连接器电镀原理-及工艺(PPT74页)

-Nernst Equation只适用于电镀溶液系统处于不平衡状态时，即是有一个外来的电能量供应到该系统内进行电镀反映。-该外来的能量是由多种成份组成：超电势的浓度(Concentration over potential)活化超电压(Activation over voltage)act=a+b log-Tafel equation反应物必须要具有足够能量超越势垒(potential barrier)才可 以进行化学反应。-阴极的超越势能将离子的能级移近势垒，就这样离子便能够容易超越势垒而进行化学反应。mI*tK100%安培 I限制电流Limiting current还原势Reduction potentialV 电压Polarization Curve极化图表一般氰化物镀液中，氰放电的电位接近于金属的沉积电位，则电流效率会降低。氢脆：氢与许多金属同时析出，由于氢首先是以原子态产生，很容易被基体金属吸附，并以分子状态聚集其中，而达到超过金属抗强度的压力，并在其内形成气泡。（2）可溶性阳极和不溶性阳极：根据金属本性和镀液确定采 用哪种阳极或组合应用A可溶性阳极：能使镀液PH值保持稳定B 不溶性阳极：4OH-O2+2H2O（PH值下降）（3）影响阳极过程的因素：A络合剂，活化剂促使阳极正常溶解B 氧化剂，表面活化物质使金属钝化C 操作条件：温度、PH值等 (4)电解除油A阳极除油：特点：O2。基材表面腐蚀一层，溶液脏，阴极需定期清洗，气体效率比阴极小 一倍，无氢脆现象，通常用于Fe基 体，Cu基体开DA较小。B 阴极除油：特点：H2。对基体氧化层有还原作用，溶液和阳极维护简单，气体效率比阳 极高一倍，有氢脆现象，通常用于 Cu基体。C.注意事项：导电情况（接触良好，电压一般控制在 6V），温度控制（5060），溶液维护 （分析添加，定期更换），除油效果（基体 完全湿润）。(4)注意事项：溶液已溶解的金属离子浓度，溶液维护 （分析添加，定期更换），活化效果（无氧 化层，不能有过蚀现象）缓蚀剂。(3)氯化镍加强阳极溶解，增加溶液导电性 用量过高：内应力增加，导致爆裂及脱皮；用量过低：降低阳极效率。(4)Nickel MP-200添加剂（或PC-3添加剂）-改善镀层均匀性及光亮度，提高电流密度；用量过高：柔韧性差，镀层产生脆性；用量过低：镀层暗哑，高电位烧焦，搅拌不足时，容易出现针孔，柔韧性差。要提升效率（增加iL值），可以：-增加溶液中镍离子浓度-在可行范围内增加温度（增加渗透系数）-加强搅拌（减低渗透层厚度）3、其它操作控制参数的影响 温度范围15-18 过低：针孔、气流、高电位烧焦等 过高：雾状镀层（特别是小电流密度处）4、提高阴极效率 A、加强溶液的对流搅拌 B、提高锡金属离子的浓度 C、降低Solderon HC酸液的浓度 5、造成药水老化的主因及其防止 A、四价锡的形成 成因：1）阳极钝化：令Sn2+Sn4+ze-反应发生 2）空气混入：令Sn2+O2Sn4+反应发生 防治方法：1）注意所有阀件尤其过滤装置，不要使空 气进入镀液中 2）选购高品质99.95%之阳极球 3）添加少量抗氧化剂Solderon Ao-52于镀液 中（515ml/L）B.金属离子的污染 成因：1）接点不良造成连接器溶入 2）水洗不良造成前处理活化槽的带入 防治方法：加强水洗及勤换预浸槽，更换不良的接点。C.无机阴离子的污染 成因：前处理槽的带入 防治方法：加强水洗，污染严重需稀释更槽。处理方法：稀释或换缸 处理方法:控制带入来源 （2）有机物：镀层粗糙、焊接性不良、镀膜厚度不足，针孔 及麻点等。