电镀基础课程

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1、电镀基础课程n n一:电镀的定义:电镀为电解镀金属法之简称.通俗地讲,就是将镀件（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的阳极（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.n n二:电镀的目的:电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的.n n1.镀铜:打底用,增进电镀层的附著能力,及抗蚀能力.n n2.镀镍:打底用,增进抗蚀能力.n n3.镀金:改善导电接触阻抗,增进讯号传输.n n4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进讯号传输,耐磨性比金佳.n n5.镀锡:增进焊接能力.n n三:电镀药水的组成;n n1.纯水:总不纯物至少要低于5

2、PPM.n n2.金属盐:提供欲镀金属离子n n3.阳极解离助剂:增进及平衡阳极解离速率n n4.导电盐:增进药水的导电度n n5.添加剂（如缓冲剂、光亮剂、平滑剂、柔软剂、湿润剂、抑制剂等）n n四:针对连续电镀的电镀方法n n 1:全面电镀如镀全NI,全AU,全SNn n 2:选择性浸镀金、锡n n 3:选择性单面刷镀金,先刷后浸镀金、选择浸镀锡n n 4:针对功能的点镀和喷镀金n n五:电镀厚度:在现今电子连接器端子之电镀厚度的表示方法有U（micro）微英寸，即是（）微米，即一公尺（一米）等于（英寸），所以相当于，为了方便记忆，一般以作计算n n六：电镀的条件，也是产品在制程中最重要的

3、管制参数n n.电流密度：单位电镀面积下所承受之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糙n n.电镀位置：镀件在药水中的位置，与阳极相对应的位置，会影响膜厚分布n n.搅拌状况：搅拌效果越好，电镀效率就越好n n.电流波形：通常滤波度越好，镀层组织越均一n n.镀液温度：镀金约，镀镍约，镀锡约，镀钯镍约n n.镀液的值：镀金约，镀镍约，镀钯镍约n n.镀液的比重：基本上比重低，药水导电差，电镀效率低n n七：电镀的流程：一般铜合金的底材如下（未含水洗工程）n n脱脂：通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂，以清除产品表面之油污n n活化：使用稀硫酸或相关之混合酸，以清除残存在产品表面

4、的氧化膜和钝化膜，以获最佳之底层电镀n n镀镍：打底电镀，有全光泽和半光泽市场上多采用氨基磺酸镍系n n镀金：镀层为导电皮膜用，故镀层之耐磨性镀金：镀层为导电皮膜用，故镀层之耐磨性及硬度就必须比较优良，因面使用硬金系统镀液及硬度就必须比较优良，因面使用硬金系统镀液（酸性金），大多采用金钴合金（酸性金），大多采用金钴合金n n镀锡：目前大多采用烷基磺酸光泽浴，也有镀锡：目前大多采用烷基磺酸光泽浴，也有采用无光泽如雾采用无光泽如雾 锡电镀锡电镀n n干燥：使用热风循环烘干干燥：使用热风循环烘干n n封孔处理：电镀完成后，在电镀层表面涂上封孔处理：电镀完成后，在电镀层表面涂上一层透明的有机膜，而该膜

5、不可以增加电接触阻一层透明的有机膜，而该膜不可以增加电接触阻抗分为水溶性和油性二种抗分为水溶性和油性二种n n八：产品在制程中主要的品质管控重点为：n n外观检验：目视法、放大镜（倍）n n膜厚测试：荧光膜厚仪n n密著试验：折弯法、胶带法或并用法n n焊锡试验：沾锡法，一般以上沾锡面积均匀平滑即可n n开机产速：依据作业标准之要求的生产速度n n包装数量：依据客户要求之包装n n水蒸汽老化试验：测试是否变色或腐蚀斑点，及后续之可焊性n n抗变色试验：使用烤箱烘烤法，是否变色或脱皮n n耐腐蚀试验：盐水喷雾试验等n n九：产品特性之量测方式及原理n n外观检查：大多采用目视方法，严格会使用倍或

6、倍放大镜检查（在许多的国际标准规范也是如此，如）人们比较对色泽均匀这个定义能达成共识n n膜厚测试：镀层膜厚测试方法有显微镜测试膜厚测试：镀层膜厚测试方法有显微镜测试法、电解测试法、光荧光测试法、滴下测试法法、电解测试法、光荧光测试法、滴下测试法等现在市场上大部分皆使用光荧光测试法，等现在市场上大部分皆使用光荧光测试法，因为准确度高（在经正规校正下）、速度快（数因为准确度高（在经正规校正下）、速度快（数十秒）而其它的方法已经没人在使用了目前十秒）而其它的方法已经没人在使用了目前业界使用的业界使用的X-RAYX-RAY荧光膜厚仪的品牌有德国的荧光膜厚仪的品牌有德国的FISCHER,FISCHER

7、,美国的美国的CMI,CMI,其测试原理与方法皆大同其测试原理与方法皆大同小异小异,但由于厂牌不一样但由于厂牌不一样,多少会有少许误差多少会有少许误差,只要只要使用标准片做好检量线使用标准片做好检量线,做好定位工作做好定位工作,做好底材做好底材修正修正,即可将误差降至最低即可将误差降至最低.n n3密著能力测试：折弯法；用尖嘴钳将端子弯曲至度以上，观察弯曲面是否有镀层起皮、剥落等现象n n胶带法；使用规定的粘性胶带牢牢地粘贴在端子表面，并已垂直方向迅速撕开胶带，观察胶带上有无剥落金属皮膜之现象n n若目视无法观察清楚，可在放大镜下观察n n4焊锡能力测试：一般端子在镀锡或镀金时才有在测试焊锡性

