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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)芤菏瑰儗釉诠ぜ砻嫱暾植嫉囊粋概念。
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: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)象叫尖端效應或邊緣效應。
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:
2.1.1鍍銅的基本作用:
2.1.1提供足夠之電流負載能力;
2.1.2提供不同層線路間足夠之電性導通;
電鍍工藝流程資料(二)2.1.3.3攪拌:攪拌可區(qū)分為空氣攪拌、循環(huán)攪拌、機械攪拌等三項,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:應用鼓風機為氣源,如使用空壓機。則須加裝AM Regalator降低壓力,并加裝oil Filter除油。風量須依液面表面積計算,須達1.5~2.0cfm,而其靜壓則依管路損耗,與液面高度相加而得?諝鈹嚢柚苈芳茉O,離槽底至少應有1英寸距離,離工件底部,應以大于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選擇流量應達2~3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0.5~1.8m/min,而每stroke長約5~15cm之間。在設定條件時,應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。
2.1.3.4過濾:一般均與循環(huán)攪拌合并,目的是去除槽液中之顆粒狀雜質,避免發(fā)生顆粒狀鍍層。較重要的考量因子有三,分別如下:
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. 材質有多種材質供選擇,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:即便為適用材質之濾蕊,亦須經(jīng)過Leaching處理(熱酸堿浸洗程序)。
2.1.3.5電源系統(tǒng):供電系統(tǒng)之ripple須小于5%,(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,應避免使用。
b.除整流器外接所有接點務須定期清潔外,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,使內(nèi)部形成至正壓,讓酸氣無法侵入腐蝕。
2.1.3.6陰極(rack及bus bar):
a. 對銅制bus bar而言,約每120Amp至少應設計1cm2之截面積。同時不論電流/bus bar截面積大小,務必兩側設置輸入接點,以避免電流分布不均。
b. 對rach而言,應利用bus bar相接之接點,調(diào)整其導通一致,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。
2.1.3.7陽極:
a. 銅陽極應采用含微量磷,且均勻分布之無氧銅。其規(guī)格可概列如下:
Cu≥99.9% P:0.04~0.06% O≤0.05%
Fe≤0.003% S≤0.003% Pb≤0.002%
Sb≤0.002% AS≤0.001% N≤0.002%
b. 可能狀態(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1~2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在1.5~2︰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度約應小于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)葢友b遮板,而深度則應僅為鍍件的75%(較淺4~5英寸),在板子尺寸不固定時,則應考慮浮動式遮板,對其左右側的考慮亦同,故在槽子設計與生產(chǎn)板實際寬度不同,應考慮使用Rubber strip,但須注意當核算面積,加開電流時,應至少降低40%計算。對于此類分布問題,可以“電場”及“流 態(tài)”的觀念考慮。
2.1.3對零件提供足夠穩(wěn)定之附著(上錫)面;
2.1.4對SMOBC提供良好之外觀。
2.1.2.鍍銅的細步流程:
2.1.2.1ⅠCu流程:上料→酸浸(1)→酸浸(2)→鍍銅→雙水洗→抗氧化→水洗→下料→剝掛架→雙水洗→上料
2.1.2.2ⅡCu流程:上料→清潔劑→雙水洗→微蝕→雙水洗→酸浸→鍍銅→雙水洗→(以下是鍍錫流程)
2.1.3鍍銅相關設備的介紹:
2.1.3.1槽體:一般都使用工程塑膠槽,或包覆材料槽(Lined tank),但仍須注意應用之考慮。
a. 材質的匹配性(耐溫、耐酸堿狀況等)。
b. 機械結構:材料強度與補強設計,循環(huán)過濾之入/排口吸清理維護設計等等。
c. 陰、陽極間之距離空間(一般掛架鍍銅最少6英寸以上)。
d. 預行Leaching之操作步驟與條件。
2.1.3.2溫度控制與加熱:鍍槽之控制溫度依添加特性/鍍槽之性能需求而異。一般而言操作溫度與操作電流密度呈正向關系,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60℃以上。在材質上,則須對耐腐蝕性進行了解,避免超出特性極限,對鍍銅而言,石英及鐵弗龍都是很適合的材料。
