连续电镀制程各工序最详细说明原创 图文课件.ppt

,连续电镀的主要制程,前处理:电镀前的所有工序统称为前处理,目的是修整工件表面,去除工件表面的油脂,锈皮,氧化膜等,为后面镀层沉积提供所需的电镀表面。前处理主要影响到外观结合力,据统计,60%的电镀不良品由于前处理不良所造成。前处理的方式有:喷砂、磨光、抛光、热浸脱脂、超音波脱脂、电脱脂、酸洗活化等。电镀：在工件表面得到所需镀层。整个流程的核心程序。后处理：电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能。如耐腐蚀性、抗变色能力、可焊性等。后处理的方式有：钝化、中和、着色、防变色、封孔等。,放料,脱脂,酸洗,水洗,封孔,干燥,收料,前处理,电 镀,后处理,镀镍,镀钯镍,镀金,镀锡铅,注意事项：放料前确认料号/数量/包装方向，素材来料是否氧化、歪针、缺针等，料带是否有接头，并且留样。,上料,原理:存在于液体中的微气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速变大，然后迅速闭合，在气泡闭合时产生冲击波能在其周围产生上千个大气压的压力，破坏工件表面的油污而使它们脱离工件表面分散在清洗液中。现使用的超音波有8个振荡子，电流表中的电流(2.000.20A)反映8个振荡子功率总和，也就是说,如果电流不再范围之内，可能原因为某个或多个振子损坏。条件设定:电流:2.000.20A,CP-100S:120 15g/L温度:70 2C作 用:其对处理形状复杂、有细孔，盲孔和除油要求高的除油制品更为有效。注意事項:液体未打到子槽不可打开超波电源，不能从子槽中加入脱脂剂。零件在碱性溶液中脱脂后，表面会残留碱液以及被乳化、皂化的油污，这些油污遇冷水后会凝聚在零件表面，使清洗不彻底,超声波(脱脂)清洗,原理：在碱性电解液中金属工件受直流电的作用发生极化作用，使金属-溶液界面张力降低,溶液易于润湿并渗入油膜下的工件表面。同时，析出大量氢或氧(阴极 2H+2eH2,阳极:4OH-2H2O+O2)对油膜猛烈地撞击和撕裂，对溶液产生强烈搅拌，加强油膜表面溶液的更新，油膜被分散成细小油珠脱离工件表面而进入溶液中形成乳浊液，从而达到脱脂的目的。电解除油分阴极除油(除油能力强、速度快、效果好，但易引起氢脆)和阳极除油(无氢脆，但除油慢、效果较差)。条件设定:氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠、硅酸钠和低泡表面活性剂。温度:70 2C作 用:去除料带表面及毛细孔油污的油脂和水。注意事项:导轮是否冒火花(造成前处理不良脱皮)、電流电压范围、油分浓度的管理限度范围等。温度需控制在60以上，因为零件在碱性溶液中脱脂后，表面会残留碱液以及被乳化、皂化的油污，这些油污遇冷水后会凝聚在零件表面，使清洗不彻底。,主要对工件表面除油,工 件,电解脱脂工站,作用:1.利用水刀的冲击力将料带上的药液冲洗掉，避免药液随料带进入下一站，导致上一工站减弱药性或将杂质带入下一工站使药水成分改变；2.以强风将零件表面之大部分水份去掉，增强烘干效果；3.通过强风将零件表面之杂质去除；注意事項：风刀风力及角度，水刀大小及位置，风刀有无药垢，水刀有无堵塞。,水风刀&喷洗,原理：碱类以及氧化皮、铁锈等铁的氧化物(CuO，FeO等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。条件设定:盐酸磷酸氢氟酸硫酸双氧水表面活性剂作用:1.去除端子表面的氧化物和锈蚀物；2.中和上一工站残留的碱；3.