電鍍工藝流程資料

1、電鍍工藝流程資料（一）一、名詞定義：1.1電鍍：利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結合力良好的金屬層的過 程叫電鍍。1.2鍍液的分散能力：能使鍍層金屬在工件凸凹不平的表面上均勻沉積的能力，叫做鍍液的分散能力。換名話說，分散能力是指 溶液所具有的使鍍件表面鍍層厚度均勻分布的能力，也叫均鍍能力。1.3鍍液的覆蓋能力：使鍍件深凹處鍍上鍍層的能力叫覆蓋能力，或叫深鍍能力，是用來說明電鍍?nèi)芤菏?鍍層在工件表面完整分布的一個概念。1.4鍍液的電力線：電鍍?nèi)芤褐姓撾x子在外電場作用下定向移動的軌道，叫電力線。1.5尖端效應：在工件或極板的邊緣和尖端，往往聚集著較多的電力線，這種現(xiàn)象

2、叫尖端效應或邊緣效應。1.6電流密度：在電鍍生產(chǎn)中，常把工件表面單位面積內(nèi)通過的電流叫電流密度，通常用安培/分米2作為度量單位二.鍍銅的作用及細步流程介紹：鍍銅的基本作用：提供足夠之電流負載能力；提供不同層線路間足夠之電性導通； 對零件提供足夠穩(wěn)定之附著（上錫）面;對SMOB提供良好之外觀。鍍銅的細步流程：2.1.12.1.12.1.22.1.32.1.42.1.2.2.1.2.1 I Cu流程：上料T酸浸（1）7酸浸（2）T鍍銅T雙水洗T抗氧化T水洗T下料T剝掛架T雙水 洗T上料2.1.2.2 n Cu流程：上料7清潔劑7雙水洗7微蝕7雙水洗7酸浸7鍍銅7雙水洗7 （以下是鍍錫流程） 2.1

3、.3鍍銅相關設備的介紹：2.1.3.1槽體：一般都使用工程塑膠槽，或包覆材料槽（Lined tank ）,但仍須注意應用之考慮。材質的匹配性（耐溫、耐酸堿狀況等）。機械結構：材料強度與補強設計，循環(huán)過濾之入/排口吸清理維護設計等等。陰、陽極間之距離空間（一般掛架鍍銅最少6英寸以上）。預行Leaching之操作步驟與條件。a.b.c.d.2.1.3.2溫度控制與加熱：鍍槽之控制溫度依添加特性/鍍槽之性能需求而異。一般而言操作溫度與操作電流密度呈正向關系，但無論高溫或低溫操作，有機添加劑必定有分解問題。一般而言，不容許任何局部區(qū) 域達60C以上。在材質上，則須對耐腐蝕性進行了解，避免超出特性極限，

4、對鍍銅而言，石英及鐵弗龍都 是很適合的材料。電鍍工藝流程資料（二）2.1.3.3攪拌：攪拌可區(qū)分為空氣攪拌、循環(huán)攪拌、機械攪拌等三項，依槽子之需求特性而重點有異，茲簡介一般性考慮如下：a.空氣攪拌：應用鼓風機為氣源，如使用空壓機。則須加裝AM Regalator降低壓力，并加裝oil Filter除油。風量須依液面表面積計算，須達1.52.0cfm，而其靜壓則依管路損耗，與液面高度相加而得?？諝鈹嚢柚苈芳茉O，離槽底至少應有1英寸距離，離工件底部，應以大于8英寸為宜。一般多使用3/4英寸或1英寸管，作為主管，亦有人使用多孔管，但較易發(fā)生阻塞。開孔方式多采用各孔相間1/2英寸，對邊側開孔，與主管

5、截面積1/3為原則。適量之空氣攪拌可改善電鍍效率，增加電流密度；但如攪拌過度，亦 將形成有機添加劑氧化而造成異常消耗及污染。b. 循環(huán)攪拌：在一般運用上，多與過濾系統(tǒng)合件，較須注意的是確定形成循環(huán)性流動（入、排口位置選擇），及pump選擇流量應達23倍槽體積1hr以上。不足問題。在空間足夠之狀態(tài)下，以45°0.51.8m/min，而每 stroke 長約 515cm 而減小孔內(nèi)藥液穿透量。c. 機械攪拌：其基本功能是為了消除 metal ion diffusion rafe 斜角移動為佳，但一般都采有用垂直向擺動，較佳的位移量約在 之間。在設定條件時，應注意不可造成因頻率過高，使板子

