電鍍基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)課件

電鍍基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

編輯：上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料有限公司編制日期：2009-01-20修正日期：2008-12-25版本:第二版狀態(tài)：機(jī)密1電鍍基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)編輯：上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料有限公司1目錄什么叫電鍍電鍍電路和電極反應(yīng)以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程電流效率絡(luò)合物的配位理論和添加劑的表面吸附理論應(yīng)用微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能去除塑封體溢料工藝流程電鍍工藝流程電鍍線的技術(shù)管理生產(chǎn)線平時(shí)維護(hù)要點(diǎn)赫爾槽試驗(yàn)和赫爾片說(shuō)明對(duì)某些鍍層弊病的描述及原因電功設(shè)計(jì)公式電鍍重要參數(shù)的計(jì)算公式2目錄什么叫電鍍?nèi)コ芊怏w溢料工藝流程2一、什么叫電鍍

1，模擬說(shuō)法：把一種金屬通過(guò)某種手段和方法包封到另一種金屬表面上去的過(guò)程稱為電鍍。2，電鍍的硬件說(shuō)法：實(shí)現(xiàn)電鍍過(guò)程必須有五個(gè)硬件，即:

（1）直流電源；（2）鍍槽；（3）含電鍍金屬的離子的藥水；（4）陽(yáng)極（要電鍍的金屬）和陰極（加工的工件）；（5）導(dǎo)電棒、電纜、掛架等。把五種硬件組合成電鍍電路。開通電源后就能把電鍍金屬包封到工件上（陰極上）去，稱為電鍍。3，電化學(xué)說(shuō)法：以電化學(xué)氧化還原理論為基礎(chǔ)把一種金屬包封到另一種金屬表面上去的過(guò)程稱之為電鍍。3一、什么叫電鍍1，模擬說(shuō)法：把一種金屬通過(guò)某種

二、電鍍電路和電極反應(yīng)把電鍍的五種硬件有機(jī)的組合連通起來(lái)就稱為電鍍電路。（見左圖）

電鍍電路4二、電鍍電路和電極反應(yīng)把電鍍的五種硬件有機(jī)的組合連通電電極反應(yīng)：

※陽(yáng)極反應(yīng)：

（主反應(yīng)）

金屬原子失去n個(gè)電子，氧化成正n價(jià)的金屬離子。（副反應(yīng)）

水溶液中的羥基氧化成氧氣?！帢O反應(yīng)：

（主反應(yīng)）

正n價(jià)金屬離子得到n個(gè)電子后還原成金屬，成為電鍍層。（副反應(yīng)）

水溶液中的氫質(zhì)子得到電子還原成氫氣。

在電鍍過(guò)程中，以上四個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。即陽(yáng)極金屬不斷失去電子而氧化成為金屬離子溶解在藥水中（陽(yáng)極金屬的溶解）；同時(shí)陽(yáng)極上有氧氣析出。陰極（工件）表面金屬離子不斷得到電子而還原成金屬，即成為電鍍層；同時(shí)陰極上不斷析出氫氣。5電極反應(yīng)：5三、以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程

在直流電源的作用下，電流通向陽(yáng)極，陽(yáng)極錫板（錫球）不斷失去電子氧化成金屬離子擴(kuò)散到藥水中（陽(yáng)極的溶解過(guò)程），失去的電子在電源電勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，向電流反方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)直流電源富集到陰極上，錫離子在陰極上不斷得到電子而還原成金屬鍍層。

用電化學(xué)反應(yīng)式表示如下：

陽(yáng)極：（陽(yáng)極的溶解過(guò)程）

陰極：（工件上析出鍍層的過(guò)程）6三、以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程6四、電流效率以上已經(jīng)說(shuō)明在陰—陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)中，陽(yáng)極上除了金屬溶解消耗電流外，析出氧氣也要消耗電流。陰極上除了金屬鍍層析出消耗電流外，析出氫氣也要消耗電流。陽(yáng)極電流效率：×100%陰極電流效率：×100%

例如：若通過(guò)鍍槽的電流為100A，其中有90A用來(lái)析出鍍層，有10A用來(lái)析出了氫氣。則陰極的電流效率若通過(guò)鍍槽的電流為100A,其中有95A用來(lái)溶解金屬，有5A用來(lái)析出了氧氣。則陽(yáng)極的電流效率7四、電流效率以上五、絡(luò)合物的配位理論和

添加劑的表面吸附理論應(yīng)用電鍍藥水中不是有了金屬離子，一通電就能在工件上析出合格的金屬鍍層的。而是要使陰極在一定的極化條件下，才能析出合格的鍍層。那么什么是陰極的極化呢？金屬離子在原始的藥水中（沒(méi)有絡(luò)合劑和添加劑的藥水）有一個(gè)析出電位，當(dāng)陰極上加上這個(gè)析出電位值時(shí)，金屬離子就接受電子還原析出金屬鍍層。但是析出的金屬是沒(méi)有規(guī)律的晶格，是疏松的鍍層。通過(guò)加入絡(luò)合劑或添加劑能使金屬子還原析出鍍層的電位向負(fù)方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱之為陰極的極化現(xiàn)象。例如：原來(lái)析出金屬鍍層的電位為-1.2伏，加入了絡(luò)合劑或添加劑以后使析出金屬鍍層的電位為-1.8伏。這說(shuō)明陰極極化了，其極化的值為-（1.8-1.2）=-0.6伏。陰極極化了，使析出金屬鍍層相對(duì)困難了，需要消耗比原來(lái)較高的電能。8五、絡(luò)合物的配位理論和

添加劑的表面吸附理論應(yīng)用在相對(duì)比較高的電場(chǎng)能下進(jìn)行電析，也就是在電析時(shí)克服了一些阻力?？朔穗娢龅睦щy，析出金屬（金屬離子得到電子還原的過(guò)程）的過(guò)程不那么容易了。這種阻力，這種陰極極化，給離子還原后的排列成整齊的晶格創(chuàng)造了必要的條件。使鍍層變得細(xì)膩致密，而不是疏松。我們可以調(diào)整絡(luò)合劑或添加劑的量，是陰極的到合適的極化值，直至鍍得合格的鍍層。那么絡(luò)合劑和添加劑為什么會(huì)使陰極產(chǎn)生極化作用呢？

※絡(luò)合劑的配位理論金屬離子在無(wú)絡(luò)合劑的條件時(shí)在溶液中是很自由的，加入絡(luò)合劑后，絡(luò)合物能把中心金屬離子以配位的方式束縛起來(lái)，使金屬離子的放電行為變得不自由，增加了放電的困難，甚至改變了離子的電荷性質(zhì)，由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子。9在相對(duì)比較高的電場(chǎng)能下進(jìn)行電析，例如：兩個(gè)氰根“CN-”與銀離子“Ag+”絡(luò)合后，由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子，使它靠近陰極去放電（接受電子）變得比較困難。又例：四個(gè)甲基磺酸與二價(jià)的錫離子絡(luò)合后由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子，增加了放電的難度，即增加了陰極的極化。

絡(luò)合物對(duì)中心金屬離子的配位絡(luò)合作用，降低了金屬離子的有效濃度，控制了金屬離子的活度，增加了陰極的極化，為鍍層晶格的細(xì)化創(chuàng)造了條件，也就是說(shuō)絡(luò)合配位作用控制了金屬離子的電化學(xué)行為，控制了反應(yīng)速度和電結(jié)晶過(guò)程。1010※添加劑的表面吸附理論

加入鍍液的添加劑、表面活性劑一般是有機(jī)物。有機(jī)物有兩個(gè)特性：

（1）具有電阻（2）在工件表面有較大的吸附力。

金屬離子要到工件表面（陰極）去放電（接受電子還原），受到吸附在工件表面有機(jī)薄膜的阻擋（添加劑的阻擋）。原本可以還原析出的條件，因?yàn)橛辛擞袡C(jī)膜的阻擋而不能還原。如果要使其還原（接受陰極的電子），就得增加陰極的電位，使陰極電位變得更負(fù)，也就是說(shuō)有了添加劑的吸附作用，增加了陰極極化。如果我們把吸附在工件表面的有機(jī)膜當(dāng)作成千上萬(wàn)只電容器（微觀電容），金屬離子要在陰極上放電（接受電子還原），就得沖破（擊穿）這些微觀電容器，要擊穿電容器，必須增加電場(chǎng)能，必須使陰極電位變得更負(fù)，也就是說(shuō)析出電位向負(fù)方向移動(dòng)。上面說(shuō)過(guò)，析出電位向負(fù)方向移動(dòng)的現(xiàn)象，就是陰極極化了。

