印制电路板电镀常识问答
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电镀基础知识(1)以瓦特浴为基础的光泽电镀镍:1.电镀液:瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。
下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表.以下说明各个成分主要作用。
①硫酸镍:硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。
氯化镍也可以供给镍离子.镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。
但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多.表3.8 光泽电镀镍液的成分组成:②氯化镍:溶解在镀液中分解出氯离子。
NiCl2 →Ni2+ +Cl—加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。
氯离子会促进镍阳极的溶解.缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解.但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力.因此浓度管理非常重要。
③硼酸:添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。
镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。
阴极部主要有以下两种反应:镀镍反应:Ni2++2e—→Ni产生氢反映: 2H++2e- →H2特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH 高。
PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。
最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色.Ni2++2OH→Ni(OH)2完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象.这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。
以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用.但现在这句话已被否定。
事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。
而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。
最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。
现在在市场上可以看到销售大量的镀镍用光剂。
以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。
(表3.9)。
光剂一般分为一次光剂和二次光剂。
但出光剂,均匀作用的是二次光剂。
二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物,如果单独使用,会形成脆,高应力,无光泽的电镀层。
电镀基础知识100问(下)51.光亮硫酸盐镀铜溶液中的杂质对镀层质量有何影响?答:在光亮硫酸盐镀铜溶液中,金属杂质的影响比其它电镀溶液少。
很多的金属离子由于外界带入或基体金属的腐蚀(如铁、镍、锌)逐渐在镀液内累积,由于铜的电极电位较正,在强酸性溶液中,它们的存在,不足以造成共沉积的条件,因此影响也不大。
但铁、镍的存在会降低溶液的导电度,在含量高时会使镀层粗糙。
砷、锑的电位与铜相接近,能与铜共沉积,而使镀层粗糙变脆。
铅在溶液中能沉淀而出,影响不大。
某些有机杂质也常常引起镀层发脆。
52.为什么用低电流密度电解除去镍液中的微量金属时,搅拌能提高除去杂质的效率?答:用电解法除去镀镍液中的杂质时,进行搅拌,能使杂质与阴极有更多的接触机会,故能提高去除杂质的效率。
53.锌压铸件去油时,为什么不能在高温的强碱下浸渍?答:因为锌是两性金属,它易溶于酸,也易溶于碱。
在高温强碱中锌溶解很快,所以锌压铸件不能在高温的强碱中浸渍除油。
54.在某镀镍溶液中,通入镀槽的总电流为400A,通电时间共15分钟,假如电流效率为95%,共析出金属镍多少克?答:根据电解定律,镀层重量(m)应为:m=K·I·t·ηk根据上述公式并查得镍的电化当量K为1.095 克/安培·小时。
在上述条件下,可析出金属镍104克55.测定镀铬溶液的电流效率时,通过电流20A,经2小时在阴极上析出金属铬的重量为1.8克,求该镀铬液的电流效率?答:根据电解定律,镀层重量(m)应为:ηk=K·I·t·m 根据上述公式并查得六价铬的电化当量K为0.324 克/安培·小时。
在上述条件下,该镀铬液的阴极电流效率为13.9%56.重铬酸根在阴极上还原至三价铬的反应,为什么在没有催化阴离子时,一瞬间就停止了?答:镀铬溶液在没有催化阴离子的情况下,接通电流时,阴极上有氢气析出,同时部分还原为三价铬。
pcb板电镀原理-回复PCB板电镀原理是在印刷电路板(PCB)制造过程中,利用电化学方法将金属覆盖在电路表面,形成连续的电器连接,以提供电气连接和保护的一种常用技术。
下面将详细介绍PCB板电镀的原理和步骤。
1. 前期准备在进行电镀之前,需要先将PCB板的表面清洁干净,以便金属能够充分附着。
一般采用一系列的化学清洗工艺,包括去除表面的油污、尘埃和氧化物等,使PCB板表面变得光滑,提高电镀的附着性。
2. 电解液的制备电解液是进行电镀的关键因素之一。
通常情况下,铜是最常用的电镀金属。
