電鍍基礎(chǔ)課程

1、電鍍基礎(chǔ)課程,一:電鍍的定義:電鍍?yōu)殡娊忮兘饘俜ㄖ喎Q.通俗地講,就是將鍍件（制品）浸于含有欲鍍上金屬離子的藥水中并接通陰極,藥水的另一端放置適當(dāng)?shù)年枠O（可溶性或不可溶性）,通以直流電后,鍍件的表面即析出一層金屬薄膜的方法.,二:電鍍的目的:電鍍除了要求美觀外,依各種電鍍需求而有不同的目的.,1.鍍銅:打底用,增進(jìn)電鍍層的附著能力,及抗蝕能力.2.鍍鎳:打底用,增進(jìn)抗蝕能力.3.鍍金:改善導(dǎo)電接觸阻抗,增進(jìn)訊號傳輸.4.鍍鈀鎳:改

2、善導(dǎo)電接觸阻抗,增進(jìn)訊號傳輸,耐磨性比金佳.5.鍍錫:增進(jìn)焊接能力.,三:電鍍藥水的組成;,1.純水:總不純物至少要低于5PPM.2.金屬鹽:提供欲鍍金屬離子3.陽極解離助劑:增進(jìn)及平衡陽極解離速率4.導(dǎo)電鹽:增進(jìn)藥水的導(dǎo)電度5.添加劑（如緩沖劑、光亮劑、平滑劑、柔軟劑、濕潤劑、抑制劑等）,四:針對連續(xù)電鍍的電鍍方法 1:全面電鍍?nèi)珏內(nèi)玁I,全AU,全SN 2:選擇性浸鍍金、錫 3:選擇性單面刷鍍金,先刷后浸鍍金、選擇浸

3、鍍錫 4:針對功能的點(diǎn)鍍和噴鍍金,五:電鍍厚度:在現(xiàn)今電子連接器端子之電鍍厚度的表示方法有①U″（micro?。椋睿悖瑁┪⒂⒋纾词牵保癌仯叮椋睿悖瑁冢酰恚ǎ恚椋悖颍铩。恚澹簦澹颍┪⒚祝矗保癌仯叮停还撸ㄒ幻祝┑扔冢常梗常罚椋睿悖瑁ㄓ⒋纾?，所以１ｕｍ相當(dāng)于３９．３７ｕ″，為了方便記憶，一般以４０作計(jì)算．,六：電鍍的條件，也是產(chǎn)品在制程中最重要的管制參數(shù),１.電流密度：單位電鍍面積下所承受之電流．通常電流密度越高膜厚越厚，但是過

4、高時(shí)鍍層會燒焦粗糙．２.電鍍位置：鍍件在藥水中的位置，與陽極相對應(yīng)的位置，會影響膜厚分布．３.攪拌狀況：攪拌效果越好，電鍍效率就越好．４.電流波形：通常濾波度越好，鍍層組織越均一．,５.鍍液溫度：鍍金約５０－６０℃，鍍鎳約５０－６０℃，鍍錫約１４－２２℃，鍍鈀鎳約４５－５５℃６.鍍液的ＰＨ值：鍍金約４．０－４．８，鍍鎳約３．８－４．４，鍍鈀鎳約８．０－８．５７.鍍液的比重：基本上比重低，藥水導(dǎo)電差，電鍍效率低,七：電鍍的流程：

5、一般銅合金的底材如下（未含水洗工程）．,１．脫脂：通常同時(shí)使用堿性預(yù)備脫脂及電解脫脂，以清除產(chǎn)品表面之油污．２．活化：使用稀硫酸或相關(guān)之混合酸，以清除殘存在產(chǎn)品表面的氧化膜和鈍化膜，以獲最佳之底層電鍍．３．鍍鎳：打底電鍍，有全光澤和半光澤．市場上多采用氨基磺酸鎳系．,４．鍍金：鍍層為導(dǎo)電皮膜用，故鍍層之耐磨性及硬度就必須比較優(yōu)良，因面使用硬金系統(tǒng)鍍液（酸性金），大多采用金鈷合金．５．鍍錫：目前大多采用烷基磺酸光澤浴，也有采用無光澤

