電鍍工藝流程資料

1、電鍍工藝流程資料（一）一、名詞定義：1.1電鍍：利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過 程叫電鍍。1.2鍍液的分散能力：能使鍍層金屬在工件凸凹不平的表面上均勻沉積的能力，叫做鍍液的分散能力。換名話說，分散能力是指 溶液所具有的使鍍件表面鍍層厚度均勻分布的能力，也叫均鍍能力。1.3鍍液的覆蓋能力：使鍍件深凹處鍍上鍍層的能力叫覆蓋能力，或叫深鍍能力，是用來說明電鍍?nèi)芤菏?鍍層在工件表面完整分布的一個概念。1.4鍍液的電力線：電鍍?nèi)芤褐姓撾x子在外電場作用下定向移動的軌道，叫電力線。1.5尖端效應(yīng)：在工件或極板的邊緣和尖端，往往聚集著較多的電力線，這種現(xiàn)象

2、叫尖端效應(yīng)或邊緣效應(yīng)。1.6電流密度：在電鍍生產(chǎn)中，常把工件表面單位面積內(nèi)通過的電流叫電流密度，通常用安培/分米2作為度量單位二. 鍍銅的作用及細步流程介紹：，或包覆材料槽（Lined tank ）,但仍須注意應(yīng)用之考慮。a. 材質(zhì)的匹配性（耐溫、耐酸堿狀況等）。b. 機械結(jié)構(gòu)：材料強度與補強設(shè)計，循環(huán)過濾之入/排口吸清理維護設(shè)計等等。c. 陰、陽極間之距離空間（一般掛架鍍銅最少6英寸以上）。d. 預(yù)行Leaching之操作步驟與條件。，但無論高溫或低溫操作，有機添加劑必定有分解問題。一般而言，不容許任何局部區(qū)域達60C以上。在材質(zhì)上，則須對耐腐蝕性進行了解，避免超岀特性極限，對鍍銅而言，石英

3、及鐵弗龍都是很適合的材料。電鍍工藝流程資料（二），依槽子之需求特性而重點有異，茲簡介一般性考慮如下：a. 空氣攪拌：應(yīng)用鼓風(fēng)機為氣源，如使用空壓機。則須加裝AM Regalator降低壓力，并加裝oil Filter除油。風(fēng)量須依液面表面積計算，須達1.52.0cfm，而其靜壓則依管路損耗，與液面高度相加而得。空氣攪拌之管路架設(shè)，離槽底至少應(yīng)有1英寸距離，離工件底部，應(yīng)以大于8英寸為宜。一般多使用 3/4英寸或1英寸管，作為主管，亦有人使用多孔管，但較易發(fā)生阻塞。開孔方式多采用各孔相間1/2英寸，對邊側(cè)開孔，與主管截面積1/3為原則。適量之空氣攪拌可改善電鍍效率，增加電流密度；但如攪拌過度，亦

4、將形成有機添加劑氧化而造成異常消耗及污染。b. 循環(huán)攪拌：在一般運用上，多與過濾系統(tǒng)合件，較須注意的是確定形成循環(huán)性流動（入、排口位置選擇），及pump選擇流量應(yīng)達23倍槽體積1hr以上。c. 機械攪拌：其基本功能是為了消除 metal ion diffusion rafe不足問題。在空間足夠之狀態(tài)下，以45°斜角移動為佳，但一般都采有用垂直向擺動，較佳的位移量約在0.51.8m/min，而每stroke長約515cm之間。在設(shè)定條件時，應(yīng)注意不可造成因頻率過高，使板子本身擺動，而減小孔內(nèi)藥液穿透量。，目的是去除槽液中之顆粒狀雜質(zhì)，避免發(fā)生顆粒狀鍍層。較重要的考量因子有三，分別如下：

