电镀标准与认识.doc

電 鍍電鍍乃是特制品(即鍍体),浸於含有鍍上金屬的離子溶液,接通陰极,另一端置適當的陽极(可溶性或不溶性),通以直流電後,鍍件的表面即析出一層金屬薄膜的方法.電鍍之目的序號目的舉例1美觀Au,Ag,Ni,Cr,Zn,Cu2防蝕性NI,Cr,Zn,Cd3耐磨性Hard Cr,Hard Au4導電性Au,Ag,Cu5潤滑性Ag,Sn,Pb6耐熱性Al7焊接性Sn,Sn,Pb8強度Metal陰极:欲鍍的物品 陽极:鍍層金屬電鍍種類電鍍法優點缺點適合產品滾 鍍1. 大大減少裝卸零件的時間2. 能提高一次裝載量3. 提高勞動生產率4. 減少設計与製作掛具的麻煩5. 減少掛具上的無效鍍層6. 節約電能与金屬7. 鍍層表面光洁度較高1. 翻滾時薄的零件易粘貼2. 翻滾時零件易變形3. 不適宜孔內及稜角鍍層要求較高的零件散裝的端子或零件,無法上Carry而需整支端子鍍相同的金屬者.刷 鍍1. 設備簡單,操作方便,安全可靠2. 溶液种類多,沉積速度快,應用範圍廣3. 鍍層与基體結合強度高4. 鍍後工件不變形,一般不須機械加工5. 耗用金屬成本最少,藥水投資最少1. 電鍍效率差2. 電鍍膜厚不均3. 造价昂貴凸狀端子,點狀電鍍,小面積電鍍 遮 鍍1. 電鍍膜厚均勻2. 選擇電鍍位置誤差較小3. 電鍍效率好4. 耗用金屬成本較低1.電鍍設備復雜2.操作困難3.造价昂貴構造簡單或結構較佳之端子,扁平料板或端子浸 鍍1. 電鍍設備簡單2. 操作容易3. 造價便宜4. 電鍍效率好1. 耗用金屬成本較高2. 電鍍膜厚不均3. 選擇電鍍位置誤差較大全面電鍍,構造復雜或結構較差之端子掛 鍍1. 表面光亮2. 鍍層磨耗均勻3. 使用範圍最廣1. 掛具設計製造麻煩2. 成本較高棱角較多,有枝叉的零件鐵殼鍍層特性鍍銅1. 被覆力好2. 均一電著性3. 擦光性好,可得光澤,平滑的鍍層4. 導電性好鍍鎳1. 對添加劑最敏感2. 調整鎳鍍浴的組成和操作條件,可得到最廣泛的鍍層性質;無光,半光,金光;硬性,軟性;具內應力或無內應力;延展性或脆性;极耐腐蝕或只具裝飾性外觀.鍍錫1. 無毒2. 可焊性好3. 較軟4. 延展性好鍍金1. 耐磨耗2. 耐腐蝕3. 低孔隙性4. 硬度高5. 良好的接點性質6. 電阻大7. 焊接困難鍍錫鉛1. 耐蝕性好2. 密著性好電鍍常見不良原因及對策現 象定 義原 因對 策表面粗糙1.素材表面嚴重粗糙,電鍍層無法覆著平整;2.電流密度稍有偏高,部份表面不亮(粗糙);3.浴溫過低(一般鍍鎳發生)4.PH值過高,一般鍍鎳或鍍金皆會發生.1.停產,通知供應商;2.計算確認,若是則降低電流密度3.待溫度回升再開机,或降低電流並立即檢查溫控系統.4.立即調整PH值至標準範圍沾附異物指電鍍品表面附著之污物1.水洗不乾凈;2.沾到收料系統之機械油污;3.素材帶有類似膠狀物,於前處理流程無法去除;4.收料時落地沾到泥土污物;5.錫鉛結晶物沾附1.清洗水槽並更換新水;2.將有油污處作遮敝;3.以溶劑浸泡處理;4.