对金属有活化作用。条件影响:浓度太低,效果不足;太高,则对基体具腐蚀作用。注意事项:应定期更换,生成的CuSO4对Beo有贡献，但对去除CuO无贡献，CuSO4含量若太高,溶液发蓝,必须更换。,酸洗,前处理不良之影响:来料(铜材)素材的表面状况，如表面度(凹凸不平)，油脂过多，表面氧化等都会影响电镀的前处理。而电镀前 处理不彻底，易导致镀后密着性欠佳、起泡等不良，会影 响镀层之结晶状况，零件深凹区易藏污纳垢，不易去除。,前处理不良之影响,镀镍层,铜材,镀镍,原理:通过通电产生电离子+化学分解镍离子沉积至产品表面形成镍层。作用:1.打底，并增加镀件硬度 2.延缓基体金属向表层金属层扩散，抗氧化。主要成分：氨基磺酸镍:主盐 氯化鎳:阳极活化剂,增加导电性能 硼酸:pH缓冲剂 氨基磺酸:降低pH 碱式碳酸鎳:提升pH MP-200:半光亮剂,其能降低了镀液表面张力,增强了镀液对镀件表面的润湿作用,清除氢气,避免产生针孔。注意事項:控制溶液pH值防止表面致密性不足、及时维护镀液防止色泽发暗和不均及针孔、防止电流密度过大引发镀层烧伤、防止温度过低引发起皮气泡等。,原理:电镀普通镍后再经过高温镍工艺，通过通电产生电离子+化学分解镍离子沉积至产品表面形成镍层。作用:1.打底，并增加镀件硬度；2.延缓基体金属向表层金属层扩散，抗氧化；3.抗高温，防止高温焊接后镀层变色（银白黄蓝紫）。主要成分：铵基磺酸镍+氯化镍+硼酸+水+金属镍+高温添加剂。注意事項:同上页。,镀高温镍,超声波浸洗,原理：同上，不再赘述。作用:通过超音波整动作用清洗产品表面上工站残留药液，避免药液随料带进入下一站，导致上一工站减弱药性或将杂质带入下一工站使药水成分改变。注意事項：同上，不再赘述。,刷镀金,原理:通过通电产生电离子+化学分解金离子沉积至产品表面形成镍层。作用:起防护、抗氧化、焊接、导电、装饰等作用。主要成分：KAu(CN)2:主盐 柠檬酸:缓冲剂,控制镀液的pH值,对导电性有贡献 导电盐:增加镀液的导电性能 平衡盐:草酸盐类还原剂.用于抑制Au+氧化成Au3+(无效金)及Co2+氧化成Co3+(无效钴)，是导电盐中的一种成分 Additive(2010):改善镀膜分布,增加光泽范围 Brightener:Co盐,过渡金属光泽剂,增加镀膜硬度&耐磨性,亦有调整镀膜分布的功能。工艺特点:1.容易溢金，不能有效管控成本；2.膜厚分布相对不够均匀，来料高低pin直接影响膜厚高低差；3.外观色泽等品质波动性稍大。,刷镀区域,刷镀产品示例,点镀金,原理:通过通电产生电离子+化学分解金离子沉积至产品表面形成镍层。作用:起防护、抗氧化、焊接、导电、装饰等作用。主要成分：KAu(CN)2:主盐 柠檬酸:缓冲剂,控制镀液的pH值,对导电性有贡献 导电盐:增加镀液的导电性能 平衡盐:草酸盐类还原剂.用于抑制Au+氧化成Au3+(无效金)及Co2+氧化成Co3+(无效钴)，是导电盐中的一种成分.Additive(2010):改善镀膜分布,增加光泽范围 Brightener:Co盐,过渡金属光泽剂,增加镀膜硬度&耐磨性,亦有调整镀膜分布的功能。工艺特点:1.仅适合板材类和双料带不易变形结构的产品；2.必须对产品结构开一对一的专用点镀模具，费用投入较大；3.点镀拉力大，薄材型产品容易出现变形不良。,点镀区域,点镀产品示例,浸镀金,原理:通过通电产生电离子+化学分解金离子沉积至产品表面形成镍层。作用:起防护、抗氧化、焊接、导电、装饰等作用。主要成分：KAu(CN)2:主盐 柠檬酸:缓冲剂,控制镀液的pH值,对导电性有贡献 导电盐:增加镀液的导电性能 平衡盐:草酸盐类还原剂.