鍍銅、鎳、金、錫和錫鉛制程

1、鍍銅、鎳、金、錫和錫鉛制程    鍍銅、鎳、金、錫和錫鉛制程1、Anti-Pit Agent 抗凹劑指電鍍?nèi)芤褐兴砑拥挠袡C助劑，可降低鍍液的表面張力，使鍍面上所生成的氫氣泡能迅速的脫逸，而避免因氫氣的附著而發(fā)生凹點（Pits)。此種抗凹劑以鍍鎳槽液中最常使用。 2、Brightener 光澤劑是在電鍍?nèi)芤杭尤氲母鞣N助劑(Additive)，而令鍍層出現(xiàn)光澤外表的化學(xué)品。一般光澤劑可分為一級光澤劑(稱為載體光澤濟)及二級光澤劑，前者是協(xié)助后者均勻分布用的，此等皆為不斷試驗所找出的有機添加劑。 3、Brush Plating 刷鍍是一種無需電鍍槽之簡易電鍍

2、設(shè)備，對不方便進槽的大件，以"刷拭法"所做全面或局部電鍍而言。又稱 Stylus Plating 畫鍍或擦鍍。 4、Build-Up 增厚，堆積通常指以電鍍方式對某一特定區(qū)域予以增厚，此字在其它處的意思是"堆積"。 5、Burning 燒焦指鍍層電流密度太高的區(qū)域，其鍍層已失去金屬光澤，而呈現(xiàn)灰白粉狀情形。 6、Carbon Treatment，Active 活性炭處理各種電鍍槽液經(jīng)過一段時間的使用，都不免因添加劑的裂解及板面阻劑的溶入，而產(chǎn)生有機污染，需用極細(xì)的活性炭粉摻入鍍液中攪拌予以吸收，再經(jīng)過濾而得以除污，稱為活性炭處理。平日也可以活性炭粒之濾筒

3、進行維護過濾。 7、Cartridge 濾芯此字原是指子彈殼或彈藥筒。在 PBC 及電鍍業(yè)中則是用以表達過濾機中的"可更換式濾芯"。是用聚丙烯的紗線所纏繞而成的中空短狀柱體，讓加壓的槽液從外向內(nèi)流過，而將浮游的細(xì)小粒子予以補捉，是一種深層式過濾的媒體。 8、Complexion 錯離子電解質(zhì)溶在水中會水解成為離子，如食鹽即可水解成簡單的 Na+ 與 Cl- 。但有些鹽類水解后卻會形成復(fù)雜的離子，如金氰化鉀(金鹽)KAuCN2 即水解為 K+ 的簡單離子，及Au (CN)-2 的復(fù)雜離子。此一 Complex 即表示其"錯綜復(fù)雜"的含義，當(dāng)年在選擇譯名時，

4、是抄自日文漢字的"錯離子"。此名詞多少年來一直困擾著學(xué)生們，實在難以望文生義。早年的前輩學(xué)者若能在上述四字中只要不選"錯"字，其它三字都比較好懂，也不致一"錯"到現(xiàn)在已無法再改了，而且還要一直"錯"下去。可見譯筆之初，確實應(yīng)該要抱執(zhí)著戒恐謹(jǐn)慎的心理，還要小心從事認(rèn)真考據(jù)才不致遺害后人。又Component 則為錯化劑，如氰化物，氨氣等能使他種元素進行錯化反應(yīng)者謂之。 9、Conductive Salt 導(dǎo)電鹽貴金屬鍍液中，因所加入貴金屬的含量不是很多(鍍金液中含金量僅5 g/1 左右)，為維持槽液良好的導(dǎo)電度，還須