11※添加劑的表面吸附理論11

如上所言，通過(guò)絡(luò)合物配位的方法和加入添加劑的方法，雖然方法不同，理論也不同，但都能達(dá)到陰極極化的目的。既然用兩種不同的理論和方法都能增加陰極極化，很自然的，我們經(jīng)常把二者結(jié)合起來(lái)同時(shí)作用于某種鍍液，使起到協(xié)同作用，增加陰極極化。所以常規(guī)的鍍液有如下幾種材料組成：主鹽：含有被鍍金屬的鹽，提供金屬離子。絡(luò)合劑：用于與金屬離子絡(luò)合配位，提高陰極極化。同時(shí)增加藥水導(dǎo)電能力。添加劑（包括光亮劑）：吸附在工件表面提高陰極極化。有增加藥水電阻的效應(yīng)。潤(rùn)濕劑：使工件表面與鍍液親潤(rùn)（它常存在于添加劑中）?？寡趸瘎悍乐棺儍r(jià)金屬氧化（它常存在于添加劑中）。

電鍍工程重要的技術(shù)之一就是控制絡(luò)合劑和添加劑的濃度。如果二者含量過(guò)多，陰極極化過(guò)大，會(huì)降低陰極電流效率，降低電析速度，增加析氫量，造成嚴(yán)重的針孔鍍層。12如上所言，通過(guò)絡(luò)合物配六、微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)微電子電鍍的目的是功能電鍍，為了提高可焊性，所以電鍍的是可焊性金屬鍍層。如金、銀、錫、錫鉛合金、錫銅銀合金、錫鈰合金、錫鉍合金等鍍層。2.微電子器件一般是塑料封裝體，為了減少電鍍藥水對(duì)微電子器件電性影響（酸、堿的側(cè)蝕作用）。電鍍藥水宜采用性能比較柔和的烷基磺酸體系而盡量少用強(qiáng)酸體系，如硫酸和氟硼酸等。13六、微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)微電子電鍍的目的是功能電鍍，為了提高隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子管的塑封體越來(lái)越小，微電子電極的引線越來(lái)越細(xì)，塑封體小至芝麻粒大，電極引線細(xì)至0.3mm左右，引線與引線之間的距離也不過(guò)0.3mm。在一個(gè)微電子框架上聚集著上千個(gè)管子，為了避免線間短路，對(duì)鍍層的要求不宜太厚，尤其是鍍層厚度誤差精度的控制上高于五金電鍍。要求控制±2微米。4.從微電子框架的基材特性說(shuō)，鍍前處理尤為重要。在用基材一般是銅基和鐵鎳合金（Ni42Fe）。Ni42Fe在焊片（D/B）、焊線（W/B）和塑封后固化的工序中極易氧化鈍態(tài)。所以在電鍍過(guò)程中去氧化工序成了工藝成敗的核心問(wèn)題。14隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子管的塑封體越來(lái)越小，微電子電極的七、電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能1.電鍍前處理

電鍍前處理的目的是為了使工件表面徹底干凈，為電鍍作準(zhǔn)備。徹底干凈是指工件表面無(wú)溢料（殘膠、毛刺）、無(wú)油污染、無(wú)氧化物、表面是活化的。表面活化是指金屬表面的晶格暴露得很新鮮。以上的處理都是為了提高鍍層與基材的結(jié)合力。15七、電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能15電鍍：微電子器件錫鉛合金電鍍有四個(gè)基本技術(shù)指標(biāo)。2.1鍍層外觀：必須是呈銀白色、灰白色，色澤均勻一致，無(wú)水跡，框架無(wú)變形，塑封體烏亮，塑封體完整無(wú)缺角、無(wú)塌棱，無(wú)氣孔等缺陷。2.2厚度控制純錫鍍層11±2微米厚度中心值的大小和厚度誤差的適用性由塑封體大小和電極導(dǎo)線（管子引出線）規(guī)格所決定。一般說(shuō)塑封體越小，引線越細(xì)，則鍍層厚度和厚度誤差精度的控制越嚴(yán)要求。2.3鍍層結(jié)合力。通過(guò)各種結(jié)合力試驗(yàn)合格。2.4可焊性：通過(guò)浸錫試驗(yàn)合格。16電鍍：微電子器件錫鉛合金電鍍有四個(gè)基本技術(shù)指標(biāo)。16鍍后處理

電鍍后處理的目的是使產(chǎn)品清潔和干燥。用中和法除去鍍層中的殘酸，同時(shí)除去吸附在鍍層表面的添加劑有機(jī)薄膜。因?yàn)殄a是兩性金屬（溶于也溶于酸），故通過(guò)用堿中和也起到化學(xué)拋光作用。通過(guò)清洗（或加超聲波清洗）和烘烤，得到清潔和干燥的電鍍產(chǎn)品。由以上電鍍過(guò)程三部曲的分析，電鍍工序中去溢料（殘膠、毛刺）、除油、去氧化、活化、電鍍、中和、漂洗、干燥成為微電子電鍍常規(guī)的八個(gè)功能工序。17鍍后處理17八、去除塑封體溢料工藝流程

目前常用的有2種方法：

1浸泡后高壓水噴淋去除溢料（兩步工序）

工件裝料盒（掛上LOT牌）浸泡6~8%稀硫酸（室溫浸泡15-20分鐘，疏松溢料）三級(jí)逆流漂洗瀝水浸泡SYD712（110±5℃，30-90分鐘，視溢料嚴(yán)重程度而定）熱水（60℃）三級(jí)逆流漂洗6~8%稀硫酸中和三級(jí)逆流漂洗吹去水珠高壓水噴淋去除溢料飛邊

2電解高壓水噴淋去除溢料（一步工序）

上料（Loading）電解去溢料水洗高壓水噴淋吹干/烘干下料18八、去除塑封體溢料工藝流程目前常用的有2種方法：九、電鍍工藝流程

1掛鍍自動(dòng)線上掛具化學(xué)/電解除油2~3級(jí)熱自來(lái)水逆流漂洗去氧化2級(jí)自來(lái)水逆流漂洗2級(jí)純水逆流漂洗活化

電鍍3級(jí)自來(lái)水逆流漂洗中和2級(jí)自來(lái)水逆流漂洗

2級(jí)熱純水逆流漂洗（線內(nèi)）吹干/烘干下掛具

或（線外）甩干/烘干檢驗(yàn)（線外）掛具退鍍2高速自動(dòng)線上料電解去毛刺自來(lái)水洗去氧化自來(lái)水洗純水洗預(yù)浸電鍍水洗中和自來(lái)水洗純水洗

吹干/烘干下料鋼帶退鍍水洗吹干/烘干上料19九、電鍍工藝流程19十、電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理

1掛鍍自動(dòng)線（手工線）的技術(shù)管理。1.1電鍍藥水的正向控制。每個(gè)班對(duì)電鍍藥水進(jìn)行化學(xué)分析，主要分析主金屬離子濃度（Sn2+:g/L），酸濃度（H+:g/L），通過(guò)分析及時(shí)調(diào)整。1.2用赫爾槽試驗(yàn)，對(duì)赫爾樣片的分析，判斷添加劑或光亮劑的量，及時(shí)調(diào)整添加劑或光亮劑。也可用表面張力環(huán)檢查添加劑量。1.3用比重法或其他化學(xué)分析法，控制除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的濃度。

