工控培训教程、手册合集电镀技术

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电镀的目的：目的镀电提升密着能力 )法方属金镀 镀金属方法：方金章第一第概第一论一章电章〻⍱䭰⭥⭥䭰⍱〻ਜ਼≤⍇ᐕˊ⹄⼘pol镀(ᵪỠǃᆖǃ⭥䀓ǃ⍫ 4ˊಃ༴⨶tmnt⵰ሱᆄк第一章．电镀概电 Ԧᶑ䭰

ᶑˊ⭥⍱ᇶᓖ(䭰⢩ᙗˈ䭰Ԧ㔃 ሩ䐍ǃս㖞ˊ⣦ߥ(䙏 ㅹ)ˊ䱣ᶱ(ਟⓦᙗ处нਟⓦᙗˊ - SnP-ˊP(䞨ᙗ处ѝᙗ⻡ˊ∄䟽(㋈ˊ䭰㓴ᡀѪ( 章第一第概第一论一章电章

电镀厚度(1)μn(microinch)微英寸，即是10–6inch （一米，１M）等于39.37inch(英寸),所以1M 度厚镀电镀厚度:TILADALLOY(锡铅铅镀电金合合金电镀 电金 以上 三个月0~3212212~30~1( 期为九个月需少至般一一般至少需3焊锡性较具可靠，但21~若之底厚若或层)选择不适当的话，实在是令人担优度厚镀电•电镀厚度度厚镀NICKEL(镍电镀 电上场市在现现在市)皆以其为为其 (打底在以上为 一为5小时以上之盐水喷雾试章第一第概第一论一章电章

成本若需通过一般腐蚀 须在μ(此为国国规格际标准际标准规格规格际标 验检镀电•电镀检：检镀电镀检验电镀检验电： 1.外）镜XRYX 厚光膜行性密着密着性折行弯行(、 胶带性焊锡4.•.耐蚀性行为盐、硝硝酸化 、 .-).S

S.1

理机试性变11性蚀烘蚀法 性.1阻测试器

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测应章第二第计第二算二章电章度密流.电电镀槽中端子数量 电镀槽中电镀面积=590*50=29500mm2=2.95m章第二第计第二算二章电章1.计 PGC来补充，而钯金属www.P ◦

钯盐（ 化铵钯、硝章第二第计第二算二章电章算计1.计（cm）*密度加金量＝电镀面积 一般使用电镀厚度单位为μn(microinch)。电镀面积• lgPGC理论上含纯金量为0.683g，实际上制造(耗PGC量)=0.000752ΛΖ出1Gpgc含黄金量 公式为加PGCJ第二章．电镀计(２)钯金属添加量(g) 二氯二铵钯盐==(2)二氯四铵钯盐==(3)硝酸铵钯盐= 支，电镀黄全面每支端子电镀面积为50mm2(2)耗纯金量(3)耗PGC量=0.0072ΛΖ=0.0072*50*3.5=1.26章第二第计第二算二章电章度•论在计算理论厚度之前，必须知道法拉第电解定

