溶液濃度計(jì)算方法

1、第一章 溶液濃度計(jì)算方法在印制電路板制造技術(shù)，電鍍?yōu)槠渲惺种匾囊粋€(gè)環(huán)節(jié)，各種溶液占了很大的比重，對(duì)印制電路板的最終產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。無(wú)論是選購(gòu)或者自配都必須進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。正確的計(jì)算才能確保各種溶液的成分在工藝范圍內(nèi)，對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量起到重要的作用。根據(jù)印制電路板生產(chǎn)的特點(diǎn)，提供六種計(jì)算方法供選用。1體積比例濃度計(jì)算：定義：是指溶質(zhì)(或濃溶液)體積與溶劑體積之比值。舉例：1：5硫酸溶液就是一體積濃硫酸與五體積水配制而成。2克升濃度計(jì)算：定義：一升溶液里所含溶質(zhì)的克數(shù)。舉例：100克硫酸銅溶于水溶液10升，問(wèn)一升濃度是多少?100/10=10克/升3重量百分比濃度計(jì)算(1)定義：用溶質(zhì)的重

2、量占全部溶液重理的百分比表示。(2)舉例：試求3克碳酸鈉溶解在100克水中所得溶質(zhì)重量百分比濃度4克分子濃度計(jì)算定義：一升中含1克分子溶質(zhì)的克分子數(shù)表示。符號(hào)：M、n表示溶質(zhì)的克分子數(shù)、V表示溶液的體積。如：1升中含1克分子溶質(zhì)的溶液，它的克分子濃度為1M；含110克分子濃度為0.1M，依次類(lèi)推。舉例：將100克氫氧化鈉用水溶解，配成500毫升溶液，問(wèn)這種溶液的克分子濃度是多少?解：首先求出氫氧化鈉的克分子數(shù)： 5. 當(dāng)量濃度計(jì)算定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)。符號(hào)：N(克當(dāng)量升)。當(dāng)量的意義：化合價(jià)：反映元素當(dāng)量的內(nèi)在聯(lián)系互相化合所得失電子數(shù)或共同的電子對(duì)數(shù)。這完全屬于自然規(guī)律。它們之間

3、如化合價(jià)、原子量和元素的當(dāng)量構(gòu)成相表關(guān)系。元素=原子量/化合價(jià)舉例：鈉的當(dāng)量23/1=23；鐵的當(dāng)量55.9/3=18.6酸、堿、鹽的當(dāng)量計(jì)算法：A酸的當(dāng)量酸的分子量/酸分子中被金屬置換的氫原子數(shù)B堿的當(dāng)量堿的分子量/堿分子中所含氫氧根數(shù)C鹽的當(dāng)量鹽的分子量/鹽分子中金屬原子數(shù)金屬價(jià)數(shù)6比重計(jì)算定義：物體單位體積所有的重量(單位：克/厘米3)。測(cè)定方法：比重計(jì)。舉例：A求出100毫升比重為142含量為69的濃硝酸溶液中含硝酸的克數(shù)?解：由比重得知1毫升濃硝酸重142克；在142克中69是硝酸的重量，因此1毫升濃硝酸中硝酸的重量1.42×(60/100)=0.98(克)B設(shè)需配制25克

4、升硫酸溶液50升，問(wèn)應(yīng)量取比量184含量為98硫酸多少體積?解：設(shè)需配制的50升溶液中硫酸的重量為W，則W25克升 501250克由比重和百分濃度所知，1毫升濃硫酸中硫酸的重量為:1.84×(98/100)18(克)；則應(yīng)量取濃硫酸的體積1250/18694(毫升) 波美度與比重?fù)Q算方法：A波美度= 144.3-(144.3/比重); B144.3/(144.3-波美度) 第二章 電鍍常用的計(jì)算方法在電鍍過(guò)程中，涉及到很多參數(shù)的計(jì)算如電鍍的厚度、電鍍時(shí)間、電流密度、電流效率的計(jì)算。當(dāng)然電鍍面積計(jì)算也是非常重要的，為了能確保印制電路板表面與孔內(nèi)鍍層的均勻性和一致性，必須比較精確的計(jì)算所