5、a. 過濾粒徑：一般采用5u或10u濾蕊。若非環(huán)境控制良好，使用更小濾蕊可能造成濾材更換，損耗過多。b. 材質(zhì)有多種材質(zhì)供選擇，不同系統(tǒng)光澤劑會有不同之限制，其中PP最具體廣用性。c. Leaching ：即便為適用材質(zhì)之濾蕊，亦須經(jīng)過 Leaching 處理（熱酸堿浸洗程序）。，（對部分較敏感產(chǎn)品甚至須小于2%），另須注意：a. 整流器最上限、最下限相對容易10%，系不穩(wěn)定區(qū)域，應(yīng)避免使用。b. 除整流器外接所有接點務(wù)須定期清潔外，每月至少用鉗表量校一次。c. 整流器最好利用外接潔凈氣源送風(fēng)，使內(nèi)部形成至正壓，讓酸氣無法侵入腐蝕。bar ）:a. 對銅制bus bar而言，約每120Amp至

6、少應(yīng)設(shè)計1cm2之截面積。同時不論電流/bus bar截面積大小， 務(wù)必兩側(cè)設(shè)置輸入接點，以避免電流分布不均。b. 對 rach 而言，應(yīng)利用 bus bar 相接之接點，調(diào)整其導(dǎo)通一致，避免“局部陽極”的反生，同時對接點 外之部分，亦宜全部予以膠林披覆，并定期檢查，以避免因縫隙產(chǎn)生，而增加帶入性污染。a. 銅陽極應(yīng)采用含微量磷，且均勻分布之無氧銅。其規(guī)格可概列如下：Cu> 99.9% P:0.040.06% O < 0.05%Few 0.003% S < 0.003% Pb < 0.002%StX 0.002% AS w 0.001% N w 0.002%b. 可能狀

7、態(tài)下盡量不要使用鈦籃，因為鈦籃將造成 Carriey 或 High Current Dewsity Brightener 增加約 20%的消耗，而不使用鈦籃的狀態(tài)，則須注意使陽極高出液面12英寸。c. 對陽極袋的考慮，基本上與濾蕊相同，一般常用 Napped p.p 或 Dynel ，并可考慮雙層使用，唯陽極袋 須定期清洗，以避免因過量的陽極污泥造成陽極極化。d. 一般均認為陰陽極之比例應(yīng)在1.52 : 1,但由于高速鍍槽之推出，較佳的考慮是，控制陽極的相對電流密度小于20ASF,來決定陽極的數(shù)量，在使用鈦籃的狀態(tài)，其面積的計算，約為其（前+左+右）面積之1.4倍，亦即以鈦籃正面積核算其電流密

8、度約應(yīng)小于40ASF過大的陽極面積可能造成銅含量之上升，過小則可能造成銅含量不足，且二者均會造成有機添加劑的異常消耗及陽極塊的碎裂。e. 陽極在接近液面?zhèn)葢?yīng)加裝遮板，而深度則應(yīng)僅為鍍件的75% （較淺45英寸），在板子尺寸不固定時，則應(yīng)考慮浮動式遮板，對其左右側(cè)的考慮亦同，故在槽子設(shè)計與生產(chǎn)板實際寬度不同，應(yīng)考慮使用Rubberstrip ，但須注意當(dāng)核算面積，加開電流時，應(yīng)至少降低40%計算。對于此類分布問題，可以“電場”及“流 態(tài)”的觀念考慮。電鍍工藝流程資料 （ 三 ）2.2 各流程的作用：，避免水份帶入銅缸而影響硫酸的含量。，主要作用是去除板面的指紋、油污等其它殘余物，保持板面清潔，實

9、際上目前供PCB使用之酸性清潔劑，沒有任何一種真正能去除較嚴(yán)重的指紋。故對油脂、手指印應(yīng)以防止為重：而且須注意對鍍阻層的相容性 與同線中其他藥液間的匹配性，及降低表面為張力，排除孔內(nèi)氣泡的能力。，故在此一步驟應(yīng)去除 2050的銅，才能確保為新鮮銅層，以獲得良好的附著力。，它們的作用分別如下：，濃度過高時， 雖可使操作電流密度上限稍高， 但由于濃度梯度差異較大， 而易造成 Throwing power 不良， 而銅離子過低時，則因沉積速度易大于擴散運動速度，造成氫離子還原而形成燒焦。，“銅金屬18g/l+硫酸180g/l ”酸銅比例維持在10/1以上，12 : 1更佳，絕對不能低于 6： 1，高