的电量，各物质生成的公式(1)个法拉第F电流Λmp*时间公式(2)一克当量E=金属重量W*电荷数/原子公式(3)属重量Wcm2*厚度cm*密度g/由公式(1)及公式(2)得知(一个法拉第F=一克当量公式(4)金属重量W=电流Λmp*时间hr原子量/96500coul*第二章．电镀计厚度cm=电流Λmp*时间hr原子量/96500coul*电荷数*面积cm2*密度g/cm３=电流密度Λmp/cm2*时间hr**时间hr*原子量/96500coul*电荷数*密度D(Ζ厚度T时间M原子量N电荷数D密度C电流密度)Ζ(cm)=C(Λmp/cm2)*T(hr)*M/96500(coul)*N*D(g/cm３)(1μn=2.54*106cm，1Λmp/dcm2=102Λmp/cm2，1hr=60min)2.54*106Ζ=102C*60 N*Ζ=2.448CTM/N/=2.448CTM/N =2.448CT*58.69/ =8.07Ζ=章第二第计第二算二章电章金理论厚度=24.98CT(密度19.3，分子量196.9665，铜理论厚度=8.47CT(密度8.9，分子量63.546，电荷数钯理论厚度=10.85CT(密度12.00，分子量106.42，电荷数80/20钯镍论厚度=CT(平均密度11.38，分子量106.42，电荷数90/10锡铅论厚度=CT(平 11.38，分子量106.42，电荷第二章．电镀计4．阴极电镀效率计 =实际平均电镀厚度Ζ’理论电镀厚 第二章．电镀计5．综合计算假设电镀一批D-25P-10ShPb端子，数量有20万支，生产速度每个镍槽镍电流为50Λmp、金电流为4Λmp、锡铅电流为实际电镀所测出厚度镍为 、金为11.5μn、锡铅为每个电镀槽长度皆为2M，镍槽３个、金槽为２个、锡铅槽３个每支端子镀镍面积为82mm2、镀金面积为20mm2、镀锡铅面积46mm2，每支端子间距为6.0mm，请(2)总耗纯金量为多少g？换算PGC为多少(3)每个镍、金、锡铅槽电流密度各为多(4)每个镍、金、锡铅电度效率为多少第二章．电镀计••２０万支端子总长度＝20000*6=120000mm２０万支端子耗••２０万支端子总面积２０万支端子耗纯金量g•２０万支端子耗PGC •(3)每个镍槽电镀面积=2*1000*82/6=27333.33mm2=2.73•每个镍槽电流密度•每个金槽电镀面积=2*1000*20/6=6666.667mm2=0.67•每个金槽电流密度•每个锡铅槽电镀面积=2*1000*46/6=15333.33mm2=1.53•每个锡铅槽电流密(4)镍电镀时间镍理论厚度=8.07CT镍电镀效率金电镀时间金理论厚度=24.98CTw 金电镀效率锡铅电镀时间锡铅理论厚度=20.28CT锡铅电镀效材底 ．电镀底材（）素理处前• •.水洗工程程工洗程流•.电镀流程程流电六.电镀设备结（如油份、氧（）及铁合金（CC、合金等），（bass）sbonze纯纯eecp的特点是导电度和导热度大，所以 ToughPitch）的电阻系数100%1ACS(InternationalAnnealedCopper %(如表(1)及表（俗称铜绿） （asssss 在30-40％之间，黄铜的颜色随锌含量的增加从暗红色，红黄色，淡橙黄渐渐变为黄色。其机械性质优良，制造和加工都容易，价格又便（underplating）防蚀用。若在黄铜中加少量锡时，0黄铜加％锡称为navalbass，1%锡称为adaaltybass磷青铜（s磷青铜为铜、锡、磷之1%之间，磷含量在00.5之间。在青铜中，加磷是为除去内部之氧化物，而改良其弹性及耐性能。在实施电镀作业前一般皆要将镀件表面清除干凈，密着性良之镀层。现就一般镀件表结构伯剖析（如图(1）：在铜stam 加工搬运 期间表面会睛尘埃污垢油脂及生成氧化物等，而我们可以在素材表面这些污物予以分层说明处理方法（如表(3)）一般脱脂方法有：溶剂脱脂、剂脂、电解脱脂、乳剂脱脂、机械脱脂 (端子电镀业通常不用。在进行脱脂前必须先了解油，方可效去除油脂物油、动物性油、矿物性、合成油、混合油、等（如表()igeg())金属表面油脂的脱除效用乃是由数种作用兼备而成的，如皂化用 作用、渗透作用、分散作用、剥离作用等。且脱脂时除视何种脱脂剂外，像