5、有的被鍍面積。目前所采用的面積積分儀(對(duì)底片的板面積進(jìn)行計(jì)算)和計(jì)算機(jī)計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)，使印制電路板表面與孔內(nèi)面積更加精確。但有時(shí)還必須采用手工計(jì)算方法，下例公式就用得上。1.鍍層厚度的計(jì)算公式：(厚度代號(hào)：d、單位：微米)d=(C×Dk×t×k)/60r 2.電鍍時(shí)間計(jì)算公式：（時(shí)間代號(hào)：t、單位：分鐘）t=(60×r×d)/(C×Dk×k) 3.陰極電流密度計(jì)算公式：（代號(hào)：、單位：安/分米2）k=(60×r×d)/(C×t×Dk) 4.陰極電流以效率計(jì)算公式：Dk=(60×

6、;r×d)/(C×t×Dk) 第三章 沉銅質(zhì)量控制方法化學(xué)鍍銅(Electroless Plating Copper)俗稱(chēng)沉銅。印制電路板孔金屬化技術(shù)是印制電路板制造技術(shù)的關(guān)鍵之一。嚴(yán)格控制孔金屬化質(zhì)量是確保最終產(chǎn)品質(zhì)量的前提，而控制沉銅層的質(zhì)量卻是關(guān)鍵。日常用的試驗(yàn)控制方法如下：1化學(xué)沉銅速率的測(cè)定：使用化學(xué)沉銅鍍液，對(duì)沉銅速率有一定的技術(shù)要求。速率太慢就有可能引起孔壁產(chǎn)生空洞或針孔；而沉銅速率太快，將產(chǎn)生鍍層粗糙。為此，科學(xué)的測(cè)定沉銅速率是控制沉銅質(zhì)量的手段之一。以先靈提供的化學(xué)鍍薄銅為例，簡(jiǎn)介沉銅速率測(cè)定方法：(1)材料：采用蝕銅后的環(huán)氧基材，尺寸為100&

7、#215;100(mm)。(2)測(cè)定步驟：A. 將試樣在120-140烘1小時(shí)，然后使用分析天平稱(chēng)重W1(g)；B. 在350-370克升鉻酐和208-228毫升升硫酸混合液（溫度65）中腐蝕10分鐘，清水洗凈；C在除鉻的廢液中處理(溫度30-40)3-5分鐘，洗干凈；D. 按工藝條件規(guī)定進(jìn)行預(yù)浸、活化、還原液中處理；E. 在沉銅液中(溫度25)沉銅半小時(shí)，清洗干凈；F. 試件在120-140烘1小時(shí)至恒重，稱(chēng)重W2(g)。(3) 沉銅速率計(jì)算：速率(W2-W1)104893×10×10×05×2(m)(4) 比較與判斷：把測(cè)定的結(jié)果與工藝資料提供的數(shù)據(jù)

8、進(jìn)行比較和判斷。2蝕刻液蝕刻速率測(cè)定方法通孔鍍前，對(duì)銅箔進(jìn)行微蝕處理，使微觀粗化，以增加與沉銅層的結(jié)合力。為確保蝕刻液的穩(wěn)定性和對(duì)銅箔蝕刻的均勻性，需進(jìn)行蝕刻速率的測(cè)定，以確保在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。(1)材料：03mm覆銅箔板，除油、刷板，并切成100×100(mm)；(2)測(cè)定程序：A試樣在雙氧水(80-100克升)和硫酸(160-210克升)、溫度30腐蝕2分鐘，清洗、去離子水清洗干凈；B在120-140烘1小時(shí)，恒重后稱(chēng)重W2(g)，試樣在腐蝕前也按此條件恒重稱(chēng)重W1(g)。(3)蝕刻速率計(jì)算速率(W1-W2)1042×8933T(mmin)式中：s-試樣面積(cm2)

9、 T-蝕刻時(shí)間（min）(4)判斷：1-2m/min腐蝕速率為宜。(1.5-5分鐘蝕銅270-540mg)。3玻璃布試驗(yàn)方法在孔金屬化過(guò)程中，活化、沉銅是化學(xué)鍍的關(guān)鍵工序。盡管定性、定量分析離子鈀和還原液可以反映活化還原性能，但可靠性比不上玻璃布試驗(yàn)。在玻璃布沉銅條件最苛刻，最能顯示活化、還原及沉銅液的性能?，F(xiàn)簡(jiǎn)介如下：(1)材料：將玻璃布在10氫氧化鈉溶液里進(jìn)行脫漿處理。并剪成50×50(mm),四周末端除去一些玻璃絲，使玻璃絲散開(kāi)。(2)試驗(yàn)步驟：A將試樣按沉銅工藝程序進(jìn)行處理；B. 置入沉銅液中，10秒鐘后玻璃布端頭應(yīng)沉銅完全，呈黑色或黑褐色，2分鐘后全部沉上，3分鐘后銅色加深