10、酸低銅 量易發(fā)生燒焦，而低酸高銅則不利于 Throwing Power 。，分別為適當(dāng)幫助陽極溶解，及幫助其它添加劑形成光澤效果，但過量之氯離子易造成陽極的極化。而氯 離子不足則會導(dǎo)致其它添加劑的異常消耗，及槽液的不平衡（極高時甚至霧狀沉積或階梯鍍；過低時易出 現(xiàn)整平不良等現(xiàn)象）。，可達成規(guī)則結(jié)晶排列之光澤效果，改善鍍層之物性強度，相對過量之添加劑，則易因有機物之分解氧化， 對槽液的污染，造成活性碳處理頻率的增加，或因有機物的共析鍍比率提高，造成鍍層內(nèi)應(yīng)力增加，延展 性降低等問題。，因破壞等軸結(jié)晶結(jié)構(gòu)；造成之物性劣化及因共析鍍造成之外觀劣化。其中有機污染之來源約為：光澤劑 之氧化分解、油墨、干

11、膜、槽體、濾蕊、陽極袋、掛架包覆膜等被過濾出的物質(zhì)和環(huán)境污染物等。無機污 染之來源則約為：環(huán)境帶入污染、水質(zhì)污染及基本物料污染等項。，亦即電場與流態(tài)；微觀，亦即光澤劑的效應(yīng)：兩大部分，分別簡單討論如下：，實際上與磁場或電場的現(xiàn)象類似的，明顯不同的，是發(fā)生在液體環(huán)境中，而游動的，是有質(zhì)量的離子。 因為如此，故離子之運動；電流氧化還原反應(yīng)之發(fā)生；受到正負極間電場，與離子所帶電荷產(chǎn)生之電位能， 離子經(jīng)由循環(huán)攪拌、空氣攪拌、機械攪拌獲得之動能，及離子間之交互作用力等因子的影響，實際上電流 密度（區(qū)域性的、分布上的、而非平均的），可被定義為單位面積，單位時間內(nèi)接收的離子數(shù)量。由于各 項攪拌，除了針對孔內(nèi)

12、的陰極機械攪拌外；都是全槽均一性的（理想狀態(tài)）；因而對于板面上的狀態(tài)，幾 何分布便成為影響的最大的因子。對全板電鍍（ pannel plating ）而言，亦即陽極、陰極以及遮板之形狀、位置。而對線路電鍍（ pattevn plating ）而言，則再增加一項電鍍面積分布須做考量，對孔內(nèi)的狀況，則主要在于離子的擴散速率、陰極 擺動及電流密度間關(guān)系。關(guān)于一部分我們可透過濃度梯度與場的圖例加以了解。a. 高低電流區(qū)：亦即電力線分布之密度；而電力線（電場）之分布正如同磁力線分布，在端角地區(qū)，明顯的較高許多，故陽極之尺寸最好僅陰極之75%。b. 遮板之作用為阻礙離子之流動，使得局部之電力線密度降低，r

13、udder strip則吸收此過量之電流，二種方式均可解決生產(chǎn)板尺寸不固定位置。c. 線路電鍍時的線路分布影響亦為相同關(guān)系， 可視為原“屬于”被鍍阻膜覆蓋區(qū)的電力線轉(zhuǎn)移于周邊造成， 因而獨立線路相對之電流密度變?yōu)榉浅８?。d. 對于孔內(nèi)與板面或大孔與小孔間關(guān)系，可以討論如下：當(dāng)操作電流密度甚低時，銅離子之析出速度遠低于自然游動/交換速度，各區(qū)的鍍層厚度，自然均一；但一般操作電流較高，必然造成Cb （整體巨觀濃度）： CD1 （大孔孔內(nèi)濃度）及 CD2 （小孔孔內(nèi)濃度）各有不同，則反應(yīng)速率（電流發(fā)生）亦自然不同，因而 有“孔銅”、“面銅”乃至區(qū)域鍍厚比問題），故須依賴攪拌增加離子之 Mobility 以求改善孔內(nèi)厚度。對 高縱橫比而言， 一方面攪拌之相對影響被降低， 另方面， 如果槽液之表面張力過高， 產(chǎn)生類似“毛細現(xiàn)象” 則攪拌失效，而產(chǎn)生問題。僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschungommerziellen Zwecken ver