的耐蚀程度（如黄铜在PH值11上就会被侵蚀）、端子的形状（如死角、低电流密度区）、油脂布不均、油脂凝固等，皆会影响脱脂效果，须特别注意。所以脱脂的方法的选择即相当重要。以端子业来说，一般所使用的油脂为矿物油、合成油、混合油，不可能用动植物油。以下就对溶剂脱、脱脂法、碱剂脱脂法、电解脱脂法作以a(ativation)act)oviint 第三章:电镀概hnolishinglhnpisoi处理后）时，皆必需Ԡ䎆作业。而端子的抛光，一般仅限于使用化学抛光法及电解抛光法。而上述两种方法皆使，为达到细微抛光，在酸的浓度种类就相当重要。通常使用酸，细部抛光效果较佳，但是费时。使用深浓酸，处理速度，但易素材且 有害。故管使用何种方式，搅拌效果要，才可以得到较均匀的抛光的第三章:电镀概一般电镀业，当专注在电镀技术研究，及电镀的开碱，和Ca、M金属生成金属皂，固着于金属表面时，产生H第三章:电镀概电镀槽间之水，水含 浓度若过高，造成镀层间密着带出（吹气对准药，经常更换水洗或做连续式排。 第三章:电镀概四．（硬金），以下就针对这几种电镀溶液加以叙述其基本理论.内应力很低（在非全光泽下），镀液管理容易（不须时常提纯），但电镀成本较硫酸镍浴高。而目前镀液分为二种类别，半光泽，全光泽。半光泽镍多半用在全面镀锡铅时（时。而全光泽镍则用在镀金且要求光泽度时。氨基磺酸镍浴在搅拌情况良好下，平均电流密度是可以开到40ΛD。第三章:电镀概最操作温度是在56℃，随着温度下降，高电流密度区下降到白雾粗糙焦，至密着不良随温度上升，氨基磺酸镍开始起水解，磺酸镍，内应力有也随之增加。H值控制在8w 间，PH值过高镀层的光泽度会下降渐变、焦，PH值过镀层会密着不良。 控制在3Be’， 过高PH值会往下降氢质子过多， 过低H值往上升且电镀效率变差。电流须使用直流三相滤波5%以下可提升操作电流密度。此镍镀浴在制程中最容易污染的金属为铜，建议超3pp时，尽快做弱电解处理。第三章:电镀概四．（BRIGHT）或非光泽浴极锡铅比约为9：8(因阳极解离之部分锡氧化为四价锡沈：１之锡铅析出比)。甲基磺酸浴在搅拌情况良好下，平均电流密度是可以开到ΛS。除组成分外，会影响镀层（，其使用的电流范围越宽，但若过量会影响其焊锡性，甚至造成有混浊速度会加快（），不过倒是会增加电镀效率。若温度1℃之间。第三章:电镀概磨性及硬度就必须比较优良，因而使用硬金系统镀液（酸性）。硬金系统有金钻合金、金镍合金及金铁合金。在电镀业界多半使用金钻合金（控制较成熟），一般镀层之金含量在99.7~99.8%之间， 析出速率及使用电流密度范围之因素，有金含量、光泽剂、螯合剂、温度、H一般金含量约开在1之间(由生产速率及投资成本考虑而不ΛD，而仅限于5ΛD(搅拌良好下)以下。而效率也仅限于６０％以下第三章:电镀概通常随着金含量增加，电镀效率也随着上升，所需的各种添加剂也须增加随着金含量递减则反之。随着温度升高，电镀，红降率会下降，而色泽会由较 渐变制5060℃。随着PH值上升，电镀效率也随着上升，但过高即会造成烧褐色，若随着PH值下降则电效率会下降，甚至过低时，黄金极易沈淀下来（PH低于３以下），建议PH值上升，电镀控制在左右。光泽剂有分高电流及中电流低电光泽剂是用钻,而高电流光泽剂则使用砒碇衍生物（多属专利）。此镀金溶液在制程中最易也最怕之金属为铅建议在2~3ppm时，尽快做除铅处理第三章:电镀概4.纯金镀液：此电镀乃是做为电镀薄金用（FLASH）或覆盖金用（因纯金颜色较黄），但不能做电镀厚金用（因耐磨性）度为３0ΛSD，效率1020之间。温度控制在50~60℃之间。H值控制在（勿超过）。第三章:电镀概5.钯镍镀液：目前此种镀液仍为氨系镀浴，由于组成成份多为在40g/左右，电镀效率随着金属浓度成正比。PH值随各专利药水而异，有从中性到弱碱性（7~11）不等，而电镀时随着氨

