连续电镀技术教材.doc

 连续电镀技术教材 第一章. 电镀概论 第二章.电流密度 第三章.电镀计算 第四章.电镀实务 第五章.电镀不良对策 第六章.镀层检验 第七章.电镀药水管理 第八章.电镀技术策略 第九章.镀层的腐蚀与防腐 第一章．电镀概论 电镀定义：电镀为电解镀金属法的简称。电镀是将镀件（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。 电镀的基本五要素： 1.阴极：被镀物，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不可溶性阳极，大部分为贵金属（白金，氧化铱）. 3.电镀药水：含有欲镀金属离子的电镀药水。 4.电镀槽：可承受，储存电镀药水的槽体，一般考虑强度，耐蚀，耐温等因素。 5.整流器：提供直流电源的设备。 电镀目的：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，增进电镀层附着能力，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，增进信号传输。 4.镀钯镍：改善导电接触阻抗，增进信号传输，耐磨性比金佳。 5.镀锡铅：增进焊接能力，快被其他替物取代。 电镀流程：一般铜合金底材如下（未含水洗工程） 1.脱脂：通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂。 2.活化：使用稀硫酸或相关的混合酸。 3.镀镍：使用硫酸镍系及氨基磺酸镍系。 4.镀钯镍：目前皆为氨系。 5.镀金：有金钴，金镍，金铁，一般使用金钴系最多。 6.镀锡铅：烷基磺酸系。 7.干燥：使用热风循环烘干。 8.封孔处理：有使用水溶型及溶剂型两种。 电镀药水组成； 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：增进药水导电度。 5.添加剂：缓冲剂，光泽剂，平滑剂，柔软剂，湿润剂，抑制剂。 电镀条件： 1.电流密度：单位电镀面积下所承受的电流，通常电流密度越高膜厚越厚，但是过高时镀层会烧焦粗燥。 2.电镀位置：镀件在药水中位置，与阳极相对位置，会影响膜厚分布。 3.搅拌状况：搅拌效果越好，电镀效率越高，有空气，水流，阴极摆动等搅拌方式。 4.电流波形：通常滤波度越好，镀层组织越均一。 5.镀液温度：镀金约50~60，镀镍约50~60，镀锡铅约18~22，镀钯镍约45~55。 6镀液PH值：镀金约4.0~4.8 ，镀镍约3.8~4.4，镀钯镍约8.0~8.5， 7.镀液比重：基本上比重低，药水导电差，电镀效率差。 电镀厚度：在现在电子连接器端子的电镀厚度的表示法有a .μ``.微英寸，b. μm,微米, 1 μm约等于40μ``. 1.Tin—Lead Alloy Plating :锡铅合金电镀 作为焊接用途,一般膜厚在100~150μ``最多. 2.Nickel Plating　镍电镀 现在电子连接器皆以打底(underplating)，故在５０μ``以上为一般规格，较低的规格为３０μ``，(可能考虑到折弯或者成本) 3.Gold Plating 金电镀 为昂贵的电镀加工,故一般电子业在选用规格时,考虑到其实用环境、使用对象,制造成本,若需通过一般强腐蚀实验必须在50μ``以上 . 镀层检验: 1.外观检验:目视法,放大镜(4~10倍) 2.膜厚测试:X-RAY荧光膜厚仪. 3.密着实验:折弯法,胶带法或两者并用. 4.焊锡实验:沾锡法,一般95%以上沾锡面积均匀平滑即可. 5.水蒸气老化实验:测试是否变色或腐蚀斑点,及后续的可焊性. 6.抗变色实验:使用烤箱烘烤法,是否变色或者脱皮. 7.耐腐蚀实验:盐水喷雾实验,硝酸实验,二氧化硫实验,硫化氢实验等. 第二章 电流密度 电流密度的定义: 即电极单位面积所通过的安培数,一般以A/dm3 表示.电流密度在电镀操作上是很重要的参数,如镀层的性质,镀层的分布,电流效率等,都有很大的关系.电流密度有分为阳极电流密度和阴极电流密度,一般计算阴极电流密度比较多. 电流密度的计算: 平均电流密度(ASD)===电镀槽通电的安培数(Amp)/电镀面积(dm2) 在连续电镀端子中,计算阴极电流密度时,必须先知道电镀槽长及单支端子电镀面积,然后再算出渡槽中的总电镀面积. 例:有一连续端子电镀机,镍槽槽长1.5米,欲镀一种端子,端子之间距为2.54毫米,每支端子电镀面积为50mm2,今开电流50 Amp,请问平均电流密度为多少? 1.电镀槽中端子数量==1.5×1000/2.54==590支 2.电镀槽中电镀面积==590×50==29500 mm2==2.95dm3 3.平均电流密度==50/2.95==16.95ASD 电流密度与电镀面积: 相同(或