电镀计算

通过我们以前的文章分析所描述的，
总结出一个根据所确定电镀层厚度来计算电镀所需时间的公式：由电镀层厚度x 电流密度=电流效率因式中电镀层厚度的单位习惯上用微米来表示，所以为了计算上的方便，将上式简化为电镀时间。

根据上式我们可以简单地计算电镀时间了。

例如，欲镀5pm厚的锌镀层，只要我们确定采用多大电流密度和知道电流效率为多少，就可根据上述公式计算出需要多少时间。

现假定电流密度为1A/dm2，电流效率为98%，则电镀时间就长一点。

这里有一个重要概念需要澄清：我们所讲的镀层厚度是指平均镀层厚度，而不是指镀件上任意一点的实际镀层厚度。

要知道，镀件上各点的镀层厚度是不一样的，有时相差数倍。

这与镀件的形状、镀液的类型有密切关系。

将在后面的章节中作详细讨论。

镀锌钢管设备与工装俗话说，工欲善其事，必先利其器。

电镀生产中电镀设备与工装、挂具对电镀工艺的实施至关重要。

它是电镀得以实施的物质基础。

化学处理溶液需要有特种槽子存放。

电镀时使用的是直流电，则需要经过整流器将交流电转换过来。

工件从一个工序转入下一个工序需要安传送装置，镀好的工件需要甩干和烘烤，老化等，均离不开各种相应设备。

电镀中常用计算公式■镀层厚度的计算公式：(厚度代号：d、单位：微米)d=(C×D k×t×ηk)/60r■电镀时间计算公式：（时间代号：t、单位：分钟）t=(60×r×d)/(C×D k×ηk)■阴极电流计效率算公式：（代号：ηk、单位：A/dm2）ηk=(60×r×d)/(C×t×D k)■阴极电流密度计算公式：D k=(60×r×d)/(C×t×D k)■溶液浓度计算方法1．体积比例浓度计算：定义：是指溶质(或浓溶液)体积与溶剂体积之比值。

举例：1：5硫酸溶液就是一体积浓硫酸与五体积水配制而成。

2．克升浓度计算：定义：一升溶液里所含溶质的克数。

举例：100克硫酸铜溶于水溶液10升，问一升浓度是多少?100/10=10克/升3．重量百分比浓度计算(1)定义：用溶质的重量占全部溶液重量的百分比表示。

(2)举例：试求3克碳酸钠溶解在100克水中所得溶质重量百分比浓度?4．克分子浓度计算定义：一升中含1克分子溶质的克分子数表示。

符号：M、n表示溶质的克分子数、V表示溶液的体积。

如：1升中含1克分子溶质的溶液，它的克分子浓度为1M；含1／10克分子浓度为0.1M，依次类推。

5. 当量浓度计算定义：一升溶液中所含溶质的克当量数。

符号：N(克当量／升)。

当量的意义：化合价：反映元素当量的内在联系互相化合所得失电子数或共同的电子对数。

这完全属于自然规律。

它们之间如化合价、原子量和元素的当量构成相表关系。

元素=原子量/化合价举例：钠的当量＝23/1=23；铁的当量＝55.9/3=18.6酸、碱、盐的当量计算法：A酸的当量＝酸的分子量/酸分子中被金属置换的氢原子数B碱的当量＝碱的分子量/碱分子中所含氢氧根数C盐的当量＝盐的分子量/盐分子中金属原子数金属价数6．比重计算定义：物体单位体积所有的重量(单位：克/厘米3)。

电镀计算数据1 电镀电流 ( A )①方法l ＝长Х宽÷92900Х电流密度Х2Х有效电镀面积百分比②方法2 ＝长Х宽Х10.76Х电流密度Х2Х有效电镀面积百分比③方法3＝长Х宽Х电流密度Х2Х有效电镀面积百分比2 平方尺:＝长Х宽÷92900 ＝长Х宽Х10.763 光剂添加量:＝电镀总电流Х电镀时间÷604 计算单位①长度单位、方法1 - 毫米方法2 - 米方法3 - 分米②电流密度: 方法1、2: 18—22 ASF, 方法3: 1—3 ASF, 镀锡: 7 —10 ASF③光剂: 毫升④电流: 安⑤时间: 分钟5 电镀时间: 一次铜: 8-12分钟, 二次铜: 30–40分钟. 镀锡:7–12分钟6 公式中的2表示双面，1表示单面。