6、如霧 錫電鍍６．干燥：使用熱風(fēng)循環(huán)烘干７．封孔處理：電鍍完成后，在電鍍層表面涂上一層透明的有機(jī)膜，而該膜不可以增加電接觸阻抗．分為水溶性和油性二種．,八：產(chǎn)品在制程中主要的品質(zhì)管控重點(diǎn)為：,１．外觀檢驗(yàn)：目視法、放大鏡（４－１０倍）２．膜厚測試：Ｘ－ＲＡＹ熒光膜厚儀３．密著試驗(yàn)：折彎法、膠帶法或并用法４．焊錫試驗(yàn)：沾錫法，一般９５﹪以上沾錫面積均勻平滑即可５．開機(jī)產(chǎn)速：依據(jù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之要求的生產(chǎn)速度６．包裝數(shù)量：依據(jù)客戶要

7、求之包裝．,７．水蒸汽老化試驗(yàn)：測試是否變色或腐蝕斑點(diǎn)，及后續(xù)之可焊性８．抗變色試驗(yàn)：使用烤箱烘烤法，是否變色或脫皮９．耐腐蝕試驗(yàn)：鹽水噴霧試驗(yàn)等,九：產(chǎn)品特性之量測方式及原理,１．外觀檢查：大多采用目視方法，嚴(yán)格會使用４倍或１０倍放大鏡檢查（在許多的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也是如此，如ＡＳＴＭ）．人們比較對色澤均勻這個(gè)定義能達(dá)成共識．,２．膜厚測試：鍍層膜厚測試方法有顯微鏡測試法、電解測試法、Ｘ光熒光測試法、滴下測試法等．現(xiàn)在市場上大部分皆使

8、用Ｘ光熒光測試法，因?yàn)闇?zhǔn)確度高（在經(jīng)正規(guī)校正下）、速度快（數(shù)十秒）．而其它的方法已經(jīng)沒人在使用了．目前業(yè)界使用的X-RAY熒光膜厚儀的品牌有德國的FISCHER,美國的CMI,其測試原理與方法皆大同小異,但由于廠牌不一樣,多少會有少許誤差,只要使用標(biāo)準(zhǔn)片做好檢量線,做好定位工作,做好底材修正,即可將誤差降至最低.,3．密著能力測試：①折彎法；用尖嘴鉗將端子彎曲至９０度以上，觀察彎曲面是否有鍍層起皮、剝落等現(xiàn)象．②膠帶法；使用規(guī)定的粘性

9、膠帶牢牢地粘貼在端子表面，并已垂直方向迅速撕開膠帶，觀察膠帶上有無剝落金屬皮膜之現(xiàn)象．若目視無法觀察清楚，可在放大鏡下觀察．,4．焊錫能力測試：一般端子在鍍錫或鍍金時(shí)才有在測試焊錫性,而且測試部位為端子將來要焊接在機(jī)板上或夾線之部位.有兩種焊錫方式,一種采用沾錫法來檢查吃錫是否平滑飽滿,依照一般的國際規(guī)范吃錫面積至少要超過95％以上方為合格.,另一種方法為使用焊錫性測定器。其方法也是利用沾錫時(shí)，在規(guī)定時(shí)間下端子表面吃錫作用力來判定焊錫

10、能力，該方法數(shù)據(jù)化，所以比起前者比較精密，但儀器較為昂貴。,5.水蒸汽老化試驗(yàn):為測試金鍍層之封孔能力,就是利用沸騰的純水來蒸烤鍍層,時(shí)間多半為8小時(shí)和16小時(shí),試驗(yàn)后的鍍層表面不可有白色腐蝕點(diǎn)現(xiàn)象.,6.抗變色試驗(yàn):就是利用IR高溫烤箱來烘烤鍍層,此類試驗(yàn)主要是針對目前市場上的回流焊制程.此制程的全程時(shí)間大約為5-7分鐘,烤箱溫度設(shè)定為260℃,烘烤時(shí)間為1-3分鐘,試驗(yàn)后的鍍層表面不可有嚴(yán)重的發(fā)黑、發(fā)紫、流錫之現(xiàn)象.,7.鹽水噴霧試