5、在槽液中另加一些鉀鈉的磷鹽酸或其它有機鹽類，做為導(dǎo)電用途，稱為導(dǎo)電鹽。 10、Deionized Water 去離子水利用陰陽兩種交換樹脂，將水中已存在的各種離子予以吸附清除，而得到純度極高的水稱為"去離子水"簡稱 DI 水,亦稱為 Demineralized Water,俗稱純水，可充做各種電鍍藥水的配制用途。 11、Deposition 皮膜處理指在各種底材之表面上，以不同的加工方法如電鍍、真空蒸著、化學(xué)鍍、印刷、噴涂等，形成各式外層皮膜者，稱為 Deposition。 12、Drag in/Drag out 帶進/帶出是指板子在濕式制程各槽站之間進出時，常因多孔而將前

6、一槽溶液的化學(xué)品"帶出"，經(jīng)過水洗后仍可能有少許殘跡，而被"帶進"下一站槽液中，如此將會造成下一槽的污染。故其間必須徹底水洗，以延長各槽液的使用壽命。 13、Dummy，Dummying 假鍍片，假鍍各種電鍍槽液在一段時間的操作后，都要進行活性炭處理以除去有機污染，同時也要加掛假鍍片，以很低的電流密度對金屬雜質(zhì)加以析鍍。這種假鍍片通常是用大面的不銹鋼片，按每吋寬的劃分多格后，再以 60 度方向多次往復(fù)彎折成波浪型，刻意造成明顯的高低電流區(qū)，來"吸鍍"槽液中的金屬雜質(zhì)。這種假鍍片平時也可用做鍍液的維護工具。一般裝飾性的光澤鍍鎳，必須時時

7、進行這種維護性的假鍍工作。 14、Electrolytic Cleaning 電解清洗將待清洗的金屬對象，掛在清洗槽液中(含清潔劑及表面濕潤劑)的陰極或陽極上，在施加外電流中，可在陽極上產(chǎn)生氧氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣。在利用槽液的清潔本性、氣泡的鼓動，及掀起作用下，可使對象表面達到除污清洗的目的，稱為電解清洗。在一般金屬電鍍流程中用途極廣，甚至還可采用陰陽極交替的方式(Polarity Revesserse；P. R.)，非常方便及有效。 15、Electrolytic Tough Pitch 電解銅 為銅材的一種品級，是將"轉(zhuǎn)爐"中所治煉得的粗銅(即泡銅)，另掛在硫酸銅槽液中

8、當(dāng)成陽極，再以電解方式從陰極上得較純的銅，即成為這種ETP電解銅(含氧0.0250.05)。若另將這種 ETP 銅放在還原性環(huán)境中再行冶煉，即可成為更好的"無氧銅"或"磷銅"，可做為電鍍銅槽液中的陽極。 16、Electro-tinning鍍錫也是一種電鍍方式，但目的卻不在乎鍍層的完美與否，而僅采低電流及非溶解性陽極方式，欲將溶液中金屬離子鍍在廣大面積的多片陰極板上，以達到回收金屬及減輕排放水中金屬污染的目的。 17、Fault Plane 斷層面早期的焦磷銅的鍍層中，常因有機物的累積，而造成其片狀結(jié)晶銅層中產(chǎn)生局部黑色微薄的裂面，其原因是由于共同沉積的

9、碳原子集中所致。從微切片的畫面中可清楚看到弧形的黑線，稱之為"斷層"。 18、Filter 過濾器、濾光鏡片在濕制程槽液作業(yè)中，為清除其中所產(chǎn)生的固態(tài)粒子而加裝的過濾設(shè)備，稱之為過濾器。此字有時也指光學(xué)放大鏡，特殊效果的濾光鏡片而言。 19、Gilding 鍍金是鍍金老式的說法，現(xiàn)在已通用 Gold Plating。 20、Hardness 硬度是指物質(zhì)所具有抵御外物入侵的一種"耐刺穿性"(Resistance to Penetration)。例如以一堅硬的刺頭(Penetrator)用力壓在金屬表面時，會因被試面的軟硬不一，而出現(xiàn)大小不同的壓痕(Ind