6、本身擺動，2.1.3.4過濾：一般均與循環(huán)攪拌合并，目的是去除槽液中之顆粒狀雜質，避免發(fā)生顆粒狀鍍層。較重要 的考量因子有三，分別如下：a.過濾粒徑：一般采用5u或10u濾蕊。若非環(huán)境控制良好，使用更小濾蕊可能造成濾材更換，損耗過多。PP最具體廣用性。b. 材質有多種材質供選擇，不同系統(tǒng)光澤劑會有不同之限制，其中c. Leaching :即便為適用材質之濾蕊，亦須經(jīng)過Leaching處理（熱酸堿浸洗程序）。2.1.3.5電源系統(tǒng)：供電系統(tǒng)之 ripple 須小于5% （對部分較敏感產(chǎn)品甚至須小于2%，另須注意:a.整流器最上限、最下限相對容易10%系不穩(wěn)定區(qū)域，應避免使用。b. 除整流器外接所

7、有接點務須定期清潔外，每月至少用鉗表量校一次。c. 整流器最好利用外接潔凈氣源送風，使內(nèi)部形成至正壓，讓酸氣無法侵入腐蝕。2.1.3.6 陰極（rack 及 bus bar ）:a. 對銅制bus bar而言，約每120Amp至少應設計1cm2之截面積。同時不論電流/bus bar截面積大小, 務必兩側設置輸入接點，以避免電流分布不均。b. 對rach而言，應利用bus bar相接之接點，調整其導通一致，避免“局部陽極”的反生，同時對接點 外之部分，亦宜全部予以膠林披覆，并定期檢查，以避免因縫隙產(chǎn)生，而增加帶入性污染。2.1.3.7 陽極：a.銅陽極應采用含微量磷，且均勻分布之無氧銅。其規(guī)格可

8、概列如下：Cu> 99.9% P:0.040.06% O < 0.05%Few 0.003% S < 0.003% Pb < 0.002%Sbw 0.002% AS w 0.001% N w 0.002%增加b. 可能狀態(tài)下盡量不要使用鈦籃，因為鈦籃將造成Carriey 或High Current Dewsity Brightener約20%的消耗，而不使用鈦籃的狀態(tài)，則須注意使陽極高出液面12英寸。c. 對陽極袋的考慮，基本上與濾蕊相同，一般常用NaPPed p.p或Dynel，并可考慮雙層使用，唯陽極袋須定期清洗，以避免因過量的陽極污泥造成陽極極化。d. 一般均認為

9、陰陽極之比例應在1.52 : 1,但由于高速鍍槽之推出，較佳的考慮是，控制陽極的相對電流密度小于20ASF,來決定陽極的數(shù)量，在使用鈦籃的狀態(tài)，其面積的計算，約為其（前+左+右）面積之1.4倍，亦即以鈦籃正面積核算其電流密度約應小于40ASF過大的陽極面積可能造成銅含量之上升，過小則可能造成銅含量不足，且二者均會造成有機添加劑的異常消耗及陽極塊的碎裂。e. 陽極在接近液面?zhèn)葢友b遮板，而深度則應僅為鍍件的75% （較淺45英寸），在板子尺寸不固定時，則應考慮浮動式遮板，對其左右側的考慮亦同，故在槽子設計與生產(chǎn)板實際寬度不同，應考慮使用Rubberstrip ，但須注意當核算面積，加開電流時，應

10、至少降低40%汁算。對于此類分布問題，可以“電場”及“流態(tài)”的觀念考慮。電鍍工藝流程資料（三）2.2各流程的作用： 2.2.1酸浸：主要作用是去除板面的氧化層，避免水份帶入銅缸而影響硫酸的含量。2.2.2清潔劑：這種清潔劑是酸性的，主要作用是去除板面的指紋、油污等其它殘余物，保持板面清潔， 實際上目前供PCB使用之酸性清潔劑，沒有任何一種真正能去除較嚴重的指紋。故對油脂、手指印應以防 止為重：而且須注意對鍍阻層的相容性與同線中其他藥液間的匹配性，及降低表面為張力，排除孔內(nèi)氣泡 的能力。故在此一步驟應去除 2050的銅,2.2.3微蝕：由于各種干膜阻劑均有添加劑深入銅層的附著力促進劑, 才能確保