11、驗(yàn):為測試金、鎳鍍層之封孔能力及抗蝕能力,氯化鈉的濃度為5％,試驗(yàn)溫度為35℃,試驗(yàn)時(shí)間依客戶要求,試驗(yàn)后的鍍層表面不可有藍(lán)綠色的腐蝕之現(xiàn)象.,由于各種試驗(yàn)甚多,無法在此一一介紹,若想更進(jìn)一步的了解,可以從各種國際標(biāo)準(zhǔn)中去摘錄,一般在ISO、ASTM、MIL、JIS、CNS等皆有完整的收錄,規(guī)范的內(nèi)容也大同小異.以上只是針對電鍍中經(jīng)常使用的幾種作一下簡單講解,不足之處,敬請見諒.,十：鍍層的腐蝕與防蝕,1：腐蝕的概念：在一般人的觀念，

12、腐蝕就是生銹，或者腐蝕就是氧化造成的，其實(shí)并不那么單純。鋼鐵及其合金的腐蝕才能稱之為生銹（生鐵銹），而單純的氧（或者單純的水）是無法腐蝕金屬的。環(huán)境是造成金屬腐蝕的最大因素。人們常接觸的環(huán)境是大氣，即使單純的大氣也因鄉(xiāng)村、都市、工業(yè)區(qū)、沙漠、寒帶、熱帶、海上（海邊）等而有很大的差異，進(jìn)而影響腐蝕的速率。,空氣中引起腐蝕的主要成分為氧氣、水氣和有害雜質(zhì)。金屬在大氣中的腐蝕過程是一種電化學(xué)過程，當(dāng)大氣中的水汽附著在金屬表面形成薄薄的水膜（成

13、為電解液），如果在吸收大氣中氧及有害雜質(zhì)（如SO2、CO2、CI-）等，就會使金屬的電化學(xué)腐蝕加速進(jìn)行。,2：腐蝕的因素：對電鍍層之腐蝕可以說大部分為伽凡尼腐蝕效應(yīng)所致（伽凡尼腐蝕或稱之為異常金屬腐蝕，兩種不同的金屬偶合接觸時(shí)，化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬會加速腐蝕，惰性比較大的金屬則減速腐蝕）然而電鍍層的抗腐蝕高低則決定下列四項(xiàng)因素：,a：鍍層本身之化學(xué)性質(zhì)，如果鍍層的活性比底層大，則鍍層本身易遭受腐蝕b：鍍層之厚度，鍍層之抗蝕性常為鍍層厚度

14、之線性函數(shù)，鍍層厚度越厚，抗蝕性越好,c：鍍層的孔隙度，鍍層雖然為一肉眼觀之完整密致之金屬膜，但是放大觀之仍有許多裂縫孔穴d：鍍層身處的環(huán)境，再小的再少的孔隙之鍍層，再厚之鍍層，若遇上惡劣的環(huán)境（潮氣、濕氣、游離酸等），一樣抵擋不了腐蝕,3：如何防蝕：由于電鍍規(guī)格為無法改變之事實(shí)，我們就針對制程上、環(huán)境上提出一些治本與治標(biāo)的方法,a：降低鍍層的孔隙度；降低電流密度，在合適的電流密度與產(chǎn)速作一平衡調(diào)整；增加電鍍時(shí)的攪拌能力，降低針孔的

15、發(fā)生率；使用脈沖整流器，讓鍍層結(jié)晶顆粒細(xì)致，孔隙縮小,b：加強(qiáng)環(huán)境；電鍍完成后，務(wù)必用純水清洗干凈。生產(chǎn)后盡量不要用手直接接觸鍍層，因?yàn)槿说氖钟泻挂?，汗液中除有水分外，尚有食鹽、鉀鈣鎂、尿酸、尿素、液體脂肪、乳酸、檸檬酸等之混合微酸液。當(dāng)汗液與鍍層表面接觸時(shí)，會在金屬表面形成汗液膜，對金屬起電化學(xué)腐蝕,c對電鍍后的制品應(yīng)立即撤出現(xiàn)場，因?yàn)殡婂儸F(xiàn)場的濕氣、酸氣、濕度都相當(dāng)高，會加速鍍層的腐蝕d：儲存、檢驗(yàn)電鍍品的環(huán)境，應(yīng)隨時(shí)保持恒溫、低