铜电解液的主要组成部分包括硫酸铜、化学草酸,以及调节液体酸度和电阻的添加剂等。
这些成分能够提供可溶的金属离子以供电镀。
3. 电化学反应原理电镀过程是基于电化学原理进行的。
在电镀槽中,有两个电极:阳极和阴极。
阳极通常是由纯铜材料制成,而阴极则是需要进行电镀的PCB板。
电解液中的硫酸铜溶解成Cu2+ 离子,并通过电解液中的带电粒子的运动进行传输。
当电流通过电解液和板面之间时,Cu2+ 离子会被还原成铜原子,并附着在PCB板的表面上。
4. 电镀槽的工作电镀槽是一个容器,内部充满了电解液。
在槽中,阳极和阴极都会被浸没在电解液中,然后通过外部电源来提供电流。
一般情况下,阳极会比阴极大,以便在向阳极提供电流时,可以提供足够的离子溶液。
5. 电镀过程控制在电镀过程中,需要控制电流的大小和时间,以确保电镀的均匀性和质量。
电流的大小会影响到电镀速度,而电流的时间则影响到镀层的厚度。
因此,需要根据具体要求来调整电流和时间的参数。
6. 后期处理在完成电镀后,需要对PCB板进行后期处理,以消除表面的残留物和提高电镀层的耐腐蚀性能。
后期处理通常包括金属除锡,去除残留的电解液和添加保护层等步骤。
总结:PCB板电镀是一种常用的技术,可以在PCB板表面形成连续的金属电镀层,以提供电气连接和保护。
电镀过程利用电化学原理,在特定的电解液中,通过电流的作用将金属离子还原成金属原子,并将其附着在PCB板表面。
安全管理编号:YTO-FS-PD605金属电镀的基本常识与问答通用版In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards金属电镀的基本常识与问答通用版使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。
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1. 1电镀定义电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos- ition process),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着在物体表面上,其目的为改变物体表面的特性或尺寸。
1. 2电镀目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。
例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理的防渗碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修补。
1. 3各种镀金方法电镀法(electroplating) 无电镀法(electroless plating)热浸法(hot dip plating) 熔射喷镀法(spray plating) 塑料电镀(plastic plating) 浸渍电镀(immersionplating)渗透镀金(diffusion plating) 阴极溅镀(cathode supptering)真空离子电镀(vacuum plating) 合金电镀(alloy plating)复合电镀(composite plating 局部电镀(selective plating)穿孔电镀(through-hole plating) 笔电镀(pen plating)电铸(electroforming)1.4 电镀基本知识电镀大部分是在液体(solution)下进行,而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀,大约有30种的金属可由水溶液进行电镀,例如:铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd" 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、铊、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。
电镀基础知识理论常识2013年03月19日电镀定义:电镀(Electroplating) 就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。
形象地说:电镀就是用电在物体的表面包上一层致密的金属薄膜。
电镀质量要求1.与基材金属结合牢固,附着力好。
2.镀层完整,结晶细致而紧密,孔隙率小。
3.具有良好的物理(导电)、化学(防腐)及机械(耐磨)性能。
4.有符合标准规定的镀层厚度,而且镀层分布要均匀。
镀层的分类按电化学性质阳极性镀层(钢铁镀锌)阴极性镀层(钢铁镀镍、镀铜等)镀层的分类按镀层组成单金属电镀(镀镍、锌、铜、铬、金、银等)。
合金电镀(锌镍合金、锡镍合金等)。
复合电沉积(电镀层中镶嵌固体颗粒,如雾镍)。
按获取镀层方式常规电镀(挂镀、滚镀)电刷镀脉冲电镀电铸电镀的分类按功能性装饰性电镀(镀镍、镀铜、镀装饰铬、镀金等) 功能性电镀防护性电镀(镀锌)耐磨性电镀(镀硬铬)提高可焊性电镀(镀锡)增强导电性电镀(镀银)电镀的基本工艺流程分三个阶段:镀前处理,包括除油,酸洗,清洗、活化等。
电镀阶段,电镀一层或多层金属或合金。
镀后处理,脱水,钝化,去氢等。
电镀过程镀前处理镀后处理电镀打地基建房子装修镀前处理—除油油污按化学性质为两大类,即皂化油和非皂化油。
动物油和植物油属皂化油,这些油能与碱作用生成肥皂,因此有皂化油之称。
各种矿物油如石蜡、凡士林,各种润滑油等。
它们与碱不起皂化作用,统称之为非皂化油。
因此前道工序使用的油剂种类对电镀影响很大。
除油方法包括有机溶剂除油,化学除油,电化学除油,机械除油,超声波除油等方法。
镀前处理—除油电镀厂的除油方式:浸泡、滚光、震动除油。
油污对电镀的影响油污影响镀层的结合力,严重时甚至导致镀层无法沉积。
可以联想我们将透明胶布粘在有油污的表面时,很容易就脱落,甚至失去粘性。