10、；對(duì)沉厚銅，10秒鐘后玻璃布端頭必須沉銅完全，30-40秒后，全部沉上銅。C判斷：如達(dá)到以上沉銅效果，說(shuō)明活化、還原及沉銅性能好，反則差。第四章 半固化片質(zhì)量檢測(cè)方法預(yù)浸漬材料是由樹(shù)脂和載體構(gòu)成的的一種片狀材料。其中樹(shù)脂處于B-階段，溫度和壓力作用下，具有流動(dòng)性并能迅速地固化和完成粘結(jié)過(guò)程，并與載體一起構(gòu)成絕緣層。俗稱(chēng)半固化片或粘結(jié)片。為確保多層印制電路板的高可靠性及質(zhì)量的穩(wěn)定性，必須對(duì)半固片特性進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)（試層壓法）。半固化片特性包含層壓前的特性和層壓后特性?xún)刹糠?。層壓前的特性主要指：?shù)脂含量、流動(dòng)性、揮發(fā)物含量和凝膠時(shí)間(S)。層壓后的特性是指：電氣性能、熱沖擊性能和可燃性等。為此，為確

11、保多層印制電路板的高可靠姓和層壓工藝參數(shù)的穩(wěn)定性，檢測(cè)層壓前半固化片的特性是非常重要的。1樹(shù)脂含量()測(cè)定：(1)試片的制作：按半固化片纖維方向：以45°角切成100×100(mm)小試塊；(2)稱(chēng)重：使用精確度為0001克天平稱(chēng)重Wl(克)；(3)加熱：在溫度為56614加熱燒60分鐘，冷卻后再進(jìn)行稱(chēng)量W2(克)；(4)計(jì)算： W1-W2樹(shù)脂含量（）=(W1-W2) /W1×1002. 樹(shù)脂流量()測(cè)定：(1)試片制作：按半固化片纖維方向，以45°角切成100×100(mm)數(shù)塊約20克 試片；(2)稱(chēng)重：使用精確度為0001克天平準(zhǔn)確稱(chēng)重W

12、1(克)；(3)加熱加壓：按壓床加熱板的溫度調(diào)整到171±3，當(dāng)試片置入加熱板內(nèi)，施加壓力為14±2Kgcm2以上，加熱加壓5分鐘，將流出膠切除并進(jìn)行 稱(chēng)量W2（克）；(4)計(jì)算：樹(shù)脂流量（%）=(W1-W2) /W1×1003. 凝膠時(shí)間測(cè)定：(1)試片制作：按半固化片纖維方向，以45°角切成50×50(mm)數(shù)塊(每塊約15克)；(2)加熱加壓：調(diào)整加熱板溫度為171±3、壓力為35Kgcm2加壓時(shí)間15秒；(3)測(cè)定：試片從加壓開(kāi)始時(shí)間到固化時(shí)間至是測(cè)定的結(jié)果。4揮發(fā)物含量側(cè)定：(1)試片制作：按半固化片纖維方向，以45

13、6;角切成100×100(mm)1塊；(2)稱(chēng)量：使用精確度為0001克天平稱(chēng)重W1(克)；(3)加熱：使用空氣循環(huán)式恒溫槽，在163±3加熱15分鐘然后再用天平稱(chēng)重W2(克)；(4)計(jì)算：揮發(fā)分（%）=(W1-W2) /W1×100第五章 常見(jiàn)電性與特性名稱(chēng)解釋在印制電路板制造技術(shù)方面，涉及到的很多專(zhuān)用名詞和金屬性能，其中包括物理、化學(xué)機(jī)械等。現(xiàn)只介紹常用的有關(guān)電氣與物理，機(jī)械性能和相關(guān)方面的專(zhuān)用名詞解釋。1. 金屬的物理性質(zhì)：見(jiàn)表1：印制電路板制造常用金屬物理性質(zhì)數(shù)據(jù)表。 2. 印制電路板制造常用鹽類(lèi)的金屬含量：見(jiàn)表2：常用鹽類(lèi)金屬含量數(shù)據(jù)表。 3. 常用金屬