20十、電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理201.4控制或檢查各槽位的溫度，使符合規(guī)范。1.5控制除油槽、去氧化槽、活化槽、電鍍槽、中和槽的液位高度。這五種功能槽液位應(yīng)該一致，是同樣的高度。1.6控制檢查逆流漂洗槽的水位。第一級(jí)漂洗槽的液位必須比主要功能槽高（掛鍍線水位落差20mm左右，滾鍍線水位落差（40-50mm），以保證掛架和滾斗全部清洗到。如果掛鍍槽藥水離槽口120mm（除油、去氧化、活化、中和槽液位也是離槽口120mm），則第一級(jí)漂洗槽水位離槽口為100mm，第二級(jí)漂洗水位為80mm,第三級(jí)為60mm。21211.7用絮凝劑處理鍍液中的高價(jià)錫。在不停產(chǎn)的情況下，每隔1-2天，吸取鍍液100-200升，進(jìn)行絮凝處理，澄清鍍液。取出鍍液后用新配液補(bǔ)充，取出的鍍液通過(guò)先模擬絮凝試驗(yàn)后進(jìn)行絮凝處理。清液周轉(zhuǎn)時(shí)待用。模擬絮凝試驗(yàn)方法：取一升混濁鍍液，用移液管吸取10ml絮凝劑，在不斷攪拌鍍液的條件下，慢慢滴加絮凝劑。加加停?？礋蠈渝円?mm左右深度有否澄清效果。若停止30-60秒鐘，上層有明顯澄清效果，則表示已到等當(dāng)量。記下加入的絮凝劑量，作為絮凝劑耗量的參數(shù)（ml/l）。用這參數(shù)作為批量混濁鍍液絮凝時(shí)的參考量。因?yàn)楫?dāng)絮凝劑加量不足時(shí)，藥水澄清效果不佳。但若加入過(guò)量，會(huì)把二價(jià)錫也絮凝損失掉。221.7用絮凝劑處理鍍液中的高價(jià)錫。在不停產(chǎn)的情況下，2高速線的技術(shù)管理。

2.1做好藥水的正向控制。2.2做好赫爾試驗(yàn)和赫爾片分析，調(diào)整好添加劑量。2.3用比重法和化學(xué)分析法調(diào)整好除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的工藝規(guī)范。2.4稽核各槽的溫度。2.5稽核各泵的流量，控制好各槽的液位。2.6調(diào)整子槽高度，使與加工件的規(guī)格配合。2.7調(diào)整好上料臺(tái)的高度，使與加工件的規(guī)格配合。2.8調(diào)整好電流參數(shù)使與加工件的規(guī)格配合。2.9檢查各泵的流量、壓力，有否噴頭堵塞現(xiàn)象。2.10稽核鋼帶的運(yùn)行速度是否符合要求。2.11有必要時(shí)對(duì)藥水進(jìn)行絮凝澄清處理。232高速線的技術(shù)管理。23十一、生產(chǎn)線平時(shí)維護(hù)要點(diǎn)按照（第十項(xiàng)：電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理）要求進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的稽核和調(diào)整，澄清鍍液。每班對(duì)電鍍線電接觸部位進(jìn)行清理，保證電接觸良好。每4-5天（三班制生產(chǎn)），對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行大清理。尤其是電鍍槽，要進(jìn)行洗陽(yáng)極鈦籃、洗錫球、擦極棒、洗陽(yáng)極PP袋、補(bǔ)充錫球等工作。調(diào)整好陰陽(yáng)極的面積投影，均衡電力線分布。對(duì)掛架進(jìn)行整治，把不合格的掛架剔除掉?！缓细竦膾旒芴蕹?。①掛鉤損壞，無(wú)法緊固掛鉤的。②掛架形變，無(wú)法校準(zhǔn)的。③掛架工件夾齒損壞，無(wú)法連續(xù)均布夾掛工件的。④掛架包封老化開裂，造成交叉污染的。⑤掛架包封的嚴(yán)重金屬化，漏電影響鍍槽電流控制的。24十一、生產(chǎn)線平時(shí)維護(hù)要點(diǎn)按照（第十項(xiàng)：電鍍生產(chǎn)線的技對(duì)高速線上鋼帶的退鍍槽進(jìn)行清理。清除退鍍槽中的錫泥，清理陰極板上的錫鍍層。高速線鋼帶上的夾子損壞的要及時(shí)更換。當(dāng)鋼帶老化影響正常運(yùn)載工件時(shí)要及時(shí)更換新的鋼帶。要每周檢查鋼帶上電刷是否磨損需要更新，同時(shí)清理電刷上的污物。每周對(duì)高速線上的子槽進(jìn)行清理。每班及中途檢查噴頭是否堵塞，避免交叉污染。25對(duì)高速線上鋼帶的退鍍槽進(jìn)行清理。清除退鍍槽中的錫泥，清理陰極十二、赫爾槽試驗(yàn)和赫爾片說(shuō)明1.赫爾槽實(shí)驗(yàn)是電鍍工作者的眼睛，因?yàn)橥ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘袛噱円旱南铝星闆r：可以調(diào)整鍍液中添加劑的含量。檢查或模擬鍍液中金屬雜質(zhì)的污染。檢查有機(jī)雜質(zhì)或模擬有機(jī)雜質(zhì)的污染。調(diào)整合金組分。試驗(yàn)開發(fā)新配方和條件。確定鍍槽最佳的電流密度DK。通過(guò)測(cè)試赫爾片上的鍍層厚度的關(guān)系，了解鍍液分散/走位等情況。26十二、赫爾槽試驗(yàn)和赫爾片說(shuō)明1.赫爾槽實(shí)驗(yàn)是

2.250ml赫爾片上電流密度分布（參考下圖）

cmDk

電流A/dm2由近陽(yáng)極端起測(cè)量距離cm1234567891A5.453.742.782.081.541.090.720.400.112A10.907.485.554.173.082.181.430.790.213A16.3411.218.336.254.613.272.151.190.324A21.7914.9511.118.336.154.362.861.580.435A27.2318.1913.8810.417.695.453.581.980.53272.250ml赫爾片上電流密度分布（參考

3.赫爾槽電流和時(shí)間的選擇赫爾槽試驗(yàn)是為電鍍現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)服務(wù)的，所以做試驗(yàn)的基本條件要和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況吻合。如果生產(chǎn)線上常規(guī)電流密度為0.4~0.6A/dm2，那么赫爾電流應(yīng)該在0.5A/5min的條件下作赫爾槽試驗(yàn)。如果生產(chǎn)線上電流密度為1~2A/dm2，則宜用1A/4min的條件作赫爾槽試驗(yàn)。高速線上的電流密度為15A/dm2，宜用5A/1min的條件作赫爾槽試驗(yàn)。赫爾試驗(yàn)的溫度條件與生產(chǎn)線上溫度條件吻合。4.赫爾片規(guī)格：用〔100(L)×70(W)×1.0(H)mm〕規(guī)格的銅片作赫爾片材料；藥水高為50mm，所以有20mm是露在液面之上的；便于用陰極電夾固定。5.赫爾片準(zhǔn)備

赫爾槽試片經(jīng)除油、除銹后，用≥400#水磨砂紙打磨。打磨方向順著長(zhǎng)度方向，是赫爾槽片的長(zhǎng)度方向，正面和反面應(yīng)同一標(biāo)準(zhǔn)打磨。打磨后能被水膜完全親潤(rùn)。283.赫爾槽電流和時(shí)間的選擇286.赫爾槽準(zhǔn)備赫爾槽、陽(yáng)極板、陰陽(yáng)極電夾、整流器。7.操作一般配制1升藥水，就可以做四次不同參數(shù)的試驗(yàn)；每次250ml。將250ml藥水倒入赫爾槽中，插入陽(yáng)極，接好陽(yáng)極電夾。將赫爾槽片插入爾槽液，右來(lái)回晃動(dòng)3~4次，起到攪拌鍍液和親潤(rùn)赫爾槽片的作用。隨后把試片緊貼在槽壁上用電夾夾固，馬上開啟電源，調(diào)整電流，并同時(shí)記時(shí)。當(dāng)時(shí)間到，即出槽。試片用水沖洗、中和，用純水漂洗，甩去水珠后用電吹風(fēng)機(jī)吹干，貼上標(biāo)簽。8.對(duì)亞光錫鉛或純錫電鍍，正常的赫爾片，正面應(yīng)該全包封，呈色澤均勻的鍍層，反面基本上也能包封到薄薄一層鍍層。赫爾片反面的中部無(wú)鍍層區(qū)域越小越好。赫爾片情況和鍍液特性的關(guān)系要在不斷實(shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn)。296.赫爾槽準(zhǔn)備29十三、對(duì)某些鍍層弊病的描述及原因

