作业指导书(吴桥电器)电镀部分.doc

吴桥电器厂作业指导书编号：Q/GIN.ZN-A007-04拟制：叶平生 日期：2010.12.01审核：徐兴荣 日期：2010.12.01批准：陈黎明 日期：2010.12.01吴桥电器厂电 镀 部 分中 南 电 子 化 学 材 料 所JULY 2008吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7操作手册目录1、CS系列化学药水2、辅助化工原料3、CS系列产品储存条件4、板电及图电流程顺序5、开缸程序5.1新开槽开缸准备5.2开缸资料表5.3开缸程序6、操作参数6.1物理操作参数6.2化学操作参数及分析频率7、流程控制及维护8、故障排除指导吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7一、CS系列化学药水1、酸去油剂 CS-4-A2、酸去油润滑剂 CS-4-B3、蚀刻稳定剂 CS-1-A4、铜光泽剂 CS-14-E5、锡铅添加剂 CS-15二、化学药品2.1辅助化工原料2.1.1 硫酸，分析纯 (d=1.84)。2.1.2 盐酸，分析纯。2.1.3 磷铜阳极.2.1.4 锡铅阳极2.2 辅助化工原料规格2.2.1 硫酸，分析纯项 目规 格H2SO490-100%(重量比)20时密度（g/cm3）1.835-1.945氯离子最大0.5ppm铁离子最大0.5ppm吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.72.2.2 盐酸，分析纯项 目规 格盐酸含量37.5%(重量比)20时密度（g/cm3）1.16-1.20重金属含量最大1.0ppm吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.72.2.3 铜阳极规格元 素规 格Cu99.9%，free of Cu2OP0.04-0.06%PdMax,0.001%BiMax,0.002%AsMax,0.0003%SbMax,0.0003%SnMax,0.0003%ZnMax,0.001%FeMax,0.003%NiMax,0.0008%AgMax,0.001%SeMax,0.0006%SMax,0.01%吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7三、CS系列产品储存条件产品最长储有时间（月）储有温度（）Cs-4-A24-560Cs-4-B36-560Cs-1-A24-540Cs-14-E24-540Cs-1524-540备注：所有化学品必须避免光照。吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7四板电及电流程顺序4.1板电流程顺序StageProcessSequenceDip Time(min)Dip Time(sec)12预浸电镀铜0.5115251010吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.74.2 图电流程StageProcessSequenceDip Time(min)Drip Time(Sec.)123456789101112131415161819酸去油水洗I水洗微蚀水洗水洗预浸电镀铜水洗水洗预浸电镀锡铅水洗水洗上下板剥挂具水洗水洗 3512231212120.51406012230.5110-201-21-24-101-210/105/101010/101010/101010吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7五、开缸程序5.1 新槽开缸准备5.1.1 槽体和相关设备按以下程序清洗以2-5%NaOH溶液浸泡4-8小时。用自来水清洗槽体。以10%硫酸溶液浸泡4-8小时。用自来水清洗槽体。用去离子水清洗槽体。5.1.2 磷铜阳极使用前按以下程序清洗：以2%H2SO4/10%H2O2浸泡阳极。用去离子水清洗阳极。5.1.3阳极袋清洗程序：以2-5%NaOH溶液浸泡4-8小时。用自来水清洗。以10%硫酸溶液浸泡8小时。用去离子水清洗。5.1.4 聚丙烯滤芯清洗程序：以2%NaOH溶液浸泡4小时。用自来水清洗。以10%硫酸溶液浸泡8小时。用去离子水清洗。5.1.5阳极钛篮清洗程序：以钛篮作为阳极，浸入10%H2SO4溶液。以不锈钢板作为阴极。加6-8V电压电解30分钟。再按6.1.1程序清洗。5.1.6锡铅板清洗程序：以3-5%H2SO4溶液浸泡。用去离子水清洗。吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.75.2 开缸资料表流程产品名称槽体积（V）开缸浓度开缸量浸酸硫酸(98%)850100ml/l85L镀铜硫酸铜硫酸(98%)盐酸CS-14-E25005个70g/l180g/l10ml/l875kg2250kg分析后添加125L酸去油硫酸(98%)CS-4-ACS-4-B850100ml/l40ml/l3g/l85L34L2550g微蚀硫酸(98%)SPS85040ml/l100g/l34L85kg锡铅预浸氟硼酸HBF4850100ml/l85L电镀锡铅Sn2+Pb2+HBF4H3BO3CS-1525002个18.7g/l12.7g/l165g/l40g/l30ml/l528kg200kg1900kg200kg150L吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.75.3 开缸程序流 程开 缸 步 骤预浸1.50%去离子水。2.硫酸。3.加去离子水至液位。镀铜1.50%去离子水。2.CuSO45H2O。3.硫酸4.槽液冷却至室温，分析添加HCL。5.CS-14-E。6.加去离子水至液位。7.以2ASD电解至少2AH/L。除油1.50%去离子水。2.硫酸。3.CS-4-A和CS-4-B4.加去离子水至液位。微蚀1.70%去离子水。2.硫酸。3.加入SPS。4.加去离子水至液位。镀锡铅预浸1.50%去离子水。2.加氟硼酸。3.加去离子水至液位。镀铅锡1.50%去离子水。2.溶解硼酸。3.氟硼酸。4.氟硼酸锡。5.氟硼酸酸铅。6.加去离子水至液位，循环。7.以1.5ASD电解2AH/L。吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7六、操作参数6.1 物理操作参数工艺流程温度()范围,最佳值过滤空气搅拌备注预浸RT不需不需镀铜20-30,25需要PP/polyspun5m需要钛篮需PP阳袋(10m)除油30-40,35不需不需微蚀20-30,25不需需要镀锡铅预浸RT不需不需镀锡铅18-30,25需要PP/polyspun5m不需6.2 化学操作参数及分析频率流程组份浓度控制范围分析频率预浸H2SO4(ml/L)80-120;100每周一次镀铜五水硫酸铜硫酸氯离子有机污染(g/L)60-100;75(ml/L)100-120;100(ppm)20-80;50(mA)0.12每周二次每周二次每周二次每周一次除油H2SO4CS-4-ACS-4-B(ml/L)80-120;100(ml/L)30-50;40（g/L）1-3；2每周二次微蚀H2SO4SPSCu2+(ml/L)90-110;100(g/L)80-100;10025g/L每天一次每天一次每天一次浸酸HBF4(ml/L)80-120;100每周一次电镀锡铅Sn2+Pb2+HBF4H3BO3CS-15(g/l)15-25；18.7(g/l)8-15；12.7(g/l)120-250；165(g/l)30-50；40(ml/l)20-40；30每周二次每周二次每周二次每周二次吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7七、制程控制与维护7.1 溶液寿命及补充（以切割面积计）流 程槽 液 寿 命补 充m2/Lm2/槽成 份数 量m2酸铜预浸5H2SO410ml镀铜CuSO4.5H2OH2SO4CS-14-E7g10ml300-800ml/KAH酸去油5H2SO4CS-4-ACS-4-B1ml10ml0.5g微蚀3H2SO4SPS锡铅预浸5HBF410ml电镀锡铅Sn(BF4)2Pb(BF4)2HBF4H3BO3CS-15200-400ml/KAH7.2 常规维护7.2.1 阳极阳极每周补充两次。阳极补充前，须以1:1之H2SO4& H2O210%（V/V）进行微蚀，补加阳极时须震动阳极钛篮，以避免阳极“桥接”。当产量达到1000Ah/L时，阳极钛篮阳极袋需取出清洗阳极泥，同时最好微蚀阳极，清洗、微蚀后，加入槽中，阳极钛篮的摆放位置影响电镀厚度分布。吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.77.2.2 阳极袋阳极袋需检查是否破损或被阳极泥堵塞。新的阳极袋应以5%NaOH溶液浸泡过液，然后以5%H2SO4溶液中和，旧的阳极袋可用10%的H2SO4/HO(1:1)溶液微蚀清洁，切不可用清洁剂清洗阳极袋。7.2.3 自动添加至少每周检查二次自动添泵液量是否准确。7.2.4 炭处理除非有杂质带入槽内，一般情况无需炭处理；CVS分析显示的有机污染数值能帮助我们决定是否需炭处理。通常当产量达到2000Ah/L槽液或（CVS）分析的有机污染数值超过0.12mA时，炭处理是十分安全的，操作、保养正常的情况下，槽液的有机污染应有0.06mA左右（以CVS分析）。7.2.5 飞把飞把和V座的接触面应经常清刷，以保证其良好的导电性。对某一设定的电流，电压值高则表明飞把和V座的接触不良。7.2.6拖缸生产前的拖缸可以活化槽液，最好用光板来拖缸。因为瓦楞板拖缸时，其阴极电流密度或高或低而容易产生钢粉。如果停工时间小于1天则可不拖缸。拖缸时，添加剂自动添加开关应打开。7.2.7 滤芯滤芯可以除去槽液中影响电镀的固体颗粒，滤芯的表面积较大，其使用寿拿亦较长。