有效电镀面积百分比指两面有效电镀面积的和的平均值7 计算实例: 现有一块双面线路板尺寸为长300毫米,宽200毫米,图形有效电镀面积为50%A 方法la 镀一次铜:＝长Х宽÷92900Х电流密度＝300Х200÷92900Х2Х20＝25.83 ( A )b 镀二次铜:＝300Х200÷92900Х2Х22Х50%＝14.21 ( A )c 镀锡:＝长Х宽÷92900Х电流密度Х有效电镀面积百分比＝300Х200÷92900Х2Х10Х50%＝6.46 ( A )B 方法2a 镀一次铜:＝长Х宽Х10.76Х电流密度＝0.3Х0.2Х10.76Х2Х20＝25.82 ( A )b 镀二次铜:＝长Х宽Х10.76Х电流密度Х有效电镀面积百分比＝0.3Х0.2Х10.76Х2Х22Х50%＝14.20 ( A )c 镀锡:＝长Х宽Х10.76Х电流密度Х有效电镀面积百分比＝0.3Х0.2Х10.76Х2Х10Х50%＝6.46 ( A )C 方法3 :电镀电流:＝长Х宽Х2Х电流密度＝3Х2Х2Х2＝24 ( A )D 光剂添加量:＝电镀总电流Х电镀时间÷60＝600Х15÷60＝150 ( Ml)( 假设一缸板电镀电流为600A,电镀时间为15分钟，那么需要添加的铜光剂、锡光剂量分别为150毫升。

1.平板电镀铜球添加计算：平板电镀面积S，孔铜厚度d，铜球密度8900Kg/m3.100平方米消耗量=2*0.4*100*25.4*8900*0.000001/0.8=22.6Kg2.图形电镀铜球添加计算：100平方米消耗量=2*0.75*0.65*100*25.4*8900*0.000001/0.8=27.6Kg3.平板电镀光亮剂消耗计算：100AH----→15ml100平方米消耗量=2*10000*1.2*25*20/60/100=1.5L4.图形电镀光亮剂消耗计算100AH----→15ml100平方米消耗量=2*10000*0.7*1.3*70*15/60/100=3.2L5图形电镀锡A添加剂消耗计算50AH----→12.5100平方米消耗量=2*10000*0.7*1*8*12.5/60/100=0.25L则图形电镀锡A添加剂消耗计算=0.5L孔铜厚度计算铜电化当量:1.1855g/（A.h）铜的密度8.9g/cm3方法一：平板孔铜厚度：1.1855*1.3*25*100%/(60*8.9)*100=7.22微米=0.284mil 图形孔铜厚度：1.1855*1.4*70*100%/(60*8.9)*100=21.76微米=0.857mil 方法二：电流密度2A/dm2，电镀时间60分钟时的孔铜厚度为25.4微米。

则120A.分钟/dm2---->25.4微米（1mil）一、图形电镀1.镀铜电流密度：1.4A/dm2电流时间：70分钟则98A分钟/dm2---->20.74微米=0.817mil2.镀锡铅（1---5微米）一般3微米。