主要原因：添加剂分解的累积 处理方法：活性碳处理（23g/L）（2）解决溶液混浊 溶液混浊原因为：Sn 2+O2 Sn-4+解决方法：A、加入抗氧化剂AO-52浓缩液515ml/L B、加强过滤效果（提高过滤面积,采用15 规格过滤芯，勤更换滤芯）C、控制溶液温度不要太高，不能使空气混入 溶液9、总 结1）利用Solderon BT-280 工艺，可在高速、低泡沫及容易操 控的条件下镀光亮纯锡镀层。2）在处理废水时，只需要通过简单的PH值调节，沉降过滤 处理，是环保型电镀工艺。3、其它操作控制参数的影响 温度范围45-55 过低：高电位烧焦严重,电流密度范围减少.过高：低电流区露镀 4、提高阴极效率 A、加强溶液的对流搅拌 B、提高锡金属离子的浓度 C、降低Solderon HC酸液的浓度5、造成药水老化的主因及其防止 A、四价锡的形成 成因：1）阳极钝化：令Sn2+Sn4+ze-反应发生 2）空气混入：令Sn2+O2Sn4+反应发生 防治方法：1）注意所有阀件尤其过滤装置，不要使空 气进入镀液中 2）选购高品质99.99%之阳极球 3）添加少量抗氧化剂Solderon RD抗氧化剂于镀液中（515ml/L）B.金属离子的污染 成因：1）接点不良造成连接器溶入 2）水洗不良造成前处理活化槽的带入 防治方法：加强水洗及勤换预浸槽，更换不良的接点。C.无机阴离子的污染 成因：前处理槽的带入 防治方法：加强水洗，污染严重需稀释更槽。2、成份及功能，用量变化和操作条件的影响（1）开缸剂：含导电盐、络合剂、PH值缓冲剂A、补充时用补充剂：根据安培分钟金消耗量与金盐配合添加B、比重用导电盐调整 过高：粘度增高，分散能力下降及带出量增加；过低：导电率下降，高电位容易烧焦，阴极效率降低，孔隙率增高；C、PH值：用保养剂（或酸盐）和KOH（50%）调节,通常PH 在3.84.6之间，在生产情况下，PH值随金的消耗和氰 的释放而上升；过高：阴极效率较高，镀层暗哑及高电位容易烧焦，分散力下降，孔隙率增高；过低：阴极效率降低，KAu(CN)2于PH3时分解。（2）氰化金钾KAu(CN)2用以供应金金属，含氰化物，并随 金的还原释放；用量过低：降低阴极效率，高电位烧焦；用量过高：耗金量增大。（3）含金属离子Ni或Co浓缩液：镍或钴金属来源，含络合 剂以稳定合金比例，掩蔽其它金属污染物；用量过低：降低镀层含镍或钴的量及硬度；用量过高：降低镀层含金量，镀层较易受侵蚀等。A、Au-Ni特性：镍不会像金钴工艺中的钴因氧化而失效，另一 个优 点是从工件中因被浸、丢失等而被置换出来的镍不会造 成镀液伤害，随镀层镍含量升高,镀层从金黄色变到淡黄色 （存 放长时间也会有此现象）B、Au-Co特性：需要Co2+的稳定剂，以防止Co2+O2Co3+而失效，随镀层 钴含量升高，镀层从金黄色变成橙色（长时间存放不会由 此现象）。（4）溶液温度，通常在5060之间；过低：阴极效率降低，镀层暗哑，高电位烧焦等；过高：镀液维护困难。（5）电流密度：取决于金浓度/搅拌强度/镀液温度的组合因素 过低：低沉积速度，镀层偏淡；过高：导致孔隙率过高，阴极效率降低，镀层偏红。处理方法：稀释镀液或更新，因金化学活性关系低电流电解无效。金属污染的影响（2）有机物污染：镀层暗哑，针孔及麻点等；处理方法：在40时用活性碳处理（23g/L），亦可使 用碳滤芯局部代替普通滤芯作连续过滤。（3）注：长期不使用溶液，有可能发生霉菌，需要定期加热 至70和过滤数小时溶液，以维护其正常使用。霍尔槽试验霍尔槽试验 一般高速电镀，都采用强烈搅拌，开大电流，5A1min进行霍尔槽试验，通过调整溶液的成份，特别是添加剂的含量，可以通过霍尔片得出镀液大致的情况。另外每种机器和生产不同规格的产品，需要摸索出添加剂及消耗量，以便达到长期稳定受控状态下生产。添加剂消耗量掌握后根据AHr来添加，一般每天添加，以少量添加多次根据缸的体积和消耗量来决定怎样添加为好。生产调试：根据多种因素，考虑各方面的影响，调试出合格的产品。