避免落地,若已沾附到泥土可用吹氣清潔,數量很多時可重新清潔一次;5.立即去除結晶物密著不良鍍層有剝落,起皮,起泡現象1.前處理不良,如剝鎳;2.陰极接觸不良放電,如剝鎳,剝錫鉛;3.鍍液受到污染;4.產速太慢,底層再次氧化,如鎳層在金槽氧化,剝錫鉛;5.水洗不乾凈;6.素材氧化嚴重如氧化斑,熱處理後氧化膜1.加強前處理;2.檢查陰极是否接觸不良,適時調整;3.更換藥水;4.電鍍前需再次活化;5.更換藥水,必要時清洗水槽;6.必須先做除銹及去氧化膜處理,一般使用強酸腐蝕且大多為硫酸露 銅1.前處理不良,油脂氧化物沿未除去鍍層無法析出2.操作電流密度太低,導致低電流區鍍層無法析出3.光澤劑過量,導致低電流區鍍層無法析出4.嚴重刮傷導致露銅1.加強前處理如延長熱脫脂,電解脫脂時間,加入其它脫包,表面活性劑乳化或強鹼氧化2.重新計算電鍍條件表面積即為電流密度值3.處理藥水,去除過多光澤劑或更新4.檢查電鍍流程刮 傷指水平線條狀,一般在錫鉛鍍層1.素材本身在衝壓時即造成刮傷2.被電鍍設備中之金屬制具刮傷,如陰极頭,烤箱定位置3.被電鍍結晶物刮傷1.停止生產退回給客戶2.檢查電鍍流程,適時調整設備及治具3.停止生產立即去除結晶物變 形指電鍍品某部位已偏離原有呎寸1.素材本身衝壓或運輸時造成變形;2.被電鍍設備,治具刮傷3.盤子過小或卷繞不良導致出入料時刮到1.停止生產退回給客戶2.檢查電鍍流程適時調整設備及治具3.停止生產退回給客戶或適時調整盤子壓 傷指不規則形狀之凹洞1.素材本身在衝壓加工時已經壓傷,鍍層無法覆蓋平整2.傳動輪松動或故障不良,造成壓合時傷到(連續鍍)1.停止生產,待與客戶溝通2.檢查傳動機構或更換備品.白 霧鍍層表面的一層雲霧狀,不光亮但平整1.前處理不良2.鍍液受污染3.錫鉛層受到強酸腐蝕如停機時受到錫鉛液腐蝕1.加強前處理2.更換藥水並提純污染液3.避免停機,若無法避免時剪除不良針 孔1.操作的電流密度太高2.電鍍溶液表面張力過大3.電鍍時攪拌效果不良4.浴溫過低5.電鍍溶液受到污染6.前處理不良1.降低電流密度2.補充濕潤劑或檢查藥水3.加強攪拌如增大空氣噴流效果,增大掛具橫副擺圖4.調整浴溫5.提純藥水或更新6.加強前處理效果重 熔指鍍層表面有如山丘平原狀(似起泡但密著良好)只有錫鉛鍍層會發生1.錫鉛陰极過熱(電壓太高),導致錫鉛層重熔2.烤箱溫度高,且烘烤時間過長,導致錫鉛層重熔1.降低電壓,並了解為何浴溫電壓過高,再進行修正條件2.降低烤箱溫度並檢查溫控系統,調烘烤溫度至180.鍍層燒焦發黑指鍍層表面嚴重黑暗,粗糙如碳色一般1.操作電流密度高2.浴溫過低3.攪拌不良4.光澤劑不足5.PH值過高如鍍鎳PH值為3.8-4.8之間6.選鍍位置不當7.整流器濾波不良1.降低電流密度2.提高浴溫,並檢查溫控系統3.增加攪拌效果4.補足光潔劑5.降低PH值至標準範圍6.重新修正電鍍位置注意電流分布線7.檢查濾波度是否符合標準,若偏移時須將整流器送修鍍層太厚實際膜厚超過預計膜厚1.傳動速度變慢,不准或不穩定2.