11、為新鮮銅層，以獲得良好的附著力。224水洗：主要作用是將板面及孔內(nèi)殘留的藥水洗干凈。2.2.5鍍銅：鍍銅的藥水中主要有硫酸銅、硫酸、氯離子、污染物、其它添加劑等成份，它們的作用分別 如下：2.2.5.1硫酸銅：提供發(fā)生電鍍所須基本導電性銅離子，濃度過高時，雖可使操作電流密度上限稍高，但由于濃度梯度差異較大，而易造成Throwing power不良，而銅離子過低時，則因沉積速度易大于擴散運動速度，造成氫離子還原而形成燒焦。2.2.5.2硫酸：為提供使槽液發(fā)生導電性酸離子。通常針對硫酸與銅比例考量，“銅金屬18g/l+硫酸180g/I ”酸銅比例維持在10/1以上，12 : 1更佳，絕對不能低于6

12、 : 1，高酸低銅量易發(fā)生燒焦，而低酸高銅則 不利于 Throwing Power 。225.3氯離子：其功能有二，分別為適當幫助陽極溶解，及幫助其它添加劑形成光澤效果，但過量之氯 離子易造成陽極的極化。而氯離子不足則會導致其它添加劑的異常消耗，及槽液的不平衡（極高時甚至霧 狀沉積或階梯鍍；過低時易出現(xiàn)整平不良等現(xiàn)象）。2.2.5.4其它添加劑：其它的所有有機添加劑合并之功能，可達成規(guī)則結晶排列之光澤效果，改善鍍層之 物性強度，相對過量之添加劑，則易因有機物之分解氧化，對槽液的污染，造成活性碳處理頻率的增加， 或因有機物的共析鍍比率提高，造成鍍層內(nèi)應力增加，延展性降低等問題。2.2.5.5污染

13、物：可區(qū)分有機污染物和無機污染，因破壞等軸結晶結構；造成之物性劣化及因共析鍍造成 之外觀劣化。其中有機污染之來源約為：光澤劑之氧化分解、油墨、干膜、槽體、濾蕊、陽極袋、掛架包 覆膜等被過濾出的物質和環(huán)境污染物等。無機污染之來源則約為：環(huán)境帶入污染、水質污染及基本物料污 染等項。2.2.6電鍍反應機構：可區(qū)分為巨觀，亦即電場與流態(tài)；微觀，亦即光澤劑的效應：兩大部分，分別簡單 討論如下：2.2.6.1巨觀：鍍槽內(nèi)陰陽極間之關系，實際上與磁場或電場的現(xiàn)象類似的，明顯不同的，是發(fā)生在液體 環(huán)境中，而游動的，是有質量的離子。因為如此，故離子之運動；電流氧化還原反應之發(fā)生；受到正負極 間電場，與離子所帶電

14、荷產(chǎn)生之電位能，離子經(jīng)由循環(huán)攪拌、空氣攪拌、機械攪拌獲得之動能，及離子間 之交互作用力等因子的影響，實際上電流密度（區(qū)域性的、分布上的、而非平均的），可被定義為單位面積，單位時間內(nèi)接收的離子數(shù)量。由于各項攪拌，除了針對孔內(nèi)的陰極機械攪拌外；都是全槽均一性的（理想狀態(tài)）；因而對于板面上的狀態(tài)，幾何分布便成為影響的最大的因子。對全板電鍍（pannel plating ）而言，亦即陽極、陰極以及遮板之形狀、位置。而對線路電鍍（pattevnplating ）而言，則再增加一項電鍍面積分布須做考量，對孔內(nèi)的狀況，則主要在于離子的擴散速率、陰極 擺動及電流密度間關系。關于一部分我們可透過濃度梯度與場的圖例加以了解。a.高低電流區(qū)：亦即電力線分布之密度；而電力線（電場）之分布正如同磁力線分布，在端角地區(qū)，明顯 的較高許多，故陽極之尺寸最好僅陰極之75%rudder strip則吸收此過量之電流，二種b.遮板之作用為阻礙離子之流動，使得局部之電力線密度降低, 方式均可解決生產(chǎn)板尺寸不固定位置。C.線路電鍍時的線路分布影響亦為相同關系，可視為原“屬于”被鍍阻膜覆蓋區(qū)的電力線轉移于周邊造成,因而獨立線路相對之電流密度變?yōu)榉浅８摺. 對于孔內(nèi)與板面或大孔與小孔間關系，可以討論如下：當