14、電化當(dāng)量（見(jiàn)表3：電化當(dāng)量數(shù)據(jù)表） 4. 一微米厚度鍍層重量數(shù)據(jù)表(見(jiàn)表4) 5. 專(zhuān)用名詞解釋?zhuān)?1)鍍層硬度：是指鍍層對(duì)外力所引起的局部表面變形的抵抗強(qiáng)度。(2)鍍層內(nèi)應(yīng)力：電鍍后，鍍層產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力使陰極薄片向陽(yáng)極彎曲（張應(yīng)力）或背向陽(yáng)極彎曲(壓應(yīng)力)。(3)鍍層延展性：金屬或其它材料受到外力作用不發(fā)生裂紋所表現(xiàn)的彈性或塑性形變的能力稱(chēng)之。(4)鍍層可焊性：在一定條件下，鍍層易于被熔融焊料所潤(rùn)濕的特性。(5)模數(shù)：就是單位應(yīng)變的能力，具有高系數(shù)的模數(shù)常為堅(jiān)硬而延伸率極低的物質(zhì)。(6)應(yīng)變：或稱(chēng)伸長(zhǎng)率為單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量。(7)介電常數(shù)：是聚合體的電容與空氣或真空狀態(tài)時(shí)電容的比值。 表1:印制

15、電路板制造常用金屬物理性質(zhì)數(shù)據(jù)表序號(hào) 金屬名稱(chēng) 密度g/cm2 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 比熱容20J/g 線膨脹系數(shù)20×10-6/ 熱傳導(dǎo)20時(shí)W/cm 電阻系數(shù)/cm 1 銅 8.96 1083 2595 0.3843 16.42 3.8644 1.63 2 鉛 11.34 327.3 1743 0.1256 29.5 0.3475 20.7 3 錫 7.3 232 2270 0.2261 23 0.6573 11.3 4 金 19.3 1062.7 2949 0.1290 14.4 2.9609 2.21 5 銀 10.9 960 2000 0.2336 18.9 4.0779 1.58

16、6 鈀 12.0 1555 3980 0.2458 11.6 0.6741 10.8 7 鋁 2.70 657 2056 0.9458 24 2.1771 2.72 8 鎳 8.9 1452 2900 0.4689 13.7 0.5862 20  表2:常用鹽類(lèi)金屬含量數(shù)據(jù)表鹽的名稱(chēng) 分子式 金屬含量(%) 硫酸銅 CuSO4·5H2O 25.5 氯化金 AuCl·2H2O 58.1 金氰化鉀 KAu(CN)2 68.3 氟硼酸鉛 Pb(BF4)2 54.4 硫酸鎳 NiSO4·6H2O 22.3 錫酸鈉 Na2SnO3·3H2O 44.5 氯

17、化亞錫 SnCl2·2H2O 52.6 氟硼酸錫 Sn(BF4)2 40.6 堿式碳酸銅 CuCO3·Cu(OH)2 57.5 表3:電化當(dāng)量數(shù)據(jù)表序號(hào) 金屬名稱(chēng) 符號(hào) 原子價(jià) 比重 原子量 當(dāng)量 電化學(xué)當(dāng)量 mg/庫(kù)侖 克/安培小時(shí) 1 金 Au 1 19.3 197.2 197.2 2.0436 7.357 2 金 Au 3 19.3 65.7 65.7 0.681 2.452 3 銀 Ag 1 10.5 107.88 107.88 1.118 4.025 4 銅 Cu 1 8.93 63.54 63.54 0.658 2.372 5 銅 Cu 2 8.93 63.54

18、 63.54 0.329 1.186 6 鉛 Pb 2 11.35 207.21 207.21 1.074 3.865 7 錫 Sn 2 7.33 118.70 118.70 0.615 2.214 8 錫 Sn 4 7.33 118.70 118.70 0.307 1.107 表4序號(hào) 金屬鍍層名稱(chēng) 金屬鍍層重量 mg/cm2 g/dm2 1 銅鍍層 0.89 0.089 2 金鍍層 1.94 0.194 3 鎳鍍層 0.89 0.089 4 鎳鍍層 0.73 0.073 5 鈀鍍層 1.20 0.120 6 銠鍍層 1.25 0.125 第六章 常用化學(xué)藥品性質(zhì)(1)化學(xué)藥品性質(zhì)：1. 硫

