连续电镀技术教材

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1、连续电镀技术教材第一章.电镀概论第二章.电流密度第三章.电镀计算第四章.电镀实务第五章.电镀不良对策第六章.镀层检验第七章.电镀药水管理第八章.电镀技术策略第九章.镀层的腐蚀与防腐第一章.电镀概论电镀定义:电镀为电解镀金属法的简称。电镀是将镀件(制品),浸于含有欲镀上金属离子的药水中并接通阴极,药水的另一端放置适当阳极(可溶性或不可溶性),通以直流电后,镀件的表面即析出一层金属薄膜的方法。电镀的基本五要素:1.阴极:被镀物,指各种接插件端子。2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属。若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(白金,氧化铱).3.电镀药水:

2、含有欲镀金属离子的电镀药水。4.电镀槽:可承受,储存电镀药水的槽体,一般考虑强度,耐蚀,耐温等因素。5.整流器:提供直流电源的设备。电镀目的:电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的。1.镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。2.镀镍:打底用,增进抗蚀能力。3.镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性比金佳。5.镀锡:增进焊接能力,快被其他替物取代。电镀流程:一般铜合金底材如下(未含水洗工程)1.脱脂:通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂。2.活化:使用稀硫酸或相关的混合酸。3.镀镍

3、:使用硫酸镍系及氨基磺酸镍系。4.镀钯镍:目前皆为氨系。5.镀金:有金钴,金镍,金铁,一般使用金钴系最多。6.镀锡:烷基磺酸系。7.干燥:使用热风循环烘干。8.封孔处理:有使用水溶型及溶剂型两种。电镀药水组成;1.纯水:总不纯物至少要低于5ppm。2.金属盐:提供欲镀金属离子。3.阳极解离助剂:增进及平衡阳极解离速率。4.导电盐:增进药水导电度。5.添加剂:缓冲剂,光泽剂,平滑剂,柔软剂,湿润剂,抑制剂。电镀条件:1.电流密度:单位电镀面积下所承受的电流,通常电流密度越高膜厚越厚,但是过高时镀层会烧焦粗燥。2.电镀位置:镀件在药水中位置,与阳极

4、相对位置,会影响膜厚分布。3.搅拌状况:搅拌效果越好,电镀效率越高,有空气,水流,阴极摆动等搅拌方式。4.电流波形:通常滤波度越好,镀层组织越均一。5.镀液温度:镀金约50~60,镀镍约50~60,镀锡约18~22,镀钯镍约45~55。6镀液PH值:镀金约4.0~4.8,镀镍约3.8~4.4,镀钯镍约8.0~8.5,7.镀液比重:基本上比重低,药水导电差,电镀效率差。电镀厚度:在现在电子连接器端子的电镀厚度的表示法有a.µ``.微英寸,b.µm,微米,1µm约等于40µ``.1.Tin—LeadAlloyPlating:锡合金电镀作为焊接用途,

5、一般膜厚在100~150µ``最多.2.NickelPlating 镍电镀现在电子连接器皆以打底(underplating),故在50µ``以上为一般规格,较低的规格为30µ``,(可能考虑到折弯或者成本)3.GoldPlating金电镀为昂贵的电镀加工,故一般电子业在选用规格时,考虑到其实用环境、使用对象,制造成本,若需通过一般强腐蚀实验必须在50µ``以上.镀层检验:1.外观检验:目视法,放大镜(4~10倍)2.膜厚测试:X-RAY荧光膜厚仪.3.密着实验:折弯法,胶带法或两者并用.4.焊锡实验:沾锡法,一般95%以上沾锡面积均匀平滑即可.

6、5.水蒸气老化实验:测试是否变色或腐蚀斑点,及后续的可焊性.6.抗变色实验:使用烤箱烘烤法,是否变色或者脱皮.7.耐腐蚀实验:盐水喷雾实验,硝酸实验,二氧化硫实验,硫化氢实验等.第二章电流密度电流密度的定义:即电极单位面积所通过的安培数,一般以A/dm3表示.电流密度在电镀操作上是很重要的参数,如镀层的性质,镀层的分布,电流效率等,都有很大的关系.电流密度有分为阳极电流密度和阴极电流密度,一般计算阴极电流密度比较多.电流密度的计算:平均电流密度(ASD)===电镀槽通电的安培数(Amp)/电镀面积(dm2)在连续电镀端子中,计算阴极电流密度时,

7、必须先知道电镀槽长及单支端子电镀面积,然后再算出渡槽中的总电镀面积.例:有一连续端子电镀机,镍槽槽长1.5米,欲镀一种端子,端子之间距为2.54毫米,每支端子电镀面积为50mm2,今开电流50Amp,请问平均电流密度为多少?1.电镀槽中端子数量==1.5×1000/2.54==590支2.电镀槽中电镀面积==590×50==29500mm2==2.95dm33.平均电流密度==50/2.95==16.95ASD电流密度与电镀面积:相同(或同成分)的电流下,电镀面积越小,其电流密度越大,电镀面积越大,其电流密度越小.如下图,若开100安培电流,A

8、区所承受的电流密度可能会是B区的两倍.电流密度与阴阳极距离:由于端子外表结构不一规则状,在共同的电流下,端子离阳极距离较近的部位称为局部高电流区(b)

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