1.針孔：針孔是由于鍍件表面吸附著氫氣，遲遲不釋放。使鍍液無(wú)法親潤(rùn)鍍件表面，從而無(wú)法電析鍍層。隨著析氫點(diǎn)周圍區(qū)域鍍層厚度的增加，析氫點(diǎn)就形成了一個(gè)針孔。特點(diǎn)是一個(gè)發(fā)亮的圓孔，有時(shí)還有一個(gè)向上的小尾巴。當(dāng)鍍液中缺少濕潤(rùn)劑而且電流密度偏高時(shí)，容易形成針孔。2.麻點(diǎn)：麻點(diǎn)是由于受鍍表面不干凈，有固體物質(zhì)吸附，或者鍍液中固體物質(zhì)懸浮著，當(dāng)在電場(chǎng)作用下到達(dá)工件表面后，吸附其上，而影響了電析，把這些固體物質(zhì)嵌入在電鍍層中，形成一個(gè)個(gè)小凸點(diǎn)（麻點(diǎn)）。特點(diǎn)是上凸，沒(méi)有發(fā)亮現(xiàn)象，沒(méi)有固定形狀。總之是工件臟、鍍液臟而造成。30十三、對(duì)某些鍍層弊病的描述及原因1.3.氣流條紋：氣流條紋是由于添加劑過(guò)量或陰極電流密度過(guò)高或絡(luò)合劑過(guò)高而降低了陰極電流效率從而析氫量大。如果當(dāng)時(shí)鍍液流動(dòng)緩慢，陰極移動(dòng)緩慢，氫氣貼著工件表面上升的過(guò)程中影響了電析結(jié)晶的排列，形成自下而上一條條氣流條紋。4.掩鍍（露底）：掩鍍是由于是工件表面管腳部位的軟性溢料沒(méi)有除去，無(wú)法在此處進(jìn)行電析沉積鍍層。電鍍后可見基材，故稱露底（因?yàn)檐浺缌鲜前胪该鞯幕蛲该鞯臉渲煞荩?.鍍層脆性：在SMD電鍍后切筋成形后，可見在管腳彎處有開裂現(xiàn)象。當(dāng)鎳層與基體之間開裂，判定是鎳層脆性。當(dāng)錫層與鎳層之間開裂，判定是錫層脆性。造成脆性的原因多半是添加劑，光亮劑過(guò)量，或者是鍍液中無(wú)機(jī)、有機(jī)雜質(zhì)太多造成。313.氣流條紋：氣流條紋是由于添加劑過(guò)量或陰極電6.氣袋：氣袋的形成是由于工件的形狀和積氣條件而形成。氫氣積在“袋中”無(wú)法排到鍍液液面。氫氣的存在阻止電析鍍層。在電鍍時(shí)，只要注意工件的鉤掛方向可以避免氣袋現(xiàn)象。如圖示工件電鍍時(shí)，當(dāng)垂直于鍍槽底鉤掛時(shí)，不產(chǎn)生氣袋。當(dāng)平行于槽底鉤掛時(shí)，易產(chǎn)生氣袋。326.氣袋：氣袋的形成是由于工件的形狀和積氣條7.塑封黑體中央開“錫花”：在黑體上有錫鍍層，這是由于電子管在焊線時(shí)，金絲的向上拋物形太高，塑封時(shí)金絲外露在黑體表面，錫就鍍?cè)诮鸾z上，像開了一朵花；不是鍍液?jiǎn)栴}。8.“爬錫”：在引線與黑體的結(jié)合部（根部）有錫層，像爬墻草一樣向黑體上爬，錫層是樹枝狀的疏松鍍層。這是由于鍍前處理中，用銅刷刷洗SMD框架，而磨損下來(lái)的銅粉嵌入黑體不容易洗掉，成為導(dǎo)電“橋”，電鍍時(shí)只要電析金屬搭上“橋”，就延伸，樹枝狀沉積爬開來(lái)與其他的銅粉連接，爬錫面積越來(lái)越大。337.塑封黑體中央開“錫花”：在黑體上有錫鍍層，9.錫須堆錫:“須子錫”在引線和黑體的結(jié)合部，引線兩側(cè)有須子狀錫，在引線正面與黑體結(jié)合部有錫焦?fàn)疃彦a：這是由于SMD框架在用掩鍍法鍍銀時(shí)，掩鍍裝置不嚴(yán)密，在不需要鍍銀的地方也鍍上了銀。而在塑封時(shí)，有部分銀層露在黑體外面。而在鍍前處理時(shí)銀層撬起，鍍?cè)阢y上的錫就像須子一樣或成堆錫。克服銀層外露是掩鍍銀技術(shù)的關(guān)鍵之一。10.橘皮狀鍍層：當(dāng)基材很粗糙時(shí)，或者前處理過(guò)程中有過(guò)腐蝕現(xiàn)象或者在Ni42Fe+Cu基材在鍍前處理時(shí)，有的銅層已除去，而有的區(qū)域銅層還沒(méi)有退除，整個(gè)表面發(fā)花不平滑。以上情況都可能造成鍍層橘皮狀態(tài)。343411.凹穴鍍層：鍍層表面有疏密不規(guī)則的凹穴（與針孔別）呈“天花臉”鍍層。有二種情況可能形成“天花臉”鍍層。有的單位用玻璃珠噴射法除去溢料。當(dāng)噴射的氣壓太高時(shí)，玻璃珠的動(dòng)能慣性把受鍍表面沖擊成一個(gè)個(gè)的小坑。當(dāng)鍍層偏薄時(shí)，沒(méi)有填平凹坑，就成了“天花臉”鍍層?；w材料合金金相不均勻，在鍍前處理過(guò)程中有選擇性腐蝕現(xiàn)象。（較活潑的金屬先被蝕刻，形成凹穴）。電鍍后沒(méi)有填平凹穴，就成“天花臉”鍍層。例如：Ni42Fe基材，如果在冶金過(guò)程中Ni和Fe沒(méi)有充分拌和均勻，碾壓成材后材料表面很有可能有的區(qū)域合金金相不均勻。在鍍前處理時(shí)，由于Fe比Ni活潑，選擇性優(yōu)先蝕刻，形成凹坑。電鍍層平整不了凹坑就成“天花臉”鍍層。同樣，鋅黃銅也有如此現(xiàn)象，若銅-鋅金相不均，鍍前處理時(shí)鋅比銅選擇性先腐蝕，使基材呈凹坑，電鍍后呈凹穴鍍層。3511.凹穴鍍層：鍍層表面有疏密不規(guī)則的凹穴（與針孔12.疏松樹枝狀鍍層：在鍍液臟，主金屬離子濃度高，絡(luò)合劑低，添加劑低，陰陽(yáng)極離的太近，電流密度過(guò)大，在電流區(qū)易形成疏松樹枝狀鍍層。疏松鍍層像泡沫塑料，樹枝狀參差不齊，可用手指抹落鍍層。13.雙層鍍層：雙層鍍層的形成多半發(fā)生在鍍液的作業(yè)溫度比較高，在電鍍過(guò)程中把工件提出鍍槽而又從新掛入續(xù)鍍。這過(guò)程中，如果工件提出時(shí)間較長(zhǎng)，工件表面的鍍液由于水分蒸發(fā)而析出鹽霜附在工件上，在續(xù)鍍時(shí)鹽霜沒(méi)有來(lái)得及溶解，鍍層就鍍?cè)邴}霜表面，形成雙層鍍層，好像華富餅干，兩層鍍層中夾入著一層鹽霜。避免雙層鍍層，可以在續(xù)鍍前先把工件在鍍液中晃動(dòng)幾秒鐘，讓鹽霜溶解后再通電續(xù)鍍。14.鍍層發(fā)黑：鍍層發(fā)黑的主要原因是鍍液金屬雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)高，特別在低電流密度區(qū)鍍層更黑；在添加劑不足的情況下，在大受鍍面積的中部也會(huì)出現(xiàn)黑色鍍層；溫度太低離子活動(dòng)小，在電流偏高時(shí)也會(huì)形成灰黑色的鍍層。處理金屬雜質(zhì)，可用瓦楞板作陰極，01-0.2A/dm2電解。處理有機(jī)污染，可用3-5克/升，活性炭處理。用顆粒狀的，先用純水洗過(guò)。3612.疏松樹枝狀鍍層：在鍍液臟，主金屬離子濃度15.鈍態(tài)脫皮：Ni42Fe合金是容易鈍態(tài)的。鍍前活化包括兩個(gè)化學(xué)過(guò)程，一個(gè)是氧化過(guò)程，一個(gè)是氧化物的溶解過(guò)程。若氧化過(guò)程不充分或氧化物來(lái)不及溶解掉，受鍍表面仍有氧化物殘?jiān)?，鍍層就?huì)脫皮或粗糙。16.置換脫皮：若同一工件上有二種不同的材質(zhì)組成。例如，銅基材表面是鍍鎳的，而切剪成形后切口上是露出銅質(zhì)的。則當(dāng)強(qiáng)蝕槽中銅離子增加到一個(gè)極限值時(shí)，鎳層上容易產(chǎn)生置換銅層。有了置換銅，鍍錫后就會(huì)造成錫層脫皮。這種情況下只能勤更新強(qiáng)蝕藥水來(lái)避免置換脫皮。17.油污染脫皮：若鍍前處理中油未除干凈，則電鍍時(shí)有油污染的區(qū)域就沒(méi)有鍍層，即使有鍍層覆蓋也是假鍍，鍍層與基材沒(méi)有結(jié)合力，像風(fēng)疹塊一樣一塊塊隆起，一擦就脫落。3715.鈍態(tài)脫皮：Ni42Fe合金是容易鈍態(tài)的。暗圓斑鍍層：當(dāng)工件有一塊塊較大的受鍍面積時(shí)，如管子的散熱塊。當(dāng)鍍液中雜質(zhì)多或添加劑不足時(shí)，在散熱塊的中央就會(huì)形成灰黑色的暗圓斑鍍層，像膏藥一樣。因?yàn)榇竺娣e的中央是低電流區(qū)，雜質(zhì)在這里集中析出?；蛘咛砑觿┎蛔銜r(shí)鍍液深度能力下降。鍍層光澤不均，同時(shí)厚度明顯（目視）不均：這是由于剛加入添加劑，添加劑沒(méi)有充分分散，使鍍液特性不統(tǒng)一。待添加劑均勻分散后，故障自然消失。鍍液化學(xué)纖維污染，可見鍍層上嵌鍍著一絲絲的化學(xué)纖維：陽(yáng)極袋PP布用烙鐵燙裁法制做就可克服此故障。鍍液霉菌污染（多見于鎳鍍槽，因?yàn)镻H4-5的環(huán)境適合霉菌孽生），可見電鍍層中嵌鍍著一朵朵霉菌菌體：遇到這種情況要采取消毒滅菌措施，為了避免霉菌污染，必須重視生產(chǎn)線的開缸程序的實(shí)施。38暗圓斑鍍層：當(dāng)工件有一塊塊較大的受鍍面積時(shí)，如管子的散熱塊。苔蘚污染水質(zhì)：工件在含有苔蘚生物的水中漂洗，苔蘚粘附在工件上，烘干后牢牢附在工件上，影響產(chǎn)品質(zhì)量。每逢春季就要注意苔蘚污染的可能，要樹立防范意識(shí)。若苔蘚污染了鍍槽，苔蘚會(huì)嵌鍍?cè)阱儗又小ｅ儗涌紫堵矢撸哄儗涌紫堵矢哂绊戝儗油庥^、影響鍍層防護(hù)特性和縮短存放期，影響可焊性，鍍層脆性大。造成的原因多半是鍍液臟、金屬雜質(zhì)多、有機(jī)雜質(zhì)多。鑒定鍍層孔隙現(xiàn)象的方法是直接可以鑒定鍍液特性。把拋光除油的不銹鋼片掛入電鍍約0.5-1H。若鍍層完全包封不銹鋼片，而且鍍層可以從邊口處用刀刮開，整片鍍層可以撕下來(lái)，韌性好，形成整張鍍膜片。把鍍膜片正視對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光，若看不到孔隙，證明鍍液特性很好，若可見一點(diǎn)一點(diǎn)的透光電（孔隙），證明鍍液特性差；若無(wú)法從不銹鋼片撕下鍍層，而鍍層像魚鱗片一樣翹起，就證明鍍液特性很差，鍍液需要大處理。39苔蘚污染水質(zhì)：工件在含有苔蘚生物的水中漂洗，苔蘚粘附在工件上同一掛架上鍍層厚度有規(guī)律的差別。這是因?yàn)殛庩?yáng)極圖形投影不準(zhǔn)，電力線分布不均勻。同一掛架上鍍層厚度有規(guī)律的差別。這是因?yàn)楦鞴ぜ幍膾煦^彈壓接觸電阻有差異。接觸好的鍍層厚，反之則然。是掛架質(zhì)量問(wèn)題。如果同槽有二只掛具，其中一只鍍層厚，另一只薄，這是由于二只掛架老化程度不一樣，較新的掛架接觸電阻小，鍍層厚，反之則然。若陰陽(yáng)極投影正確，二只掛架的老化程度也一樣，但鍍層厚度一側(cè)厚，另一側(cè)薄，較有規(guī)律性變化。這是由于一側(cè)的陰極擱置元寶有銹蝕或鹽霜，造成電接觸不良。為了使鍍槽兩側(cè)都很好導(dǎo)電，消除單邊通電的電壓降大的缺陷，鍍槽長(zhǎng)度大于1米，都需兩頭通電源，并要定期清理保持良好電接觸。40同一掛架上鍍層厚度有規(guī)律的差別。這是因?yàn)殛庩?yáng)極圖形投影不準(zhǔn)，25.有的工件表面有黑色斑跡：這可能有如下兩種原因：掛架包封老化開裂，裂縫中滲出的酸堿鹽，由壓縮氣噴出，濺在工件上，污染了鍍層。漂洗水水面太低，掛架上層的工件漂洗不到。漂洗不到的工件和掛齒，藥液滴下相互交叉污染。所以漂洗液面一定要高于掛架最上層的工件。滴液交叉污染。氣中有油卸料污染26.工件鍍后烘干后變色（變黃）或存放時(shí)間不長(zhǎng)就變色，這有兩種可能發(fā)生：中和液濃度太稀，溫度太低，起不到除膜作用。鍍層結(jié)晶粗糙，增加了漂洗除膜的難度。4125.有的工件表面有黑色斑跡：這可能有如下兩鍍層表面有錫瘤：這是因?yàn)殛?yáng)極泥污染鍍液，PP袋破漏，陽(yáng)極溶解時(shí)，一方面是以離子形式轉(zhuǎn)入鍍液，有的是以原子、原子團(tuán)形式?jīng)_入鍍液，污染鍍液。當(dāng)原子團(tuán)接觸工件時(shí)，就嵌鍍?cè)阱儗又行纬慑a瘤。黑體異色。即黑色的塑封體變成灰黑色。這是因框架在電鍍前處理或中和槽中，停留在堿液中時(shí)間太長(zhǎng)已經(jīng)被堿蝕。黑體的成分中有環(huán)氧、流平劑、固化劑、抗老化劑、白色的填充料、黑色素等，當(dāng)黑體被堿蝕后會(huì)露出填充料。白色+黑色就呈灰色（異色）現(xiàn)象。