10、entation)，由此種壓痕的深淺或面積可決定其硬度的代表值。常見的硬度可分為"一萬硬度"及"微硬度"兩種，前者如高強鋼，經(jīng)鍍硬鉻后的表面上，在壓頭(Indentator)荷重 150公斤所測到的硬度，可用"RC-60"表示之(即 Rockwell"C"scale 的 60 度)。微硬度檢測時荷重較輕，例如在 25 克荷重下，可在鍍金層的截面上，以努普(Knoop)壓頭所測到的微硬度，可表達為"KHN150"(即表示采用 25 克荷重的測頭于顯微鏡下小心壓在金層斷面上，以其長菱形的大小而得到

11、150度的數(shù)字)。 一般鍍金層由于需具備較好耐磨損性起見，對其微硬度常有所講究，但以 KHN150200 之間的韌性為宜，太硬了反易磨損。一般經(jīng)回火后的純金，其微硬度即回降為 KHN 80 左右。 21、Hydrogen Embrittlement 氫脆因電鍍?nèi)芤菏怯伤渲?，故在電鍍的同時，水也會被電解而在陰極上產(chǎn)生氫氣滿在陽極產(chǎn)生氧氣。那是由于帶正電的H會往陰極游動，帶負(fù)電的O會往陽極游動之故。由于氫氣的體積很小，故當(dāng)其在陰極外表登陸，而又未及時被趕走浮離時，則很可能有一部份，會被后來登陸的金屬所覆蓋而殘留在鍍層中，甚至還會往金屬底材的細(xì)縫中鉆進，造成鍍件的脆化稱為"氫脆&quo

12、t;。此現(xiàn)象對高強鋼物體之為害極大，二次大戰(zhàn)時，美軍即發(fā)現(xiàn)很多飛機的起落架常會折斷，后來才研究出那是因電鍍時的"氫脆"所造成的。一般堿性鍍液的"氫脆性"要比酸性鍍液少，而且若能在鍍完后立即送進烤箱在 200 下烘烤2 小時以上，可將大部份氫氣趕出來，此二種做法皆可減少氫脆的發(fā)生。 22、Laminar Structure 片狀結(jié)構(gòu)在電路板中是指早期所用的"焦磷酸鍍銅"之銅層，其微觀結(jié)構(gòu)即為標(biāo)準(zhǔn)的層狀片狀組織,與高速所鍍之銅箔(1000 ASF 以上)所具有的柱狀結(jié)構(gòu)(Columnar Structure)完全不同。后來所發(fā)展的硫酸銅鍍

13、層，則呈現(xiàn)無特定結(jié)晶組織狀態(tài)，但是其所表現(xiàn)的平均延伸性(Elongation)以及抗拉強度(Tensile Strength)卻反而較前兩者更好。 23、Leveling 整平電鍍槽液中所添加的有機助劑，大體可分為光澤劑及載運劑(Carrier)兩類,整平劑(Leveler 或 Levelling Agent)即屬后者之一。電路板之鍍銅尤不可缺少整平劑，否則深孔中央將很難有銅層鍍上。其所以幫助鍍層整平的原理，是因高電流密度區(qū)將會吸附較多的有機物(如整平劑)，導(dǎo)致該處 24、Migration Rate 遷移率當(dāng)在絕緣基材體中或表面上發(fā)生" 金屬遷移 "時，在一定時間內(nèi)所呈現(xiàn)

14、的遷移距離，謂之Migration Rate。 26、Nodule 瘤在電路板工業(yè)中多指鍍銅槽液不潔，有固體粒子存在，造成在板面上線路邊緣、孔口、或孔壁上形成瘤狀粒子的分布，這種不良現(xiàn)象稱為鍍瘤。又"電鍍銅箔"的毛面，亦曾經(jīng)過后處理鍍過黃銅；而使其原已粗糙的毛面上，再形成許多小瘤，如同馬鈴薯的根瘤一般，可增加銅箔與基材之間的附著力。此種后處理即稱為 "Nodulization Treatment" 。 27、Occlusion 吸藏此字在PCB領(lǐng)域中是指板材或鍍層，在其正常組成之內(nèi)，由制程所引入外來的異物，且此等雜質(zhì)一旦混入組織中即不易排除，謂之&quo