電流太高,不準或速度不穩定3.選鍍位置變異1.檢查傳動系統校正速度2.檢查整流器与陰陽极適時修正3.檢查電鍍位置是否偏离重新調整電鍍膜厚不足實際膜厚低於預計之厚度1.傳動速度快,不準或速度不穩定2.電流太低,不準或電流不穩定3.選鍍位置變异4.藥水金屬濃度升高,一般鍍金較敏感5.螢光膜厚測試儀偏离,或測試方法錯誤6.藥水PH值偏高7.浴溫偏高1.檢查傳動系統,校正速度2.檢查整流器与陰陽极適時修正3.檢查電鍍位置是否偏离,重新調整4.校正儀器或確定測試方法5.調整PH值至標準範圍6.檢查溫控系統校正產速.電鍍厚度不均實際膜厚時高時低,分佈不均1.傳動速度不穩定2.電流不穩定3.素材變形嚴重,選鍍位置不穩定4.素材結構造成高低電流分布不均5.膜厚測試位置有問題造成誤差大6.攪拌效果不良1.檢查傳動系統校正產速2.檢查整流器与陰陽极適時予以修正3.檢查電鍍位置是否正確,若素材嚴重變形制程無法改善須停產4.調整電鍍位置增加攪拌效果5.須重新修訂測試位置6.增加攪拌效果鍍層暗紅指金色澤暗紅1.鍍金藥水偏离2.鍍層粗糙,燒焦再覆蓋金即變紅3.水洗不凈造成紅斑4.鍍件未完全干燥日後氧化發紅1.重新調電解藥水2.改善鎳層不良3.更換水洗水4.檢查乾燥系統,確定鍍乾燥,已發紅之端子可以稍氧化物清洗表面泡沫通常在半鍍錫鉛層上面才會有此現象1.陰极反應太大,大量气泡泡沫浮在表面2.陰极攪拌不良3.電鍍高度調整不均1.降低電流2.調整振蕩器之頻率及振幅3.檢查電鍍高度,重新修正.電鍍底材1. 純銅:銅的特點是導電和導熱度大,所以多半為電气材料或傳熱材料.銅在干燥空氣中及清水中是不易起變化,但和海水便會起作用,且若空氣中有濕氣和二氧化碳時,銅表面會生成綠色鹼式碳酸銅(俗稱銅綠)2. 黃銅是銅和鋅的合金.一般鋅今是在30-40%之間.黃銅的顏色隨鋅含量增加從暗紅色.紅黃色.淡橙黃色漸漸變為黃色.其機械性質優良,製造和加工都容易,價格又便宜,故多半皆用來做公端材料.但其耐蝕性較差,故需鍍一層銅或鍍一層鎳,作為打底防蝕.若在黃銅中加入少量錫時,會嗇其而蝕性,特別對海水的耐蝕性會增大.3.磷青銅:磷青銅為銅.錫.磷這合金.一般錫含量在4-11%之間.磷含量在0.03-0.05%之間.在青銅中加磷是為除內部之氧化物,而改良其彈性及耐蝕性能.磷青銅之耐蝕性遠比黃銅優良,但價格較貴.通常指用在母端或彈面接點,有時在磷青銅中加其他金屬,增加其耐蝕性,可不必鍍鎳打底而直接鍍錫鉛合金.3. 電鍍鎳:目前市場皆以此為打底,故在50u以上為一般普遍之規格,但若純鍍鎳(最後鍍層)則必須要有5u以上始可通過24小時以上之監水噴霧試驗.4. 鍍金:其為昂貴之電鍍加工,故一般電子業在選用規格時,皆考慮其使用環境,使用對象,製造成本,若須通過一般強腐蝕試驗必須在5u以上(此為國際標準規格).5. 鉛錫合金電鍍:5um以上其儲存期為三個月;12-30um以上其儲存期為9個月.一般至少3um以上沿可談焊錫性.6. 1um=39.37u7. 