以上列舉了28種情況，當(dāng)然不是全部列進(jìn)去了，但可以說(shuō)大部分都列進(jìn)去了?？梢愿鶕?jù)生產(chǎn)現(xiàn)象的具體病例，加以分析，對(duì)準(zhǔn)下藥。42鍍層表面有錫瘤：這是因?yàn)殛?yáng)極泥污染鍍液，PP袋破漏，陽(yáng)極溶解十四、電功設(shè)計(jì)公式

熱功的消耗：

Q—卡或千卡，m—g或kg，Δt=出水溫度-進(jìn)水溫度（℃）2.

熱功當(dāng)量:1卡=4.2焦耳的功1千卡=4200焦耳的功3.

電工當(dāng)量:1kw=3.6×

106焦耳的功4.電熱當(dāng)量:

43十四、電功設(shè)計(jì)公式熱功的消耗：435.電功消耗

例如：一個(gè)300升的水槽，要保持300升/H的流量，出水溫度保持60℃（假定進(jìn)水溫度為5℃），問(wèn)需電功率多大的電熱器？解：=

理論電功

設(shè)功散耗20%，則實(shí)際需要電功為：445.電功消耗44十五、重要參數(shù)的計(jì)算公式

公式的統(tǒng)一計(jì)算單位

—鍍層厚度，單位厘米—鍍層金屬比重—若電鍍時(shí)間1分鐘即0.0167H，單位小時(shí)—要求解的電鍍電流密度—電化學(xué)當(dāng)量—陰極電流效率

，，

45十五、重要參數(shù)的計(jì)算公式公式的統(tǒng)一計(jì)算單位42.電化學(xué)當(dāng)量的計(jì)算

法拉第定律指出，在陽(yáng)極上溶解或在陰極上析出1g當(dāng)量的任何物質(zhì)所需要的電量為26.8AH。1g當(dāng)量物質(zhì)是與在電化學(xué)反應(yīng)中得失的電子數(shù)有關(guān)。得失一個(gè)電子時(shí)，1g當(dāng)量等于原子量；得失二個(gè)電子時(shí)，1g當(dāng)量為原子量的1/2；得失三個(gè)電子時(shí)，1g當(dāng)量為原子量的1/3，以此類推。在酸性介質(zhì)中電鍍，錫是以二價(jià)形式放電的，即Sn/Sn2+