电流密度是1A/dm2,电镀时间是1分钟时镀铅锡厚度是0.4微米。

则1A.分钟/dm2---->0.4微米电流密度：1A/dm2电镀时间：8分钟则8 A.分钟/dm2---->3.2微米二、平板电镀电流密度：1.2A/dm2电流时间：25分钟则30A分钟/dm2---->6.35微米=0.25mil图形电镀：1.3A/dm2电镀时间：70分钟则91A分钟/dm2——>0.76mil光亮剂的添加计算：1000AH---->150---->250ml---->最佳200ml方法一：（1）平板电镀设定：100AH---->20ml平板电流密度:1.3A/dm2由于平板两面都是一样的镀，则1m2的板子电流是260A电镀时间：25分钟则260*25/60=108.4AH---->21.68ml100m2的板子为2.168L（2）图形电镀图形电流密度：1.4A/dm2图形电镀时间：70分钟由于图形电镀的面积是80%左右则1m2的板子70%*2*140*70/60=228.7AH---->45.73ml100m2为4.573L（3）自动锡铅添加剂电流密度：0.7A/dm2电镀时间：12分钟50AH---->25ml则添加剂B：1m2的板子消耗量=2*70%*100*0.7*12/60=19.6AH---->9.8ml 则100m2的板子B消耗0.98L则100m2的板子A消耗0.49L孔铜厚度计算铜电化当量:1.1855g/（A.h）铜的密度8.9g/cm3方法一：平板孔铜厚度：1.1855*1.3*25*100%/(60*8.9)*100=7.22微米=0.284mil 图形孔铜厚度：1.1855*1.4*70*100%/(60*8.9)*100=21.76微米=0.857mil 方法二：电流密度2A/dm2，电镀时间60分钟时的孔铜厚度为25.4微米。

52010.5A：为电镀面积 Z：为电镀厚度理论上 1PGC含金量为0.6837g，但实际上制造出1Gpgc，含金量约在0.682g之谱。

举例：有一连续端子电镀机，欲生产一种端子10000支，电镀黄金全面3µ``，每支端子电镀面积为50mm2，实际电镀出平均厚度为3.5µ``，请问需补充多少gPGC？①10000支总面积=10000×50=500000 mm2=50dm2②耗纯金量=0.0049AZ==0.0049×50×3.5==0.8575g③耗PGC量==0.8575/0.682==1.26g或耗PGC量==0.0072AZ==0.0072×50×3.5==1.26g阴极电镀效率计算：一般计算阴极电镀效率（指平均效率）的方法有两种，如下：阴极电镀效率E==实际平均电镀厚度Z`/理论电镀厚度Z举例：假设电镀镍金属，理论电镀厚度为162µ``，而实际所测厚度为150µ``，请问阴极电镀效率？E==Z`/ Z==150/162==92.6%一般镍的阴极电镀效率都在90%以上，90/10锡铅的阴极电镀效率约在80%以上，黄金电镀则视药水金属离子含量多寡而有很大的差异。

