.镀镍:打底用,增进抗蚀能力.3.镀金:改善导电接触阻抗,增进讯号传输.4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进讯号传输,耐磨性比金佳.5.镀锡:增进焊接能力.,三:电镀药水的组成;,1.纯水:总不纯物至少要低于5PPM.2.金属盐:提供欲镀金属离子3.阳极解离助剂:增进及平衡阳极解离速率4.导电盐:增进药水的导电度5.添加剂（如缓冲剂、光亮剂、平滑剂、柔软剂、湿润剂、抑制剂等）,四:针对连续电镀的电镀方法 1:全面电镀如镀全NI,全AU,全SN 2:选择性浸镀金、锡 3:选择性单面刷镀金,先刷后浸镀金、选择浸镀锡 4:针对功能的点镀和喷镀金,五:电镀厚度:在现今电子连接器端子之电镀厚度的表示方法有U（micro）微英寸，即是（）微米，即一公尺（一米）等于（英寸），所以相当于，为了方便记忆，一般以作计算,六：电镀的条件，也是产品在制程中最重要的管制参数,.电流密度：单位电镀面积下所承受之电流通常电流密度越高膜厚越厚，但是过高时镀层会烧焦粗糙.电镀位置：镀件在药水中的位置，与阳极相对应的位置，会影响膜厚分布.搅拌状况：搅拌效果越好，电镀效率就越好.电流波形：通常滤波度越好，镀层组织越均一,.镀液温度：镀金约，镀镍约，镀锡约，镀钯镍约.镀液的值：镀金约，镀镍约，镀钯镍约.镀液的比重：基本上比重低，药水导电差，电镀效率低,七：电镀的流程：一般铜合金的底材如下（未含水洗工程）,脱脂：通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂，以清除产品表面之油污活化：使用稀硫酸或相关之混合酸，以清除残存在产品表面的氧化膜和钝化膜，以获最佳之底层电镀镀镍：打底电镀，有全光泽和半光泽市场上多采用氨基磺酸镍系,镀金：镀层为导电皮膜用，故镀层之耐磨性及硬度就必须比较优良，因面使用硬金系统镀液（酸性金），大多采用金钴合金镀锡：目前大多采用烷基磺酸光泽浴，也有采用无光泽如雾 锡电镀干燥：使用热风循环烘干封孔处理：电镀完成后，在电镀层表面涂上一层透明的有机膜，而该膜不可以增加电接触阻抗分为水溶性和油性二种,八：产品在制程中主要的品质管控重点为：,外观检验：目视法、放大镜（倍）膜厚测试：荧光膜厚仪密著试验：折弯法、胶带法或并用法焊锡试验：沾锡法，一般以上沾锡面积均匀平滑即可开机产速：依据作业标准之要求的生产速度包装数量：依据客户要求之包装,水蒸汽老化试验：测试是否变色或腐蚀斑点，及后续之可焊性抗变色试验：使用烤箱烘烤法，是否变色或脱皮耐腐蚀试验：盐水喷雾试验等,九：产品特性之量测方式及原理,外观检查：大多采用目视方法，严格会使用倍或倍放大镜检查（在许多的国际标准规范也是如此，如）人们比较对色泽均匀这个定义能达成共识,膜厚测试：镀层膜厚测试方法有显微镜测试法、电解测试法、光荧光测试法、滴下测试法等现在市场上大部分皆使用光荧光测试法，因为准确度高（在经正规校正下）、速度快（数十秒）而其它的方法已经没人在使用了目前业界使用的X-RAY荧光膜厚仪的品牌有德国的FISCHER,美国的CMI,其测试原理与方法皆大同小异,但由于厂牌不一样,多少会有少许误差,只要使用标准片做好检量线,做好定位工作,做好底材修正,即可将误差降至最低.,3密著能力测试：折弯法；用尖嘴钳将端子弯曲至度以上，观察弯曲面是否有镀层起皮、剥落等现象胶带法；使用规定的粘性胶带牢牢地粘贴在端子表面，并已垂直方向迅速撕开胶带，观察胶带上有无剥落金属皮膜之现象若目视无法观察清楚，可在放大镜下观察,4焊锡能力测试：一般端子在镀锡或镀金时才有在测试焊锡性,而且测试部位为端子将来要焊接在机板上或夹线之部位.