得失二個(gè)電子。所以錫的1g當(dāng)量就是錫原子量的1/2，即118.7/2=59.35，所以錫的電化學(xué)當(dāng)量為：462.電化學(xué)當(dāng)量的計(jì)算46

1、用愛(ài)心來(lái)做事，用感恩的心做人。

2、人永遠(yuǎn)在追求快樂(lè)，永遠(yuǎn)在逃避痛苦。

3、有多大的思想，才有多大的能量。

4、人的能量=思想+行動(dòng)速度的平方。

5、勵(lì)志是給人快樂(lè)，激勵(lì)是給人痛苦。

6、成功者絕不給自己軟弱的借口。

7、你只有一定要，才一定會(huì)得到。

8、決心是成功的開始。

9、當(dāng)你沒(méi)有借口的那一刻，就是你成功的開始。

10、命運(yùn)是可以改變的。

11、成功者絕不放棄。

12、成功永遠(yuǎn)屬于馬上行動(dòng)的人。

13、下定決心一定要，才是成功的關(guān)鍵。

14、成功等于目標(biāo)，其他都是這句話的注解。

15、成功是一個(gè)過(guò)程，并不是一個(gè)結(jié)果。

16、成功者學(xué)習(xí)別人的經(jīng)驗(yàn)，一般人學(xué)習(xí)自己的經(jīng)驗(yàn)。

17、只有第一名可以教你如何成為第一名。

18、學(xué)習(xí)需要有計(jì)劃。

19、完全照成功者的方法來(lái)執(zhí)行。

20、九十九次的理論不如一次的行動(dòng)來(lái)得實(shí)際。

21、一個(gè)勝利者不會(huì)放棄，而一個(gè)放棄者永遠(yuǎn)不會(huì)勝利。

22、信心、毅力、勇氣三者具備，則天下沒(méi)有做不成的事。23、如果你想得到，你就會(huì)得到，你所需要付出的只是行動(dòng)。

24、一個(gè)缺口的杯子，如果換一個(gè)角度看它，它仍然是圓的。

25、對(duì)于每一個(gè)不利條件，都會(huì)存在與之相對(duì)應(yīng)的有利條件。

26、一個(gè)人的快樂(lè)，不是因?yàn)樗麚碛械亩?，而是他?jì)較的少。

27、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限美好。

28記住：你是你生命的船長(zhǎng)；走自己的路，何必在乎其它。

29、你要做多大的事情，就該承受多大的壓力。

30、如果你相信自己，你可以做任何事。

31、天空黑暗到一定程度，星辰就會(huì)熠熠生輝。

32、時(shí)間順流而下，生活逆水行舟。

33、生活充滿了選擇，而生活的態(tài)度就是一切。

34、人各有志，自己的路自己走。

35、別人的話只能作為一種參考，是不能左右自己的。

36、成功來(lái)自使我們成功的信念。

37、相互了解是朋友，相互理解是知己。

38、沒(méi)有所謂失敗，除非你不再嘗試。

39、有時(shí)可能別人不在乎你，但你不能不在乎自己。

40、你必須成功，因?yàn)槟悴荒苁　?/p>

41、羨慕別人得到的，不如珍惜自己擁有的。

42、喜歡一個(gè)人，就該讓他（她）快樂(lè)。

43、別把生活當(dāng)作游戲，誰(shuí)游戲人生，生活就懲罰誰(shuí)，這不是勸誡，而是--規(guī)則！

44、你要求的次數(shù)愈多，你就越容易得到你要的東西，而且連帶地也會(huì)得到更多樂(lè)趣。

45、把氣憤的心境轉(zhuǎn)化為柔和，把柔和的心境轉(zhuǎn)化為愛(ài)，如此，這個(gè)世間將更加完美。

46、一份耕耘，一份收獲，付出就有回報(bào)永不遭遇過(guò)失敗，因我所碰到的都是暫時(shí)的挫折。

47、心如鏡，雖外景不斷變化，鏡面卻不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是一顆平常心，能夠景轉(zhuǎn)而心不轉(zhuǎn)。

48、每件事情都必須有一個(gè)期限，否則，大多數(shù)人都會(huì)有多少時(shí)間就花掉多少時(shí)間。

49、人，其實(shí)不需要太多的東西，只要健康地活著，真誠(chéng)地愛(ài)著，也不失為一種富有。

50、生命之長(zhǎng)短殊不重要，只要你活得快樂(lè)，在有生之年做些有意義的事，便已足夠。

51、活在忙與閑的兩種境界里，才能俯仰自得，享受生活的樂(lè)趣，成就人生的意義。

52、一個(gè)從來(lái)沒(méi)有失敗過(guò)的人，必然是一個(gè)從未嘗試過(guò)什么的人。

53、待人退一步，愛(ài)人寬一寸，人生自然活得很快樂(lè)。

54、經(jīng)驗(yàn)不是發(fā)生在一個(gè)人身上的事件，而是一個(gè)人如何看待發(fā)生在他身上的事。

55、加倍努力，證明你想要的不是空中樓閣。勝利是在多次失敗之后才姍姍而來(lái)。1、用愛(ài)心來(lái)做事，用感恩的心做人。47電鍍基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

編輯：上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料有限公司編制日期：2009-01-20修正日期：2008-12-25版本:第二版狀態(tài)：機(jī)密48電鍍基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)編輯：上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料有限公司1目錄什么叫電鍍電鍍電路和電極反應(yīng)以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程電流效率絡(luò)合物的配位理論和添加劑的表面吸附理論應(yīng)用微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能去除塑封體溢料工藝流程電鍍工藝流程電鍍線的技術(shù)管理生產(chǎn)線平時(shí)維護(hù)要點(diǎn)赫爾槽試驗(yàn)和赫爾片說(shuō)明對(duì)某些鍍層弊病的描述及原因電功設(shè)計(jì)公式電鍍重要參數(shù)的計(jì)算公式49目錄什么叫電鍍?nèi)コ芊怏w溢料工藝流程2一、什么叫電鍍

1，模擬說(shuō)法：把一種金屬通過(guò)某種手段和方法包封到另一種金屬表面上去的過(guò)程稱為電鍍。2，電鍍的硬件說(shuō)法：實(shí)現(xiàn)電鍍過(guò)程必須有五個(gè)硬件，即:

（1）直流電源；（2）鍍槽；（3）含電鍍金屬的離子的藥水；（4）陽(yáng)極（要電鍍的金屬）和陰極（加工的工件）；（5）導(dǎo)電棒、電纜、掛架等。把五種硬件組合成電鍍電路。開通電源后就能把電鍍金屬包封到工件上（陰極上）去，稱為電鍍。3，電化學(xué)說(shuō)法：以電化學(xué)氧化還原理論為基礎(chǔ)把一種金屬包封到另一種金屬表面上去的過(guò)程稱之為電鍍。50一、什么叫電鍍1，模擬說(shuō)法：把一種金屬通過(guò)某種

二、電鍍電路和電極反應(yīng)把電鍍的五種硬件有機(jī)的組合連通起來(lái)就稱為電鍍電路。（見左圖）

電鍍電路51二、電鍍電路和電極反應(yīng)把電鍍的五種硬件有機(jī)的組合連通電電極反應(yīng)：

※陽(yáng)極反應(yīng)：

（主反應(yīng)）

金屬原子失去n個(gè)電子，氧化成正n價(jià)的金屬離子。（副反應(yīng)）

水溶液中的羥基氧化成氧氣?！帢O反應(yīng)：

（主反應(yīng)）

正n價(jià)金屬離子得到n個(gè)電子后還原成金屬，成為電鍍層。（副反應(yīng)）

水溶液中的氫質(zhì)子得到電子還原成氫氣。

在電鍍過(guò)程中，以上四個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。即陽(yáng)極金屬不斷失去電子而氧化成為金屬離子溶解在藥水中（陽(yáng)極金屬的溶解）；同時(shí)陽(yáng)極上有氧氣析出。陰極（工件）表面金屬離子不斷得到電子而還原成金屬，即成為電鍍層；同時(shí)陰極上不斷析出氫氣。52電極反應(yīng)：5三、以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程