用于抑制Au+氧化成Au3+(无效金)及Co2+氧化成Co3+(无效钴)，是导电盐中的一种成分.Additive(2010):改善镀膜分布,增加光泽范围 Brightener:Co盐,过渡金属光泽剂,增加镀膜硬度&耐磨性,亦有调整镀膜分布的功能。工艺特点:常用于复杂产品结构；浸镀成本高，不得已的情况下才会选用此种电镀方式。,浸镀产品示例,浸镀区域,浸镀产品示例,浸洗,作用:清洗产品表面上工站残留药液，避免药液随料带进入下一站，导致上一工站减弱药性或将杂质带入下一工站使药水成分改变。,原理:通过通电产生电离子+化学分解锡离子沉积至产品表面形成锡层。作用:主要起焊接、防护、装饰作用；主要成分：鋎基磺酸锡+鋎基磺酸+水+锡添加剂+金属锡。注意事項:电流密度越大，镀层越粗糙；浸泡时间越长，镀层越暗；槽液受有机物污染，镀层表面有泥状物；光亮剂补加要遵守少量多次的原则，过多时镀层光亮不均匀，过少时产品粗糙灰暗。,镀雾锡,超音波水洗,作用:通过超音波整动作用清洗产品表面上工站残留药液，避免药液随料带进入下一站，导致上一工站减弱药性或将杂质带入下一工站使药水成分改变。注意事項：采用死水清洗时，清洗水的浓度会越来越高，到后来不但起不到清洗效果，反而会使镀件越洗越脏；对于非流动水洗(最后一道纯水洗)，也要经常更换或不断补充新水，才能达到清洗的目的。,热水浸洗,原理:热水有助增加水洗活性及取得一定的封孔效果。作用:清洗产品表面上工站残留药液，避免药液随料带进入下一站，导致上一工站减弱药性或将杂质带入下一工站使药水成分改变。条件设定:505C注意事項：提高镀件的温度，可使镀件脱水速度加快，有效防止水迹或水斑的形成。对于镀镍零件，还可以有效防止黄点(锈点)的产生。钝化后的零件应采用不超过60 C的温水进行清洗。如温度过高，刚刚形成的钝化膜容易破裂，并且钝化后的零件膜薄色浅，耐蚀性差；温度过低，则不利于将零件彻底清洗干净。因此，镀锌后的零件应选用温度适宜的温水烫洗，这样不但清洗得更干净，而且可使膜层封孔，大大提高膜层的耐蚀性能。,水封,原理:就是使用水来当载剂，它是将主 剂(防锈剂)+乳化剂(界面活性剂)溶于水中来使用，或是使用醇类、醚类来使 主剂溶于水中。目前市售以使用乳化剂居多，所以当干燥后，水都挥发了，留在镀层表面就剩主剂+乳化剂。作用:任何电镀层或多或少都会存在一些表面微孔与晶格缺陷，从而引发点腐蚀，进而导致电镀产品表面极其严重的原电池腐蚀。所以需要对前面工站电镀镀层进行封孔保护。条件设定:纯水+水性封孔剂注意事项：泡沫多，防腐蚀能力弱，易受污染。制程方便，成本低,油封,原理:也就是俗称的油性封孔剂，就是使用有机溶剂来当载剂，说 白一点就是把主剂(防锈剂)溶于有机溶剂中来使用。但是溶剂型的未必一定是使用油系的，目前市售以使用油系居多，所以当干燥后，有机溶剂大部分都挥发 了，留在镀层表面就只剩主剂。作用:任何电镀层或多或少都会存在一些表面微孔与晶格缺陷，从而引发点腐蚀，进而导致电镀产品表面极其严重的原电池腐蚀。所以需要对前面工站电镀镀层进行封孔保护。条件设定:油性封孔剂注意事项：不环保，成本高，不易受污染。虽然封孔膜越厚，确实对抗腐蚀能越有帮助，但是过厚的皮膜反而会增加电接触阻抗(建议封孔膜厚度控制在200nm以下比较安全)，或是选错封孔剂也会造成高阻抗。,热风烘干,作用:将残留在零件表面及孔隙中的少量水份以加热变为水蒸气的方式去除。条件设定:温度:9520C注意事項：进入烘箱烘干的零件，应事先把零件表面的余水吹干，防止形成水迹(镀镍、镀锡等镀层)或造成钝化膜层脱落(镀锌)等疵病。,收料,作用:对电镀产品进行按图面要求收料，包装。,