15、t;吸藏"。最典型的例子如早期添加蛋白槽液的氟硼酸錫鉛鍍層中，即發(fā)生因共鍍而吸藏多量的有機物。當(dāng)此種鍍層進行高溫重熔時(Reflow)，其所吸藏的有機揮發(fā)物即形成氣泡，而被逼出錫鉛合金實體之外，形成一些火山口(Craters)的情形，并在表面呈現(xiàn)砂礫狀高低不平沾錫不良之外貌。 28、OFHC 無氧高導(dǎo)電銅是Oxygen free High Conductivity的縮寫，為銅材品級的一種，簡稱"無氧銅"。其含純銅量應(yīng)在99.95 以上，導(dǎo)電度平均應(yīng)為101IACS(IACS 是指International Annea Copper Standard)，而"

16、;比電阻"值約為1.673microhm/cm/cm2。早期電路板之焦磷酸鍍銅制程，即采用此種品級的銅材做為陽極。注意OFHC之縮寫，早期是一家"Ammerican Metal Climax，INC"公司的商標(biāo)，現(xiàn)已通用為一般性的名詞了。 29、Outgrowth 懸出，橫出，側(cè)出當(dāng)鍍層在不斷增厚下，將超過阻劑(如干膜)的高度而向兩側(cè)發(fā)展，猶如" 紅杏出墻"一般，此等橫生部份自其截面上觀之，即被稱為"Outgrowth"。干膜阻劑由于圍墻側(cè)壁較直也較高，故較不易出現(xiàn)二次銅或錫鉛層的"懸出"。但網(wǎng)印油墨之阻

17、劑，則因其邊緣呈現(xiàn)緩緩向上的斜坡，故一開始鍍二次銅時就會出現(xiàn)橫生的"懸出"。注意Outgrowth、Undercut 及 Overhang 等三術(shù)語，業(yè)者經(jīng)常順口隨便說說，對其定義實際并未徹底弄清楚。甚至許多中外的文章書藉中也經(jīng)常弄錯。不少為文者甚至對術(shù)語之內(nèi)容并未充份了解之下，亦信手任意亂翻，每每導(dǎo)致新手們無所適從。為了回歸正統(tǒng)起見，特將 1992 年4月發(fā)行的電路板品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 IPC-RB-276 中的圖5引證于此，對此三詞加以仔細(xì)厘清，以正本清源減少誤導(dǎo)。 30、Overhang 總浮空由前述" Outgrowth "所附IPC-RB-276 之

18、圖5 可知，所謂 Overhang 是指：線路兩側(cè)之不踏實部分；亦即線路兩側(cè)越過阻劑向外橫伸的"懸出"，加上因"側(cè)蝕"內(nèi)縮的剩部份，二者之總和稱為 Overhang。 31、Panel Plating全板鍍銅當(dāng)板子完成鍍通孔(PTH)制程后，即可實施約20分鐘的全板鍍銅，讓各孔銅壁能增厚到0.20.3 mil，以保證板子能安全通過后續(xù)的"影像轉(zhuǎn)移"制程，而不致出現(xiàn)差錯。此種Panel Plating，在臺灣業(yè)界多俗稱為"一次銅"，以別于影像轉(zhuǎn)移后電鍍線路的"二次銅"。此等電路板前后兩次電鍍銅的做