在直流電源的作用下，電流通向陽(yáng)極，陽(yáng)極錫板（錫球）不斷失去電子氧化成金屬離子擴(kuò)散到藥水中（陽(yáng)極的溶解過(guò)程），失去的電子在電源電勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，向電流反方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)直流電源富集到陰極上，錫離子在陰極上不斷得到電子而還原成金屬鍍層。

用電化學(xué)反應(yīng)式表示如下：

陽(yáng)極：（陽(yáng)極的溶解過(guò)程）

陰極：（工件上析出鍍層的過(guò)程）53三、以電鍍錫為例用電鍍電路解釋電鍍過(guò)程6四、電流效率以上已經(jīng)說(shuō)明在陰—陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)中，陽(yáng)極上除了金屬溶解消耗電流外，析出氧氣也要消耗電流。陰極上除了金屬鍍層析出消耗電流外，析出氫氣也要消耗電流。陽(yáng)極電流效率：×100%陰極電流效率：×100%

例如：若通過(guò)鍍槽的電流為100A，其中有90A用來(lái)析出鍍層，有10A用來(lái)析出了氫氣。則陰極的電流效率若通過(guò)鍍槽的電流為100A,其中有95A用來(lái)溶解金屬，有5A用來(lái)析出了氧氣。則陽(yáng)極的電流效率54四、電流效率以上五、絡(luò)合物的配位理論和

添加劑的表面吸附理論應(yīng)用電鍍藥水中不是有了金屬離子，一通電就能在工件上析出合格的金屬鍍層的。而是要使陰極在一定的極化條件下，才能析出合格的鍍層。那么什么是陰極的極化呢？金屬離子在原始的藥水中（沒(méi)有絡(luò)合劑和添加劑的藥水）有一個(gè)析出電位，當(dāng)陰極上加上這個(gè)析出電位值時(shí)，金屬離子就接受電子還原析出金屬鍍層。但是析出的金屬是沒(méi)有規(guī)律的晶格，是疏松的鍍層。通過(guò)加入絡(luò)合劑或添加劑能使金屬子還原析出鍍層的電位向負(fù)方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱之為陰極的極化現(xiàn)象。例如：原來(lái)析出金屬鍍層的電位為-1.2伏，加入了絡(luò)合劑或添加劑以后使析出金屬鍍層的電位為-1.8伏。這說(shuō)明陰極極化了，其極化的值為-（1.8-1.2）=-0.6伏。陰極極化了，使析出金屬鍍層相對(duì)困難了，需要消耗比原來(lái)較高的電能。55五、絡(luò)合物的配位理論和

添加劑的表面吸附理論應(yīng)用在相對(duì)比較高的電場(chǎng)能下進(jìn)行電析，也就是在電析時(shí)克服了一些阻力?？朔穗娢龅睦щy，析出金屬（金屬離子得到電子還原的過(guò)程）的過(guò)程不那么容易了。這種阻力，這種陰極極化，給離子還原后的排列成整齊的晶格創(chuàng)造了必要的條件。使鍍層變得細(xì)膩致密，而不是疏松。我們可以調(diào)整絡(luò)合劑或添加劑的量，是陰極的到合適的極化值，直至鍍得合格的鍍層。那么絡(luò)合劑和添加劑為什么會(huì)使陰極產(chǎn)生極化作用呢？

※絡(luò)合劑的配位理論金屬離子在無(wú)絡(luò)合劑的條件時(shí)在溶液中是很自由的，加入絡(luò)合劑后，絡(luò)合物能把中心金屬離子以配位的方式束縛起來(lái)，使金屬離子的放電行為變得不自由，增加了放電的困難，甚至改變了離子的電荷性質(zhì)，由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子。56在相對(duì)比較高的電場(chǎng)能下進(jìn)行電析，例如：兩個(gè)氰根“CN-”與銀離子“Ag+”絡(luò)合后，由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子，使它靠近陰極去放電（接受電子）變得比較困難。又例：四個(gè)甲基磺酸與二價(jià)的錫離子絡(luò)合后由正離子轉(zhuǎn)為負(fù)離子，增加了放電的難度，即增加了陰極的極化。

絡(luò)合物對(duì)中心金屬離子的配位絡(luò)合作用，降低了金屬離子的有效濃度，控制了金屬離子的活度，增加了陰極的極化，為鍍層晶格的細(xì)化創(chuàng)造了條件，也就是說(shuō)絡(luò)合配位作用控制了金屬離子的電化學(xué)行為，控制了反應(yīng)速度和電結(jié)晶過(guò)程。5710※添加劑的表面吸附理論

加入鍍液的添加劑、表面活性劑一般是有機(jī)物。有機(jī)物有兩個(gè)特性：

（1）具有電阻（2）在工件表面有較大的吸附力。

金屬離子要到工件表面（陰極）去放電（接受電子還原），受到吸附在工件表面有機(jī)薄膜的阻擋（添加劑的阻擋）。原本可以還原析出的條件，因?yàn)橛辛擞袡C(jī)膜的阻擋而不能還原。如果要使其還原（接受陰極的電子），就得增加陰極的電位，使陰極電位變得更負(fù)，也就是說(shuō)有了添加劑的吸附作用，增加了陰極極化。如果我們把吸附在工件表面的有機(jī)膜當(dāng)作成千上萬(wàn)只電容器（微觀電容），金屬離子要在陰極上放電（接受電子還原），就得沖破（擊穿）這些微觀電容器，要擊穿電容器，必須增加電場(chǎng)能，必須使陰極電位變得更負(fù)，也就是說(shuō)析出電位向負(fù)方向移動(dòng)。上面說(shuō)過(guò)，析出電位向負(fù)方向移動(dòng)的現(xiàn)象，就是陰極極化了。

58※添加劑的表面吸附理論11

如上所言，通過(guò)絡(luò)合物配位的方法和加入添加劑的方法，雖然方法不同，理論也不同，但都能達(dá)到陰極極化的目的。既然用兩種不同的理論和方法都能增加陰極極化，很自然的，我們經(jīng)常把二者結(jié)合起來(lái)同時(shí)作用于某種鍍液，使起到協(xié)同作用，增加陰極極化。所以常規(guī)的鍍液有如下幾種材料組成：主鹽：含有被鍍金屬的鹽，提供金屬離子。絡(luò)合劑：用于與金屬離子絡(luò)合配位，提高陰極極化。同時(shí)增加藥水導(dǎo)電能力。添加劑（包括光亮劑）：吸附在工件表面提高陰極極化。有增加藥水電阻的效應(yīng)。潤(rùn)濕劑：使工件表面與鍍液親潤(rùn)（它常存在于添加劑中）?？寡趸瘎悍乐棺儍r(jià)金屬氧化（它常存在于添加劑中）。

電鍍工程重要的技術(shù)之一就是控制絡(luò)合劑和添加劑的濃度。如果二者含量過(guò)多，陰極極化過(guò)大，會(huì)降低陰極電流效率，降低電析速度，增加析氫量，造成嚴(yán)重的針孔鍍層。59如上所言，通過(guò)絡(luò)合物配六、微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)微電子電鍍的目的是功能電鍍，為了提高可焊性，所以電鍍的是可焊性金屬鍍層。如金、銀、錫、錫鉛合金、錫銅銀合金、錫鈰合金、錫鉍合金等鍍層。2.微電子器件一般是塑料封裝體，為了減少電鍍藥水對(duì)微電子器件電性影響（酸、堿的側(cè)蝕作用）。電鍍藥水宜采用性能比較柔和的烷基磺酸體系而盡量少用強(qiáng)酸體系，如硫酸和氟硼酸等。60六、微電子電鍍技術(shù)的特點(diǎn)微電子電鍍的目的是功能電鍍，為了提高隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子管的塑封體越來(lái)越小，微電子電極的引線越來(lái)越細(xì)，塑封體小至芝麻粒大，電極引線細(xì)至0.3mm左右，引線與引線之間的距離也不過(guò)0.3mm。在一個(gè)微電子框架上聚集著上千個(gè)管子，為了避免線間短路，對(duì)鍍層的要求不宜太厚，尤其是鍍層厚度誤差精度的控制上高于五金電鍍。要求控制±2微米。4.從微電子框架的基材特性說(shuō)，鍍前處理尤為重要。在用基材一般是銅基和鐵鎳合金（Ni42Fe）。Ni42Fe在焊片（D/B）、焊線（W/B）和塑封后固化的工序中極易氧化鈍態(tài)。所以在電鍍過(guò)程中去氧化工序成了工藝成敗的核心問(wèn)題。61隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子管的塑封體越來(lái)越小，微電子電極的七、電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能1.電鍍前處理