19、酸：H2SO4-無(wú)色油狀液體，比重15時(shí)1837(184)。在30-40發(fā)煙；在290沸騰。濃硫酸具有強(qiáng)烈地吸水性，因此它是優(yōu)良的干燥劑。 2. 硝酸：HNO3-無(wú)色液體，比重15時(shí)1526、沸點(diǎn)86。紅色發(fā)煙硝酸是紅褐色、苛性極強(qiáng)的透明液體，在空氣中猛烈發(fā)煙并吸收水份。 3. 鹽酸：HCl-無(wú)色具有刺激性氣味，在17時(shí)其比重為1264(對(duì)空氣而言)。沸點(diǎn)為-852。極易溶于水。 4. 氯化金：紅色晶體，易潮解。 5. 硝酸銀：AgNO3-無(wú)色菱形片狀結(jié)晶，比重43551，2085時(shí)熔融、灼熱時(shí)分解。如沒(méi)有有機(jī)物存在的情況下，見(jiàn)光不起作用，否則變黑。易溶于水和甘油。能溶于酒精、甲醇及異丙醇中。

20、幾乎不溶于硝酸中。有毒！ 6. 過(guò)硫酸銨：（NH4）2S2O8-無(wú)色甩時(shí)略帶淺綠色的薄片結(jié)晶，溶于水。 7. 氯化亞錫：SnCl2無(wú)色半透明的結(jié)晶物質(zhì)(菱形晶系)比重395、241時(shí)熔融、60325時(shí)沸騰。能溶于水、酒精、醚、丙酮、氮雜苯及醋酸乙酯中。在空氣中相當(dāng)穩(wěn)定。 8. 重鉻酸鉀：K2CrO7-橙紅色無(wú)水三斜晶系的針晶或片晶，比重27，能溶于水。 9. 王水：無(wú)色迅速變黃的液體，腐蝕性極強(qiáng)，有氯的氣味。配制方法：3體積比重為119的鹽酸與1體積比重為138-140的硝酸，加以混合而成。 10. 活性炭：黑色細(xì)致的小粒(塊)，其特點(diǎn)具有極多的孔洞。1克活性炭的表面積約在10或1000平方米

21、之間，這就決定了活性炭具有高度的吸附性。 11. 氯化鈉：NaCl-白色正方形結(jié)晶或細(xì)小的結(jié)晶粉末，比重2. 1675，熔點(diǎn)800、沸點(diǎn)1440。溶于水而不溶酒精。 12. 碳酸鈉：Na2CO3·10H2O-無(wú)色透明的單斜晶系結(jié)晶，比重15；溶于水，在34時(shí)具有最大的溶解度。 13. 氫氧化鈉：NaOH-無(wú)色結(jié)晶物質(zhì)，比重220，在空氣中很快地吸收二氧化炭及水份潮解后變成碳酸鈉。易溶于水。 14. 硫酸銅：CuSO4·5H2O-三斜晶系的藍(lán)色結(jié)晶，比重229。高于100時(shí)即開(kāi)始失去結(jié)晶水。220時(shí)形成無(wú)水硫酸銅，它是白色粉末，比重3606，極易吸水形成水化物。 15. 硼酸

22、：H3BO3-是六角三斜晶白色小磷片而有珠光，比重為144。能溶于水、酒精(4)、甘油及醚中。 16. 氰化鉀：KCN-無(wú)色結(jié)晶粉末：比重152，易溶于水中。有毒！ 17. 高猛酸鉀：KnMO4-易形成淺紅紫色近黑色的菱形結(jié)晶，具有金屬光澤，比重2.71。能溶于水呈深紫色、十分強(qiáng)的氧化劑。 18. 過(guò)氧化氫：H2O2-無(wú)色稠液體，比重1.465(0時(shí))，具有弱的酸性反應(yīng)。 19. 氯化鈀：PdCl2·2H2O-紅褐色的菱形結(jié)晶，易失水。 20. 氫氟酸：HF-易流動(dòng)的、收濕性強(qiáng)的無(wú)色液體，比重在128時(shí)09879。在空氣中發(fā)煙。其蒸汽具有十公強(qiáng)烈的腐蝕性及毒性！ 21. 堿式碳酸銅：CuC03·Cu(OH)2-淺綠色細(xì)小顆粒的無(wú)定形粉末，比重336-403。不溶于水，而溶于酸。也能溶于氰化物、銨鹽及堿金屬碳酸鹽的水溶液中而形成銅的絡(luò)合物。 22. 重鉻酸銨：（NH4）Cr2O7-橙紅色單斜晶系結(jié)晶。比重215。易溶于水及酒精。 23. 氨水：氨水是無(wú)色液體，比水輕具有氨的獨(dú)特氣味和強(qiáng)堿性反應(yīng)。 24. 亞鐵氰化鉀(黃血鹽)：K4Fe(CN)6·3H2O-淺黃色的正方形小片或八面體結(jié)晶，比重18