19、法，堪稱是各種制程中最穩(wěn)當(dāng)最可靠的主流，長期看來仍比"厚化學(xué)銅"法有利。 32、Pattern Plating線路電鍍是指外層板在完成負(fù)片阻劑之后，所進行的線路鍍銅(二次銅)及鍍錫鉛而言。 33、Rack掛架是板子在進行電鍍或其它濕式處理時(如黑化、通孔等)，在溶液中用以臨時固定板子的夾具。而電鍍時的掛架除需能達成導(dǎo)電外還要夾緊板面，以方便進行各種擺動，與耐得住槽液的激蕩。通常電鍍用的掛架，還需加涂抗鍍的特殊涂料，以減少鍍層的浪費與剝鍍的麻煩。 34、Robber輔助陰極為避免板邊地區(qū)之線路或通孔等導(dǎo)體，在電鍍時因電流分布，而形成過度之增厚起見，可故意在板邊之外側(cè)另行加設(shè)條

20、狀之"輔助陰極"，或在板子周圍刻意多留一些原來基板之銅箔面積，做為吸引電流的犧牲品，以分?jǐn)偟舾唠娏鲄^(qū)過多的金屬分布，形成局外者搶奪當(dāng)事者的電流分布或金屬分布，此種局外者俗稱"Robber"或"Thief"，以后者較流行。 35、Selective Plating選擇性電鍍是指金屬物體表面，在其局部區(qū)域加蓋阻劑(Stop off)后，其余露出部份則仍可進行電鍍層的生長。此種浸于鍍液中實施局部正統(tǒng)電鍍，或另以刷鍍方式對付局部體積較大的物體，均為選擇性電鍍。 36、Sludge沉淀物，淤泥槽液發(fā)生沉淀時，其松軟的泥體稱為Sludge。有時電

21、鍍用的陽極不純，在陽極袋底亦常累積一些不溶解的陽極泥Anode Sludge。 37、Step Plating梯階式鍍層這是一種早期焦磷酸鍍銅時期常出現(xiàn)的毛病。當(dāng)板面直立時其高電流區(qū)孔環(huán)下緣處，常發(fā)生鍍銅層厚度較薄的情形，從正面看來外形有如嵌入的淚滴一般，故又稱為 Tear Drop，亦稱為Skip Plating。造成的原因可能是孔口附近的兩股水流沖激過于猛烈，形成渦流 (Turbulance)或擾流之半真空狀態(tài)(Cavitation)，且還因該處之光澤劑吸附太多，以致出現(xiàn)局部陰極膜(Cathodic film)太厚，使得銅層的增長比附近要相對減緩，因而最后形成該處的銅層比附近區(qū)域，甚至比孔

22、壁還薄，特稱為Step Plating。 38、Stray Current迷走電流，散雜電流電鍍槽系統(tǒng)中，其直流電是由整流器所供應(yīng)的，應(yīng)在陽極板與被鍍件之間的匯電桿與槽液中流通。但有時少部份電流也可能會從槽體本身或加熱器上迷走、漏失，特稱為 Stray Current。 39、Strike預(yù)鍍，打底某些鍍層與底金屬之間的密著力很難做到滿意，故須在底金屬面上，以快速方式先鍍上一層薄鍍層，再迎接較厚的同一金屬主鍍層，而使附著力增強之謂。如業(yè)界所常用到的銅、鎳或銀等預(yù)鍍或打底等即是。此字若譯為"沖擊電鍍"則不免有些過份僵硬不合實情。除電鍍層外，某些有機皮膜的涂裝，也常有打底或底漆的做法。 40、Thief輔助陰極，竊流陰極處于陰極之待鍍電路板面四周圍，或其板中的獨立點處，由于電流密度甚高，不但造成鍍層太厚，且亦導(dǎo)致鍍層結(jié)晶粗糙品質(zhì)劣化。此時可在板面高電流區(qū)的附近，故意加設(shè)一些無功用又不規(guī)則的鍍面或框條，以分?jǐn)傁籼^集中的電流。此等刻意加設(shè)非功能性的陰極面，稱為Thief或Robber。 41、