電鍍前處理的目的是為了使工件表面徹底干凈，為電鍍作準(zhǔn)備。徹底干凈是指工件表面無(wú)溢料（殘膠、毛刺）、無(wú)油污染、無(wú)氧化物、表面是活化的。表面活化是指金屬表面的晶格暴露得很新鮮。以上的處理都是為了提高鍍層與基材的結(jié)合力。62七、電鍍過(guò)程三部曲和電鍍工序功能15電鍍：微電子器件錫鉛合金電鍍有四個(gè)基本技術(shù)指標(biāo)。2.1鍍層外觀：必須是呈銀白色、灰白色，色澤均勻一致，無(wú)水跡，框架無(wú)變形，塑封體烏亮，塑封體完整無(wú)缺角、無(wú)塌棱，無(wú)氣孔等缺陷。2.2厚度控制純錫鍍層11±2微米厚度中心值的大小和厚度誤差的適用性由塑封體大小和電極導(dǎo)線（管子引出線）規(guī)格所決定。一般說(shuō)塑封體越小，引線越細(xì)，則鍍層厚度和厚度誤差精度的控制越嚴(yán)要求。2.3鍍層結(jié)合力。通過(guò)各種結(jié)合力試驗(yàn)合格。2.4可焊性：通過(guò)浸錫試驗(yàn)合格。63電鍍：微電子器件錫鉛合金電鍍有四個(gè)基本技術(shù)指標(biāo)。16鍍后處理

電鍍后處理的目的是使產(chǎn)品清潔和干燥。用中和法除去鍍層中的殘酸，同時(shí)除去吸附在鍍層表面的添加劑有機(jī)薄膜。因?yàn)殄a是兩性金屬（溶于也溶于酸），故通過(guò)用堿中和也起到化學(xué)拋光作用。通過(guò)清洗（或加超聲波清洗）和烘烤，得到清潔和干燥的電鍍產(chǎn)品。由以上電鍍過(guò)程三部曲的分析，電鍍工序中去溢料（殘膠、毛刺）、除油、去氧化、活化、電鍍、中和、漂洗、干燥成為微電子電鍍常規(guī)的八個(gè)功能工序。64鍍后處理17八、去除塑封體溢料工藝流程

目前常用的有2種方法：

1浸泡后高壓水噴淋去除溢料（兩步工序）

工件裝料盒（掛上LOT牌）浸泡6~8%稀硫酸（室溫浸泡15-20分鐘，疏松溢料）三級(jí)逆流漂洗瀝水浸泡SYD712（110±5℃，30-90分鐘，視溢料嚴(yán)重程度而定）熱水（60℃）三級(jí)逆流漂洗6~8%稀硫酸中和三級(jí)逆流漂洗吹去水珠高壓水噴淋去除溢料飛邊

2電解高壓水噴淋去除溢料（一步工序）

上料（Loading）電解去溢料水洗高壓水噴淋吹干/烘干下料65八、去除塑封體溢料工藝流程目前常用的有2種方法：九、電鍍工藝流程

1掛鍍自動(dòng)線上掛具化學(xué)/電解除油2~3級(jí)熱自來(lái)水逆流漂洗去氧化2級(jí)自來(lái)水逆流漂洗2級(jí)純水逆流漂洗活化

電鍍3級(jí)自來(lái)水逆流漂洗中和2級(jí)自來(lái)水逆流漂洗

2級(jí)熱純水逆流漂洗（線內(nèi)）吹干/烘干下掛具

或（線外）甩干/烘干檢驗(yàn)（線外）掛具退鍍2高速自動(dòng)線上料電解去毛刺自來(lái)水洗去氧化自來(lái)水洗純水洗預(yù)浸電鍍水洗中和自來(lái)水洗純水洗

吹干/烘干下料鋼帶退鍍水洗吹干/烘干上料66九、電鍍工藝流程19十、電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理

1掛鍍自動(dòng)線（手工線）的技術(shù)管理。1.1電鍍藥水的正向控制。每個(gè)班對(duì)電鍍藥水進(jìn)行化學(xué)分析，主要分析主金屬離子濃度（Sn2+:g/L），酸濃度（H+:g/L），通過(guò)分析及時(shí)調(diào)整。1.2用赫爾槽試驗(yàn)，對(duì)赫爾樣片的分析，判斷添加劑或光亮劑的量，及時(shí)調(diào)整添加劑或光亮劑。也可用表面張力環(huán)檢查添加劑量。1.3用比重法或其他化學(xué)分析法，控制除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的濃度。

67十、電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理201.4控制或檢查各槽位的溫度，使符合規(guī)范。1.5控制除油槽、去氧化槽、活化槽、電鍍槽、中和槽的液位高度。這五種功能槽液位應(yīng)該一致，是同樣的高度。1.6控制檢查逆流漂洗槽的水位。第一級(jí)漂洗槽的液位必須比主要功能槽高（掛鍍線水位落差20mm左右，滾鍍線水位落差（40-50mm），以保證掛架和滾斗全部清洗到。如果掛鍍槽藥水離槽口120mm（除油、去氧化、活化、中和槽液位也是離槽口120mm），則第一級(jí)漂洗槽水位離槽口為100mm，第二級(jí)漂洗水位為80mm,第三級(jí)為60mm。68211.7用絮凝劑處理鍍液中的高價(jià)錫。在不停產(chǎn)的情況下，每隔1-2天，吸取鍍液100-200升，進(jìn)行絮凝處理，澄清鍍液。取出鍍液后用新配液補(bǔ)充，取出的鍍液通過(guò)先模擬絮凝試驗(yàn)后進(jìn)行絮凝處理。清液周轉(zhuǎn)時(shí)待用。模擬絮凝試驗(yàn)方法：取一升混濁鍍液，用移液管吸取10ml絮凝劑，在不斷攪拌鍍液的條件下，慢慢滴加絮凝劑。加加停停看燒杯上層鍍液5mm左右深度有否澄清效果。若停止30-60秒鐘，上層有明顯澄清效果，則表示已到等當(dāng)量。記下加入的絮凝劑量，作為絮凝劑耗量的參數(shù)（ml/l）。用這參數(shù)作為批量混濁鍍液絮凝時(shí)的參考量。因?yàn)楫?dāng)絮凝劑加量不足時(shí)，藥水澄清效果不佳。但若加入過(guò)量，會(huì)把二價(jià)錫也絮凝損失掉。691.7用絮凝劑處理鍍液中的高價(jià)錫。在不停產(chǎn)的情況下，2高速線的技術(shù)管理。

2.1做好藥水的正向控制。2.2做好赫爾試驗(yàn)和赫爾片分析，調(diào)整好添加劑量。2.3用比重法和化學(xué)分析法調(diào)整好除油槽、去氧化槽、活化槽、中和槽的工藝規(guī)范。2.4稽核各槽的溫度。2.5稽核各泵的流量，控制好各槽的液位。2.6調(diào)整子槽高度，使與加工件的規(guī)格配合。2.7調(diào)整好上料臺(tái)的高度，使與加工件的規(guī)格配合。2.8調(diào)整好電流參數(shù)使與加工件的規(guī)格配合。2.9檢查各泵的流量、壓力，有否噴頭堵塞現(xiàn)象。2.10稽核鋼帶的運(yùn)行速度是否符合要求。2.11有必要時(shí)對(duì)藥水進(jìn)行絮凝澄清處理。702高速線的技術(shù)管理。23十一、生產(chǎn)線平時(shí)維護(hù)要點(diǎn)按照（第十項(xiàng)：電鍍生產(chǎn)線的技術(shù)管理）要求進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的稽核和調(diào)整，澄清鍍液。每班對(duì)電鍍線電接觸部位進(jìn)行清理，保證電接觸良好。每4-5天（三班制生產(chǎn)），對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行大清理。尤其是電鍍槽，要進(jìn)行洗陽(yáng)極鈦籃、洗錫球、擦極棒、洗陽(yáng)極PP袋、補(bǔ)充錫球等工作。調(diào)整好陰陽(yáng)極的面積投影，均衡電力線分布。對(duì)掛架進(jìn)行整治，把不合格的掛架剔除掉?！缓细竦膾旒芴蕹?。①掛鉤損壞，無(wú)法緊固掛鉤的。②掛架形變，無(wú)法校準(zhǔn)的。③掛架工件夾齒損壞，無(wú)法連續(xù)均布夾掛工件的。④掛架包封老化開裂，造成交叉污