一般連續端子電鍍流程:放料預備脫脂水洗電解脫脂(陰或陽)水洗活性化水洗鍍鎳水洗鍍鈀鎳水洗鍍硬金水洗鍍純金水洗鍍錫水洗中和水洗干燥收料影響電鍍品質的標準:一.鍍層外觀二.鍍層厚度三.孔隙率:從鍍層表面至基本金屬的大小孔道均稱為孔隙.孔隙的多少直接影響防護鍍層的防護能力.涂膏法:.檢驗前,受檢試樣品表面要用有機溶劑或氧化鎂膏除油.用氧化鎂膏除油時,試樣要用蒸餾水洗凈,然後用濾紙吸干或放在潔凈的空氣中晾干.用毛刷或其他方法,將相應試樣膏劑均勻的涂覆在試樣受檢表同上,5-10min後觀察記錄膏劑涂層上的有色斑點數.檢驗後用蒸餾水衝洗試樣,除去膏劑,然後烘干,在同一受檢測位重復試驗,膏劑用量約0.5-1.0g/dm2孔隙率計算孔隙率=n/s(個/cm2)n-孔隙率斑點數,個;s-受檢鍍層表面,cm2三次實驗算出平均值作為檢驗結果.四.結合力:把單位表面積的電鍍層從基體金屬或中間金屬導鍍層分離開所需要的力.鍍層結合力不好,多數情況是由於鍍前處理不良.此外還有溶液的組成和工藝規笵.基體金屬與鍍層金屬的熱膨脹系數不同.A:彎曲試驗:1.將試樣沿直徑等於試樣厚度的軸,反復彎曲180,在至試樣的基体金屬斷裂,鍍層不應起皮,脫落.2.將試樣沿一直徑等於試樣厚度的軸,彎曲180,然後放大4倍檢查彎曲部份,鍍層不允許起皮,脫落.3.將試樣夾在台鉗中,反復彎曲試樣,直徑基体斷裂,鍍層不應起皮脫落.或者放大4倍檢查,鍍層与基體之間不允許分離.4.直徑1mm以下的金屬線材,應繞在直徑為線材直徑3倍的軸上;直徑1mm以上的線材,繞在直徑与線材相同的金屬線上,繞成10-15個緊密靠近的線圈,鍍層不應有起皮,脫落現象.B.銼刀試驗:將鍍件夾在台鉗中,用粗銼刀銼鍍層的邊棱,銼刀與鍍層表面大約成45角,並由基體金屬向鍍層方向銼,鍍層不得揭起或脫落.C.划痕試驗:在被試驗的零件表面上,用小刀縱橫交錯划,直劃到基體金屬,劃痕的數量及劃痕之間的距離不限制.劃痕交叉處應沒有鍍層脫落和剝离的現象.D.加熱試驗:將有鍍層的工件在箱式電阻爐中加熱0.5-1H,然後在空氣中或室溫的水中冷卻,鍍層不得突起或脫落.掛鍍一般流程:上掛熱脫脂電解脫脂水洗中和鍍銅水洗中和鍍錫水洗干燥收料滾鍍一般流程:放料熱脫脂水洗鍍銅水洗鍍錫水洗干燥收料活性化:銅合金底材,一般使用硫酸系之混合酸,白色細小粉末狀.配制濃度30g/L,處理時間為數秒,當藥液污染或銅含量高時(溶液由無色透明變為淡青色),必須更換.末活化前銅合金底材呈暗淡色澤,經活化後應有較光亮之色澤.鍍金:由於金之電位很大,很容易置換出來,故鍍件在無電流下勿浸於金溶液內,會造成密著不良.鍍錫鉛:一般除不易氧化之底材可不必進行鎳打底外,通常需先鍍鎳後再鍍錫鉛.而金鍍層与錫鉛鍍層是不能重疊互鍍.因A金覆蓋在錫鉛層上會密著不良,B在高溫下錫鉛合金會擴散至金層之上,C金屬外觀變暗,D導致迦凡尼的加速腐蝕.一般客戶允許錫鉛比為905%.干燥:先使用吹气將鍍件表面之水分吹掉,再用熱風循環將鍍件風干.一般使用溫度在70-100C之間.若鍍件表面之水