8、,而且测试部位为端子将来要焊接在机板上或夹线之部位.有两种焊锡方式,一种采用沾锡法来检查吃锡是否平滑饱满,依照一般的国际规范吃锡面积至少要超过95以上方为合格.n n另一种方法为使用焊锡性测定器。其方法也是利用沾锡时，在规定时间下端子表面吃锡作用力来判定焊锡能力，该方法数据化，所以比起前者比较精密，但仪器较为昂贵。n n5.水蒸汽老化试验:为测试金镀层之封孔能力,就是利用沸腾的纯水来蒸烤镀层,时间多半为8小时和16小时,试验后的镀层表面不可有白色腐蚀点现象.n n6.抗变色试验:就是利用IR高温烤箱来烘烤镀层,此类试验主要是针对目前市场上的回流焊制程.此制程的全程时间大约为5-7分钟,烤箱温度

9、设定为260,烘烤时间为1-3分钟,试验后的镀层表面不可有严重的发黑、发紫、流锡之现象.n n7.盐水喷雾试验:为测试金、镍镀层之封孔能力及抗蚀能力,氯化钠的浓度为5,试验温度为35,试验时间依客户要求,试验后的镀层表面不可有蓝绿色的腐蚀之现象.n n由于各种试验甚多,无法在此一一介绍,若想更进一步的了解,可以从各种国际标准中去摘录,一般在ISO、ASTM、MIL、JIS、CNS等皆有完整的收录,规范的内容也大同小异.以上只是针对电镀中经常使用的几种作一下简单讲解,不足之处,敬请见谅.n n十：镀层的腐蚀与防蚀n n1 1：腐蚀的概念：腐蚀的概念：n n在一般人的观念，腐蚀就是生锈，或者腐蚀就

10、是在一般人的观念，腐蚀就是生锈，或者腐蚀就是氧化造成的，其实并不那么单纯。钢铁及其合金氧化造成的，其实并不那么单纯。钢铁及其合金的腐蚀才能称之为生锈（生铁锈），而单纯的氧的腐蚀才能称之为生锈（生铁锈），而单纯的氧（或者单纯的水）是无法腐蚀金属的。环境是造（或者单纯的水）是无法腐蚀金属的。环境是造成金属腐蚀的最大因素。人们常接触的环境是大成金属腐蚀的最大因素。人们常接触的环境是大气，即使单纯的大气也因乡村、都市、工业区、气，即使单纯的大气也因乡村、都市、工业区、沙漠、寒带、热带、海上（海边）等而有很大的沙漠、寒带、热带、海上（海边）等而有很大的差异，进而影响腐蚀的速率。差异，进而影响腐蚀的速率。

11、n n空气中引起腐蚀的主要成分为氧气、水气和有害杂质。金属在大气中的腐蚀过程是一种电化学过程，当大气中的水汽附着在金属表面形成薄薄的水膜（成为电解液），如果在吸收大气中氧及有害杂质（如SO2、CO2、CI-）等，就会使金属的电化学腐蚀加速进行。n n2：腐蚀的因素：对电镀层之腐蚀可以说大部分为伽凡尼腐蚀效应所致（伽凡尼腐蚀或称之为异常金属腐蚀，两种不同的金属偶合接触时，化学性质活泼的金属会加速腐蚀，惰性比较大的金属则减速腐蚀）然而电镀层的抗腐蚀高低则决定下列四项因素：n na：镀层本身之化学性质，如果镀层的活性比底层大，则镀层本身易遭受腐蚀n nb：镀层之厚度，镀层之抗蚀性常为镀层厚度之线性函

12、数，镀层厚度越厚，抗蚀性越好n nc：镀层的孔隙度，镀层虽然为一肉眼观之完整密致之金属膜，但是放大观之仍有许多裂缝孔穴n nd：镀层身处的环境，再小的再少的孔隙之镀层，再厚之镀层，若遇上恶劣的环境（潮气、湿气、游离酸等），一样抵挡不了腐蚀n n3：如何防蚀：n n由于电镀规格为无法改变之事实，我们就针对制程上、环境上提出一些治本与治标的方法n na：降低镀层的孔隙度；降低电流密度，在合适的电流密度与产速作一平衡调整；增加电镀时的搅拌能力，降低针孔的发生率；使用脉冲整流器，让镀层结晶颗粒细致，孔隙缩小n nb：加强环境；电镀完成后，务必用纯水清洗干净。生产后尽量不要用手直接接触镀层，因为人的手有汗液，汗液中除有水分外，尚有食盐、钾钙镁、尿酸、尿素、液体脂肪、乳酸、柠檬酸等之混合微酸液。当汗液与镀层表面接触时，会在金属表面形成汗液膜，对金属起电化学腐蚀n nc对电镀后的制品应立即撤出现场，因为电镀现场的湿气、酸气、湿度都相当高，会加速镀层的腐蚀n nd：储存、检验电镀品的环境，应随时保持恒温、低湿度、干净的空气。装设空调、除湿机防止灰尘进入，因为灰尘中含有大量的碳，容易吸收空气中之二氧化硫，造成加速腐蚀。