若无法达到应有的阴极电镀效率，则可以从搅拌能力的提升或检查电镀药水的组成。

电镀时间的计算：电镀时间（分）==电镀子槽总长度（米）/ 产速（米/分）例：某一连续电镀设备，每一个镀镍子槽长为1.0米，共有五个，生产速度为10米/ 分，请问电镀时间为多少？电镀时间（分）==1.0×5/10==0.5（分）理论厚度的计算：由法拉第两大定律导出下列公式：理论厚度Z（µ``）==2.448CTM/ ND（Z厚度，T时间，M原子量，N电荷数，D密度，C电流密度）举例：镍密度8.9g/cm3，电荷数2，原子量58.69，试问镍电镀理论厚度？Z==2.448 CTM/ ND==2.448CT×58.69 /2×8.9==8.07CT若电流密度为1Amp/ dm2（1ASD），电镀时间为一分钟，则理论厚度Z==8.07×1×1==8.07µ``金理论厚度==24.98CT（密度19.3，分子量196.9665，电荷数1）铜理论厚度==8.74 CT（密度8.9，分子量63.546，电荷数2）银理论厚度==25.15 CT（密度10.5，分子量107.868，电荷数1）钯理论厚度==10.85 CT（密度12.00，分子量106.42，电荷数2）80/20钯镍理论厚度==10.42 CT（密度11.38，分子量96.874，电荷数2）90/10锡铅理论厚度==20.28 CT（密度7.713，分子量127.8，电荷数2）综合计算A：假设电镀一批D-25P-10SnPb端子，数量为20万支，生产速度为20M/分，每个镍槽镍电流为50 Amp，金电流为4 Amp，锡铅电流为40 Amp，实际电镀所测出厚度镍为43µ``，金为11.5µ``，锡铅为150µ``，每个电镀槽长皆为2米，镍槽3个，金槽2个，锡铅槽3个，每支端子镀镍面积为82平方毫米，镀金面积为20平方毫米，镀锡铅面积为46平方毫米，每支端子间距为0.6毫米，请问：1.20万只端子，须多久可以完成？2.总耗金量为多少g？，换算PGC为多少g？，3.每个镍，金，锡铅槽电流密度各为多少？4.每个镍，金，锡铅电镀效率为多少？解答：1. 20万支端子总长度==200000×6==1200000==1200M20万支端子耗时==1200/ 20 ==60分==1Hr2. 20万支端子总面积==200000×20==4000000mm2==400dm220万支端子耗纯金量==0.0049AZ==0.0049×400×11.5==22.54g20万支端子耗PGC量==22.54 / 0.681==33.1g3. 每个镍槽电镀面积==2×1000×82 / 6==27333.33mm2==2.73dm2每个镍槽电流密度==50 /2.73 ==18.32ASD每个金槽电镀面积==2×1000×20 / 6==6666.667mm2==0.67dm2每个镍槽电流密度==4 /0.67 ==5.97ASD每个锡铅槽电镀面积==2×1000×46 / 6==15333.33mm2==1.53dm2每个镍槽电流密度==40 /1.53 ==26.14ASD4. 镍电镀时间==3×2 /20==0.3分镍理论厚度==8.07CT==8.07×18.32×0.3==44.35镍电镀效率==43 /44.35 ==97%金电镀时间==2×2 /20==0.2分金理论厚度==24.98CT==24.98×5.97×0.2==29.83金电镀效率==11.5/29.83 ==38.6%锡铅电镀时间==3×2 /20==0.3分锡铅理论厚度==20.28CT==20.28×26.14×0.3==159锡铅电镀效率==150/159 ==94.3%综合计算B：今有一客户委托电镀加工一端子，数量总为5000K，其电镀规格为镍50µ``，金GF，锡铅为100µ``。

1、理论计算公式：Q = I × t I = j × S
Q：表示电量，反应在PCB上为厚度。

I：表示所使用的电流，单位为：A（）。

t：表示所需要的时间，单位为：min（分钟）。

j：表示，指每的单积上通过多少的电流，
单位为：ASF（A/ft2）。

S：表示受镀面积，单位为：ft2（）。

2、实践计算公式：
A、铜层厚的计算方法：
厚度（um）= (ASF)×时间(min)×电镀效率×
B、镍层厚度的计算方法：
厚度（um）= (ASF)×电镀时间(min)×电镀效率×
C、锡层的计算方法
厚度（um）= 电流密度(ASF)×电镀时间(min)×电镀效率×
3、以上计算公司仅供参考，每一家的电镀能力都会不同，所以应以本司的实际电镀水平为准。

4、楼主提及的A/DM是指ASD，即/平方分米（A/DM2）。

电镀公式及计算实例
/min）计算时，η最好不要取100%（可以取小点，如95%），因为实际电镀时，有未估算到的面积（如针尖、导线破漏），这些都相当于降低了效率。

查手册可知，Cu的密度γ=8、92 g/cm3，二价Cu2+的电化学当量K=1、186 g/(Ah)实例一、要求速率是v=0、5μm /min时，假设η=95%，电流密度D=？
D=60γv/(100Kη)=608、9
20、5/（1001、18695%）=2、375A/dm2实例二、反过来，要求电流密度D=1A/dm2时，假设η=95%，计算速率v=？
v=100KDη/(60γ)=1001、186195%/（608、92）=0、2105μm
/min（因为v与D成正比，所以记住这个数，可以简易换算，溶液里是二价Cu2+时，v=0、2105D，上次算的0、2216是假设
η=100%算的）。

比如，若D=2 A/dm2，则v=0、21052=0、
4210μm /min再如，若v=0、5μm /min，则D=0、
50、2105=2、375A/dm2可以利用公式v/D=100Kη/(60γ)及电化学当量表自己计算出常用金属Au、Ag+、Cu2+、Sn2+、Ni2+的v/D值，记住这些值，就可以简易换算。