80％钯20％镍合金第三章:电镀概 .电镀流程流程电全镀全镀锡全镀镍再全镀锡全镀镍再全镀全镀镍后再选镀金及镀锡全镀镍后再选镀钯镍并覆盖金及选镀锡铅第三章:电镀概 张力需适中，过大易造成端子变第三章:电镀概最好，但因环保问题，渐渐少人使用，现用碱性（含电解）ww.PLCorld.n缩短、对操作人员健康不良、增加管理负担。而为增加脱效果，可加强药液搅拌（如加大泵循环、鼓风、超音波等或加强阴极的搅拌（如快速生产、阴极摆动）果较佳。第三章:电镀概使用前者。水洗之更换频度依清洁度而异，一般有采连续排式、分批排放式第三章:电镀概.此乃使用碱性脱脂剂加热及通以直流电处理。电镀业现使用电解脱脂剂皆为固体粉末关状，色泽有从白色到黄50~00/之间。当药呈混浊液体状时，即需更换脱脂剂。液温控制在40~70高脱脂效果越好，但相对的缺点有耗电能、蒸发快、槽体寿效果，可加强药液搅拌（）加强阴极的搅拌（），佳。一般电解脱脂法有分阴极电解及阳极电解。阴极电解法为半采用阴极电解脱脂法，阳极板使用第三章:电镀概五镀流030~100g/1之间，处理时间为数妙。当药液污染或铜含量增高（液体颜色由无色透明变为淡青色），必须更换。末活化前合金底材呈暗澹色泽， 后会有较光亮之色泽第三章:电镀概•.（镀）LAS数量及金含量之多寡，就需依所要求之厚度及避免损失所以如何省金便是各家业钱的技术（当然质量更重要）。第三章:电镀概A.金覆盖在锡铅层上会密着不B.在高温下锡铅层扩散到金层之C.金层外观变D.导致迦凡尼的加速腐现一般镀的锡铅合金是90锡10铅，一般客户百允许锡铅比为±第三章:电镀概•.电镀流程程流9.中和，若水洗不良而残留余酸在锡铅层表，会导致日后腐蚀，故用磷酸三钠来中和。操作温度在60℃右，浓度约10g/10.101燥 11料（盘）的。所以收料是成连续性（不间断），收料方第三章:电镀概多半为低成本金属（），高成本金属下就对一般连续端子之电备第三章:电镀概 槽体：一般使用的材料有PP、PVC、不锈钢。若不需热可使用PVC槽，温度在70℃以下可使用PP槽，若温度超70℃时则不需使用不锈钢槽，但是电镀槽是不可用不锈钢（金属槽）。在连续电镀 用，而子槽为电镀用。目前有子母槽分离、同槽、共享种方式。母槽结构的设计较单纯，只需考虑强度（可内视）量问题（尽量减少投资量）. 黑铁上漆等方式。为考虑强度及耐蚀问题，建议使用不锈钢方第三章:电镀概3.进水系统：一般有使用纯水与自来水。在每个药槽、水槽皆设进水口，以补充水位及清槽之用.为避免水管破漏或人为忽，电镀槽是不设进水装 分类再设排水系统。以端子连续. 电镀设备需有密封，方有设抽风效果。在主要产生废气之药槽设抽风口，并可调节抽风量。因气体含量极高，故须设有排水装置。抽出之气体也必须作废气处第三章:电镀概 电热系统：因药槽须加热，故加热系统即很重要。一般加（常用的从（K0K、0K、0K）、感温器、液位传感器、温度设定器、TMER是将抽至冷冻机内冷冻，此法冷冻效果好。间接冷冻法则是在槽内排冷却水管间接冰冻，此法冷冻效果较差，清槽。冷冻机之散热方式有水冷法（须有冷却水塔）与气冷法（风扇）第三章:电镀概备水9.