有两种焊锡方式,一种采用沾锡法来检查吃锡是否平滑饱满,依照一般的国际规范吃锡面积至少要超过95以上方为合格.,另一种方法为使用焊锡性测定器。其方法也是利用沾锡时，在规定时间下端子表面吃锡作用力来判定焊锡能力，该方法数据化，所以比起前者比较精密，但仪器较为昂贵。,5.水蒸汽老化试验:为测试金镀层之封孔能力,就是利用沸腾的纯水来蒸烤镀层,时间多半为8小时和16小时,试验后的镀层表面不可有白色腐蚀点现象.,6.抗变色试验:就是利用IR高温烤箱来烘烤镀层,此类试验主要是针对目前市场上的回流焊制程.此制程的全程时间大约为5-7分钟,烤箱温度设定为260,烘烤时间为1-3分钟,试验后的镀层表面不可有严重的发黑、发紫、流锡之现象.,7.盐水喷雾试验:为测试金、镍镀层之封孔能力及抗蚀能力,氯化钠的浓度为5,试验温度为35,试验时间依客户要求,试验后的镀层表面不可有蓝绿色的腐蚀之现象.,由于各种试验甚多,无法在此一一介绍,若想更进一步的了解,可以从各种国际标准中去摘录,一般在ISO、ASTM、MIL、JIS、CNS等皆有完整的收录,规范的内容也大同小异.以上只是针对电镀中经常使用的几种作一下简单讲解,不足之处,敬请见谅.,十：镀层的腐蚀与防蚀,1：腐蚀的概念：在一般人的观念，腐蚀就是生锈，或者腐蚀就是氧化造成的，其实并不那么单纯。钢铁及其合金的腐蚀才能称之为生锈（生铁锈），而单纯的氧（或者单纯的水）是无法腐蚀金属的。环境是造成金属腐蚀的最大因素。人们常接触的环境是大气，即使单纯的大气也因乡村、都市、工业区、沙漠、寒带、热带、海上（海边）等而有很大的差异，进而影响腐蚀的速率。,空气中引起腐蚀的主要成分为氧气、水气和有害杂质。金属在大气中的腐蚀过程是一种电化学过程，当大气中的水汽附着在金属表面形成薄薄的水膜（成为电解液），如果在吸收大气中氧及有害杂质（如SO2、CO2、CI-）等，就会使金属的电化学腐蚀加速进行。,2：腐蚀的因素：对电镀层之腐蚀可以说大部分为伽凡尼腐蚀效应所致（伽凡尼腐蚀或称之为异常金属腐蚀，两种不同的金属偶合接触时，化学性质活泼的金属会加速腐蚀，惰性比较大的金属则减速腐蚀）然而电镀层的抗腐蚀高低则决定下列四项因素：,a：镀层本身之化学性质，如果镀层的活性比底层大，则镀层本身易遭受腐蚀b：镀层之厚度，镀层之抗蚀性常为镀层厚度之线性函数，镀层厚度越厚，抗蚀性越好,c：镀层的孔隙度，镀层虽然为一肉眼观之完整密致之金属膜，但是放大观之仍有许多裂缝孔穴d：镀层身处的环境，再小的再少的孔隙之镀层，再厚之镀层，若遇上恶劣的环境（潮气、湿气、游离酸等），一样抵挡不了腐蚀,3：如何防蚀：由于电镀规格为无法改变之事实，我们就针对制程上、环境上提出一些治本与治标的方法,a：降低镀层的孔隙度；降低电流密度，在合适的电流密度与产速作一平衡调整；增加电镀时的搅拌能力，降低针孔的发生率；使用脉冲整流器，让镀层结晶颗粒细致，孔隙缩小,b：加强环境；电镀完成后，务必用纯水清洗干净。生产后尽量不要用手直接接触镀层，因为人的手有汗液，汗液中除有水分外，尚有食盐、钾钙镁、尿酸、尿素、液体脂肪、乳酸、柠檬酸等之混合微酸液。当汗液与镀层表面接触时，会在金属表面形成汗液膜，对金属起电化学腐蚀,c对电镀后的制品应立即撤出现场，因为电镀现场的湿气、酸气、湿度都相当高，会加速镀层的腐蚀d：储存、检验电镀品的环境，应随时保持恒温、低湿度、干净的空气。装设空调、除湿机防止灰尘进入，因为灰尘中含有大量的碳，容易吸收空气中之二氧化硫，造成加速腐蚀。,