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电镀基本计算(附录三)1.0 法拉第定律法拉第定律又叫电解定律，是电镀过程遵循的基本定律。

法拉第(Michael Faraday l791-1867)是英国著名的自学成才的科学家，他发现的电解定律至今仍然指导着电沉积技术，是电化学中最基本的定律，从事电镀专业的工作者，都应该熟知这一著名的定律。

它又分为两个子定律，即法拉第第一定律和法拉第第二定律。

(1)法拉第第一定律法拉第的研究表明，在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比。

当我们讨论的是金属的电沉积时，用公式可以表示为：M=KQ=KIt式中M一析出金属的质量；K—比例常数；Q—通过的电量；I—电流强度；t—通电时间。

法拉第第一定律描述的是电能转化为化学能的定性的关系，进一步的研究表明，这种转化有着严格的定量关系，这就是法拉第第二定律所要表述的内容。

(2)法拉第第二定律电解过程中，通过的电量相同，所析出或溶解出的不同物质的物质的量相同。

也可以表述为：电解lmol的物质，所需用的电量都是l个“法拉第”(F)，等于96500庫仑，或者26．8 A•h。

1F=26.8A•h=96500庫仑结合第一定律也可以说用相同的电量通过不同的电解质溶液时，在电极上析出(或溶解)的物质与它们的物质的量成正比。

由于现在标准用语中推荐使用摩尔数，也可以用摩尔数来描述这些定理。

所谓摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏伽德罗常数个微粒。

摩尔简称摩，符号mol。

由于每mol的任何物质所含的原子的数量是一个常数，即6.023 ×1023，这个数被叫作阿伏伽德罗常数。

说明：上面的代号是定律的表达，我推荐的计算用代号见下述。

2.0 电化学常数(C)：电化学常数(C)与电镀的电材质有关。

材质名称C--- (G/I-t)式中：G---电镀镀上基体上的量(g)I--电镀使用用电流(A)t---电镀使用时间(h)铜(Cu) 1.186 (二价铜)锌(Zn) 1.2196锡(Sn) 2.214铜(Cu) 2.271 (一价铜)对於合金的电化学常数(C)要按它的组分来计算，下面对黄铜合金示例：例：67.5﹪合金黄铜的电化学常数(C)计算公式：C(Cu-Zn)=1/(Cu﹪/C-Cu -Zn﹪/C-Zn)C(Cu-Zn)=1/(0.675/2.371-0.325/1.2196)=1.8143 g/A-h(克/安培-小时)3.0 钢丝线密度(g)：计算公式：g=6.16d²(见结构计算)4.0 镀层重量：命名：δ---镀层厚度(μ) μ=微米d---钢丝直径(mm)W---单位镀层重量(g/Kg)公式：δ=kdwk---镀层材质常数k的计算式为k=γ-s/4γ-cγ-s----基体材料比重γ-c----镀层材料比重下列常数中基体材料为轧制钢，比重采用7.85。