电镀基础知识(1)以瓦特浴为基础的光泽电镀镍:1.电镀液:瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。
下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表。
以下说明各个成分主要作用。
①硫酸镍:硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。
氯化镍也可以供给镍离子。
镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。
但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多。
②氯化镍:溶解在镀液中分解出氯离子。
NiCl2 →Ni2+ +Cl-加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。
氯离子会促进镍阳极的溶解。
缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解。
但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力。
因此浓度管理非常重要。
③硼酸:添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。
镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。
阴极部主要有以下两种反应:镀镍反应:Ni2++2e-→Ni产生氢反映:2H++2e- →H2特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH高。
PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。
最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色。
Ni2++2OH→Ni(OH)2完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象。
这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。
以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用。
但现在这句话已被否定。
事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。
而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。
最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。
2.光剂:现在在市场上可以看到销售大量的镀镍用光剂。
以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。
(表3.9)。
光剂一般分为一次光剂和二次光剂。
但出光剂,均匀作用的是二次光剂。
二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物,如果单独使用,会形成脆,高应力,无光泽的电镀层。
看完你就是专家!电镀专业知识问答集结慧聪表面处理网讯:1.电解液为什么能够导电?答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。
在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解中则是由带电的离子来输送电流。
当我们对电解液施加电压时,由于强大的电场的吸引力,离子分别跑向与自己极性相反的电极。
阳离子跑向阴极,阴离子跑向阳极。
它们的运动使电流得以通过,这就是电解液导电的原理。
2、什么是电解?答:当电流通过电解液时,在电极上发生的氧化还原反应使电解质在电流作用下被分解的过程就叫做电解。
通电时电解质的阳离子移向阴极,并在阴极得到电子而被还原成新物质;阴离子移向阳极,并在阳极上失去电子而被氧化成新物质3、金属为什么要进行电镀?答:金属在各种不同环境下使用时,由于外界介质在金属表面上的化学和电化学作用而产生了金属腐蚀。
金属腐蚀的结果,不仅是金属本身的损失,而且由于金属制品结构的损坏而失去使用价值造成人力物力的浪费,其价值比金属本身要大很多倍。
因此,在大量生产金属和金属制品的同时,就必须与金属的腐蚀进行斗争。
电镀工艺是增加金属防护性能及改善金属表面质量的最有效的方法之一。
金属制品电镀就是为了保护金属不受腐蚀、改善金属制品的性能和增加制品表面的美观。
4、什么是电镀?答:借电解作用,在金属制件表面上沉积一薄层其它金属的方法,就叫做电镀。
电镀包括镀前处理(除油、除锈)、镀上金属层和镀后处理(钝化、除氢)等过程。
用于防止金属制品腐蚀,修复磨损部分,增加耐用性、反光性、导电性和美观等。
电镀时将金属制件作为阴极,所镀金属板或棒作为阳极,分别挂于铜制的极棒上面浸入含有镀层成分的镀液中,通入直流电。
在个别情况下,也有用不溶性阳极,例如镀铬时用铅或铅梯合金阳极。
5、试述电镀溶液配制过程。
答:(1)将计量好的所需电镀药品先分别放入开料槽(小槽)内,再加入适量的清水溶解充分后,才能将溶液倒入镀槽内。
(2)溶液所含的杂质,可以先用各种化学方法清除,并以活性炭处理。
【电镀基本知识与常用术语】常用术语1 分散能力:在特定条件下,一定溶液使电极上(通常是阴极)镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。
也称均镀能力。
2 深镀能力:镀液要特定条件下凹槽或深孔处沉积金属镀层的能力。
3 电镀:是在含有某种金属离子的电解液中,将被镀工件作为阴极,通以一定波形的低压直流电.而使金属离子得到电子,不断在阴极沉积为金属的加工过程。