刮水设备 ，刮水方法有使用橡胶刮板毛刷、吹气、吸水海绵等方法。其中以吹气法效果最佳，但端子结构较差（易变形）者不适用毛刷及刮板，硅橡胶刮板适合燥系统系在统干电镀燥HEATER或R，并且在第三章:电镀概11料系统系一统放般放料料方式有水平式及垂 卷纸装置、连动开关、定位导轮。若生产度快时，更须有缓冲接线 直式。收料区须设有传动装置、的颗粒越小，过滤的效果也就越好。过滤时间越长，效果越，如能24小时过滤最佳第三章:电镀概流器流 第三章:电镀概如电流为100安培，导线二条，则导线面积至少须有12.5mm2以上。阳极有分溶解性阳不溶解性阳极。溶解性阳极须补充（卑金属电镀常见），而不溶解用。如镀镍时，即是用镍金属作溶解性阳极。且为导电良使用贵金属不溶解性阳极（如白金）。阴极一般指的就是件，但此处所述之阴极为镀件导电用之阴极导电头。一般阴极导本，方可定材料。而阴极导电头镀件接触须良好，且摩擦越小越第三章:电镀概 着PH值上升，电镀效率也随着上以下），建议PH值上升，电镀控制在4.8左右。光泽剂有分高第四章:电镀不镀层质量不良的发生多半为电镀条件、电镀设备或电镀 异常、及人为疏失所造成。通常在现场发生不良比较容易找出原因予以克服，但电镀后经过一段时间才发生不良就比较棘。 日后与环境中之酸气氧气、水分等接，加速化腐蚀作用也是必需注意。以下本章将对电镀不良之发生原因以及改善之对策加以探明。第四章:电镀不1．表面粗糙：指不平整、不光亮之表面，通常成粗白状（１）可能发生的原因素材表面严重粗糙，电镀层无法覆盖平整传动轮表面粗糙，且压合过紧，以致于压电流密度稍微偏高，部 不亮粗糙（尚未烧焦）浴温过底，一般镀镍才会发第四章:电镀不表面粗糙：指不平整、不光亮之表面，通常成粗白（２）改善对策(1)若为素材严重粗糙，主即停产并通知客(2)若传动轮粗糙，可换备品使用并检查压合紧(3)计算电流密度是不操 ，若是应降低电流(4)待温度回升再开机，或降低电流，并立即检查温控系统(5)立即调整PH至标准范围(6)查核前处理药剂，稀释药剂或更换药第四章:电镀不沾附异物：指端子表面，附着之污（１）可能发生的原水洗不干凈或水质不良 微菌)沾到收料系统之机械油素材带有类似胶状物,于前处理流程无法去除收料时落地沾到泥土污锡铅结晶物沾附（２）改善对策水槽并更换新将有油污处做以遮须先以溶剂浸泡处避免落地，若沾附泥土可用吹气清洁，数量很多时，建议重◦立即去除结晶物第四章:电镀不3．密着不良：指镀层有剥落、起皮、起泡等现象（１）可能发生的原因(1)前处理不良，如剥镍(2)阴极接触不良放，电如剥镍、镍剥镍、剥锡(3)镀液受到严重污(4)产速太慢，底层再次氧化，如镍层在金槽氧化，剥锡(6)素材氧化严重，如氧化斑、热处理氧化(7)停机化学置换反应造(8)操作电压太高，阴极导电头及镀件发热、造成镀层氧化(9)底层电氐不良（如烧焦），造成一层剥(10)严重烧焦所形成剥第四章:电镀不不密•．密着不良指镀层有剥起。等起现策改改善对：善对(1强前处理(2)检查阴极是否接触不良，适时调整(3)更 (4)电镀前须再次活化(5)更换新水，必要