固体颗粒堵塞滤芯的孔隙后，过滤泵压力表数值便会升高。新的滤芯使用前的处理方法同阳极袋。7.2.8 夹具夹具破损，夹具涂层裂开或分层会带来严重后果；因此对夹具的日常保养亦至关重要，损坏的夹具应立即更换、修补。吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.77.3 阳极铜球清洗及炭处理7.3.1 阳极铜球清洗将铜球从钛篮中取出，用自来水冲洗。以5%H2SO4和5%H2O2混合液微蚀10-20分钟。用去离子水洗净。7.3.2炭处理加入3-5ml/L H2O2，打开空气搅拌。加热至40，保温3小时。加热至65，保温3小时。加入5-10g/L，粉末状活性炭，并关掉加热器，保持3小时。关掉空气搅拌，静置过液。将药水过滤至生产槽内。分析各成份浓度，如有必要需调整。加入6ml/LCS-14-E。以1.2-2.0A/dm2电流密度拖缸2-3Ah/L。做赫氏槽确认后方可生产。八、故障排除指导8.1 酸铜8.1.1 镀层厚度不足（表面和孔内）原因措施(1)整流器校准不正确或 (1)检查整流器的校准(2)电镀面积计算不正确(2)准确地计算电镀面积()忽略孔内电镀面积()计算孔内面积(3)接触和电路不正常(3)用钳表检查电流(4)电镀电流和时间不正确(4)检查接触点(5)检查是否短路(6)检查时间和安培数(7)用称重法检查吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.78.1.2 镀层厚度不足(孔内)原因措施(1)分散能力差(1)降低电流密度(增加电镀时间)(2)孔内堵塞(2)降低铜离子浓度(3)沉铜覆盖和导电性不佳(3)提高硫酸浓度()部分环形孔破(4)孔内电镀被抑制(4)检查摇摆的频率和行程()除油、微蚀后清洗不净(5)检查去毛刺(6)检查沉铜覆盖性和导电能力()振动(7)时间/温度/流程改变(8)加强电镀前清洗8.1.3 空洞(没有镀层)原因措施(1)孔内无沉铜或覆盖不完全(1)检查沉铜线()环形空洞()检查背光()沉铜线添加振动(2)电镀前微蚀太强(2)检查微蚀9.1.4 镀层厚度过厚(表面及孔内)参考9.1.19.1.5 镀层厚度过厚(局部)原因措施(1)镀槽设计不合理(1)检查阳极摆放位置(2)电流影响(2)检查阳极导电性(3)化学品影响(3)检查阳极/阴极是否平行(4)检查屏蔽(5)降低电流密度,增加电镀时间(6)降低铜离子浓度吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.78.1.6 板边烧焦(或其它高电流区)原因措施(1)电流影响 (1)降低电流密度,增加电镀时间(2)化学品影响(2)提高光亮剂至控制范围()光亮剂浓度低(3)提高铜离子浓度()铜离子浓度低(4)检查氯离子浓度,如有必要,低电流电解()氯离子浓度高(3)温度过低(5)提高温度至25(4)空气搅拌不足(6)检查空气搅拌是否足够、均匀8.1.7 表面镀层厚度分布差原因措施(1)镀槽设计不合理(1)检查阳极摆放位置(2)整流器工作不正常(2)检查阳极导电性(3)阳极极化(3)检查阳极/阴极平行度()阳极电流密度过高(4)检查屏蔽()氯离子浓度过高(5)检查槽内电流分布(4)电流影响(6)检查阳极/添加阳极(5)化学品影响(7) 检查阳极膜颜色(6)空气搅拌不均匀()清洗阳极/拖缸(8)降低电流密度,增加电镀时间(9)降低铜离子浓度(10)检查、调整空气搅拌气孔位置8.1.8 孔内整平性差原因措施(1)钻孔粗糙(1)检查钻孔及其参数(2)光亮剂浓度高(2)检查去钻污及沉铜(3)有机污染(3)降低光亮剂浓度吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.7(4)电流过低(4)炭处理(5)降低光亮剂/整平剂比例8.1.9 高电流密度区发暗原因措施(1)光亮剂浓度低(1)检查光亮剂浓度8.1.10原因措施(1)光亮剂浓度高(1)检查光亮剂浓度(2)温度过高()拖缸或降低光亮剂浓度(3)氯离子浓度过低(2)降低温度至25(4)有机污染(何氏槽炭处理试验)(3)检查氯离子浓度,添加盐酸(5)阳极问题(检查黑膜)(4)炭处理(5)检查阳极磷含量8.1.11 镀层粗糙(板面或板面、孔内)原因措施(1)槽液内有固体杂质(1)检查空气搅拌入气口(2)保证良好过滤(例如用5m 过滤芯)(3)检查阳极袋是否破损(4)检查阳极膜,如果阳极膜为红棕色, 检查阳极磷含量是否偏低(P0.03%)(5)确保空气搅拌没有正对阳极下(6)检查阳极电流密度,调至15ASF8.1.12 针孔原因措施(1)有机污染(1)炭处理(2)整平剂平高(2)提高光高剂浓度使光亮剂/整平剂比例适当,拖缸(3)干膜显影后水洗不净(3)检查干膜流程(4)除油不净(4)检查除油、微蚀及水洗(5)小气泡附着线路边缘(5)确保过滤泵不吸空气吴 桥 电 器 厂版本：A日期：2008.78.1.13 下陷原因措施(1)添加剂成份失调(光亮剂过(1)检查,调整光亮剂、整平剂低或整平剂过