电镀时间与理论厚度的计算方法电镀时间的计算：电镀时间(分)==电镀子槽总长度(米)/产速(米/分)例：某一连续电镀设备，每一个镀镍子槽长为1.0米，共有五个，生产速度为10米/分，请问电镀时间为多少?电镀时间(分)==1.0×5/10==0.5(分)理论厚度的计算：由法拉第两大定律导出下列公式：理论厚度Z(µ``)==2.448CTM/ND(Z厚度，T时间，M原子量，N电荷数，D密度，C电流密度)举例：镍密度8.9g/cm3，电荷数2，原子量58.69，试问镍电镀理论厚度?Z==2.448 CTM/ND==2.448CT×58.69/2×8.9==8.07CT若电流密度为1Amp/dm2(1ASD)，电镀时间为一分钟，则理论厚度Z==8.07×1×1==8.07µ``金理论厚度==24.98CT(密度19.3，分子量196.9665，电荷数1)铜理论厚度==8.74 CT(密度8.9，分子量63.546，电荷数2)银理论厚度==25.15 CT(密度10.5，分子量107.868，电荷数1)钯理论厚度==10.85 CT(密度12.00，分子量106.42，电荷数2)80/20钯镍理论厚度==10.42 CT(密度11.38，分子量96.874，电荷数2)90/10锡铅理论厚度==20.28 CT(密度7.713，分子量127.8，电荷数2)综合计算A：假设电镀一批D-25P-10SnPb端子，数量为20万支，生产速度为20M/分，每个镍槽镍电流为50 Amp，金电流为4 Amp，锡铅电流为40 Amp，实际电镀所测出厚度镍为43µ``，金为11.5µ``，锡铅为150µ``，每个电镀槽长皆为2米，镍槽3个，金槽2个，锡铅槽3个，每支端子镀镍面积为82平方毫米，镀金面积为20平方毫米，镀锡铅面积为46平方毫米，每支端子间距为0.6毫米，请问：1.20万只端子，须多久可以完成?2.总耗金量为多少g?，换算PGC为多少g?3.每个镍，金，锡铅槽电流密度各为多少?4.每个镍，金，锡铅电镀效率为多少?解答：1.20万支端子总长度==200000×6==1200000==1200M20万支端子耗时==1200/20==60分==1Hr2.20万支端子总面积==200000×20==4000000mm2==400dm220万支端子耗纯金量==0.0049AZ==0.0049×400×11.5==22.54g20万支端子耗PGC量==22.54/0.681==33.1g3.每个镍槽电镀面积==2×1000×82/6==27333.33mm2==2.73dm2每个镍槽电流密度==50/2.73==18.32ASD每个金槽电镀面积==2×1000×20/6==6666.667mm2==0.67dm2每个镍槽电流密度==4/0.67==5.97ASD每个锡铅槽电镀面积==2×1000×46/6==15333.33mm2==1.53dm2每个镍槽电流密度==40/1.53==26.14ASD4.镍电镀时间==3×2/20==0.3分镍理论厚度==8.07CT==8.07×18.32×0.3==44.35镍电镀效率==43/44.35==97%金电镀时间==2×2/20==0.2分金理论厚度==24.98CT==24.98×5.97×0.2==29.83金电镀效率==11.5/29.83==38.6%锡铅电镀时间==3×2/20==0.3分锡铅理论厚度==20.28CT==20.28×26.14×0.3==159锡铅电镀效率==150/159==94.3%综合计算B：今有一客户委托电镀加工一端子，数量总为5000K，其电镀规格为镍50µ``，金GF，锡铅为100µ``。

电镀主材计算公式
1、理论上的铜球消耗
铜球消耗量=镀铜面积*镀铜厚度*铜密度/磷铜球纯度/电流效率（10000*0.035*8.9/0.95/0.95）
车磨版厚度按35丝镀，每平米消耗铜球为3.45公斤
研磨版厚度按10丝镀, 每平米消耗铜球为0.98公斤
在实际生产中,因为要考滤返工、堵面及稍度等因素,实际消耗量要比上述数值稍大.
2、理论上的镍板消耗量
镍板消耗量=镀镍面积*镀镍厚度*镍密度/镍板纯度/电流效率（10000*0.001*8.88/0.95/0.98）
按1丝镀，每平米消耗镍板为0.095公斤
因为在镀镍过程中,镍板在溶解过程中形成许多镍渣不能利用，所以,镍板纯度为95%。

3、铜添加剂消耗（每千安时1#和2#添加剂各加100毫升）
铜添加剂消耗=镀铜面积*铜厚度/1.3/1000*200
车磨版厚度按35丝镀，每平米消耗538毫升
研磨版厚度按10丝镀，每平米消耗153毫升
4、理论上铬酐消耗
铬酐消耗=镀铬面积*铬厚度*密度/铬分子量*铬酐分子量/利用率（10000*0.001*7.22/52*100/0.90）
每平米铬层厚度为1丝时，铬酐消耗量为154克。