水槽 (6)必需先做除锈及去氧化膜处理，一般使用强酸腐蚀(7)必免停机或剪除不良品(8)降低操作电压或检核导线否传电不(9)改善底层电镀质量(10)考No12处理对策第四章:电镀不4．可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处（凹槽处）（１）可能发生的原因(1)前处理不良，油脂、氧化物、异物尚未除去，镀层无法析(2)操作电流密度太低导致低电流区，镀层无法析出(3)光泽剂过量，导致低电流区，镀层无法析出(4)严重刮伤导致露(5镀（２）改善对策(1)加强前处理或降低产(2)重新计算电镀条(3)处 ，去除过多光泽剂或更新(4查电镀流程。(可参考No(5)调整电镀位第四章:电镀不5．刮伤：指水平线条状，一般在锡铅镀层上比较容易发（１）可能发生的原因(1)素材本身在冲床时，实时造成刮伤(2)被电镀设备中之金属治具刮伤，如阴极头、烤 、(3)被电镀结晶物刮伤（２）改善对策(1)停止生产，退回给客户(2)检查电镀流程，适时调整设备及制(3)停止生产，立即去除结晶物第四章:电镀不（１）可能发生的原(1)素材本身在冲床时， 时，即造成变形(2)被电镀设备、治具刮歪（如吹气、 (3)盘子过小或卷绕不良，导致出入料时刮伤（２）改善对策(1)停止生产，退回给客户(2)检查电镀流程，适时调整设备及制(3)停止生产，退回给客户或适时调整盘(4)修正传动轮或变更传动方第四章:电镀不7．压伤：指不规格形状之凹（１）可能发生的原素材本身在冲床加工时，已经压伤，镀层无法覆盖平整传动轮松动或故障不良，造成压合时伤到（２）改善对策停止生产,待与客户沟检查传动机构，或更换备品第四章:电镀不（１）可能发生的原因(2液受污染(3)锡铅层受到强酸腐蚀 时受到锡铅液腐蚀(4)锡铅温度过低或过(5)锡铅电流密度过(6泽剂不足(7动轮骯脏(8)锡铅电镀时，产 造成第四章:电镀不8．白雾：指镀层表面卡一层云雾状，不光亮但平整（２）改善对(1)强前处(2)更 并提纯污染液(3)避免停机，若无法避 剪除不良(4)立即检查温控系统，并重新设定温度(5)提高电流密(6)足光泽剂(7)洁传动轮(8)立即去除泡第四章:电镀不．针孔细细小群小圆洞状（））（１）可能发生的原因(1)操作的电流密度太(2)电镀溶液表面张力过(3)电镀溶液搅拌效果(4温过(5)电镀溶液受到污第四章:电镀不．针细细小群小圆洞状（））•策1善对(2)补充湿润剂,或检 (3)强搅拌(4)整浴温(5)提 或更新(6)加强前处理效果第四章:电镀不铅重锡铅重融：指镀层表面有如山丘平似起密起泡着泡但但似）好 ，只有锡铅镀只层会发生。（１）可能发生的原(1)锡铅阴极过热（电压太高），导致锡铅层重(2)烤箱温过高，且烘烤 长，导致锡铅层重熔策（：善对(1)降低电压，并了解为何浴电压过高，再行修正电镀条件(2)降低烤箱温度，并检查温控系第四章:电镀不（镍前）或锡铅电镀时造成。（１）可能发生的原因(1)素材在冲床时造(2)镀镍前或锡铅电镀间之阴极接触不良,放电火花将铜材熔凹洞（２）改善对策(1)须在未电镀前检查素材，并通知客户(2)检查阴极，并适时调整第四章第四章:电镀不12．镀层烧焦：指镀层表面严粗糙，如炭色一般（１）可能发生的原因(1)操作电流密度过(2温过(3拌不(5)PH值过高(6)选镀位置不(7)整流器滤波不第四章:电镀不12．镀层烧焦：指镀层表面严 粗糙，如炭色一般（２）改善对策(1)降低电流密(2)提高浴温，并检查温控系统(3)增加搅拌效(6)重新修正电镀位置，注意电流分布线(7)检查滤波度是否符合标准，若偏移时须时将整流器送第四章:电镀不13．电镀厚度太高：指实际镀出膜厚超出预计之厚（１）可能发生的原因(1)传动速度变慢 或速度不稳定(2)电流太高 或电流不稳定(3)选镀位置变 金属浓度升高，一般镀金较敏(5)荧光膜厚测试仪离，或测试方法错 PH值偏高(7温偏第四章:电镀不13．电镀厚度太高：指实际镀出膜厚超出预计之厚（２）改善对(1)检查传动系统，校正产速(2)检查整流器与阴阳，极适时予以修正(3)检查电镀位置是否偏离 新调整(4)调整电流或传动速(5)校正仪器或确定测试方(7)检查温控系统第四章:电镀不14．电镀厚度不足：指实际镀出膜厚低于预计之厚（１）可能发生的原因(1)传动速度变快 或速度不稳定(2)电流太低 或电流不稳定(3)选镀位置变 金属浓度降低， 被稀释(5)荧光膜厚测试仪偏离，或测试方法错误 PH值偏低(7温偏(8)镀槽机构中有结金，消耗掉部分电(9)电 搅拌、循环不均或金属补充不及消耗第四章:电镀不14．电镀厚度不足：指实际镀出膜厚低于预计之厚（２）改善对(1)检查传动系统，校正产速(2)检查整流器与阴极，适时予以修正(3)检查电镀位置是否偏离 新调整(4)调整电流或传动速度，必要时须停(5)