4 电流密度:单位面积电极上通过的电流强度,通常以A/dm2表示。
5 电流效率:电极上通过单位电量时,其一反应形成的产物的实际重量与其电化当量之比,通常以百分数表示。
6 阴极:反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极。
7 阳极:能接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极。
10 阴极性镀层:电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。
11 阳极性镀层:电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。
12 沉积速度:单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。
通常以微米/小时表示。
13 活化:使金属表面钝态消失的过程。
14 钝化;在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍,并在比较宽的电极电位范围内,使金属溶解反应速度降到很低的作用。
15 氢脆:由于浸蚀,除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。
16 PH值:氢离子活度的常用对数的负值。
17 基体材料:能与其上沉积金属或形成膜层的材料。
18 辅助阳极:除了在电镀中正常需要的阳极以外,为了改善被镀制件表面上的电流分布而使用的辅加阳极。
19 辅助阴极:为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺或烧焦等毛病,在该部位附近另加某种形状的阴极,用以消耗部分电流,这种附加的阴极就是辅助阴极。
20 阴极极化:直流电通过电极时,阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。
21 初次电流分布:在电极极化不存在时,电流在电极表面上的分布。
22 化学钝化:将制件放在含有氧化剂的溶液中处理,使表面形成一层很薄的钝态,保护膜的过程。
电镀的几点常识一. 电镀是电解原理的一种应用,它是通过电解在外电源的作用下所发生的氧化还原反应, 在被镀物表面沉积一层金属的过程.二. 电镀的目的因镀层的性质各不相同,故其作用也各有差别.1.电镀的主要作用有:a.防护性电镀b.装饰性电镀c.修复性电镀d.功能性电镀2.五金文具系列一类的产品,所电镀的应属防护性、装饰性电镀,更倾向于防护性的电镀.3.防护性电镀所得镀层的防护性能大小,于镀层金属的性质密切相关.根据镀层的性质不同,防护性可分为两大类: 一类是机械防护作用;二类是电化学保护作用.一般用镀镍、镀铬层来电镀.中间层往往用来打镍底.而镍底多孔,单纯覆盖在金属(钢铁)的表面,则防护性较差.一般会打铜度或镀重镍,来加强其防护功能.故一般的电镀工艺流程设计中会出现的单纯多镀缸的现象.防护有镍铬双层防护.预Cu 底Cu 光泽Cu 镀Ni 镀Cr铬: 是防护性金属镀层的重要组成成员,其特点是表面很容易生成氧化膜(氧化层).因此在空气中很稳定,不易产生变色和失去光泽,且表面不易被污染,稳定性强.三. 因各制造厂选用的药液不同,其药水的性质不同,镀铜分为两大类: 碱性镀铜和酸性镀铜.镀镍也分为氯化物镀镍和酸性镀镍(硫酸镍).各工艺特点的不同,其维护也会各有差异.各厂商对被镀物品要求不一样,功能不一样,则其工艺流程也会不一样.防护性电镀从外观上区分,可大致分为半光泽面电镀、雾面电镀、金光泽面电镀、亮面电镀.这就要求工艺流程中改变或调整镀液的含量或改变其操作条件来得到所需的质量.四. 就电镀制程中常见的工艺作一下简要的说明:1.电镀前处理(1)除油工序一般镀件表面会有动植物油,机械油类的附着.除油需根据二件表面附油的情况来选择合适的脱脂剂,(不会伤基材) (会伤基材)较为常见的除油工序:a.超声波脱脂b.热脱脂c.阴极电解d.阴极电解e.酸电解前处理除油需注意的几个问题:a.脱脂剂的标准,安全操作范围,原物料的标准值.b.操作浓度.c.操作条件含相关设备,操作温度等.d.操作电流,主要是指阴阳极电解,一般选用直流电流作电解.e.药物的时效,以安培小时计算.f.浓度标准的维持,保持清洁度及其维护办法.g.药水分析与添加.注意事项:药水一般可从分析浓度,也可以从外观来判断是否被污染或不合标准.对污染药水的因素需从源头杜绝.2.浸酸/微蚀酸洗是电镀前处理的一个重要环节,电镀层地密着性优劣.直接与此工序相关,一般电镀都会设置两道酸洗的工艺流程,目的在于镀件在进入镀缸之前基体表面处理干凈.一般酸洗都会选用工业三强酸与其它物质配比来作前处理用(H2SO4、HCL、HNO3).在这里需提一下几个需注意的问题(1)药水的挥发性,会降低浓度.(如HCL的鳌合物)a.浓度分析b.比重c.外观从以上三个方面控制.(2)药水的分解沉淀,使用之前搅拌或连续移动.(3)药水污染,一般不易被觉查.除非颜色明显改变,污染的药水可以从浸蚀过的镀件表面显现出来.一般来讲,污染药水的事件,需从根本上杜绝源头.一但发现药水被污染,立即更换.不可忽视前处理药水被污染的影响.五.镀铜可分为酸性镀铜、碱性镀铜一般有按主盐成份分类: 氰化物镀铜、焦磷酸盐镀铜、硫酸盐等.1.氰化物镀铜一般作预镀铜或打底铜用,所得到的镀层较薄,主要特征是此药水无置换能力.此工艺的药物剧毒,主要是氰化物.一般用氰化钠(钾),但碱性镀铜,氰化物水解,会产生碳酸盐.碳酸盐聚积会影响镀层质量,所以氰化物镀铜稳定性较差,则需平常操作过程中对工艺制程的药物严格加以维护来稳定质量.维护内容有:a.连续过滤.b.活性碳处理(含助滤剂添加)c.除杂(铅、锌、铬酸根、碳酸钠、油类及其它有机物)d.浓度调整,成份调整c.阳极维护(钛蓝、阳极袋)2.酸性镀铜硫酸铜/焦磷酸铜(1)酸性镀铜是因为铜光泽剂的发现,能得到光亮.稳定的铜镀层才被广泛的用于工厂制造业.特点: a.镀液稳定b.沉积效率高缺点: a.结晶粗糙b.易产生置换反应由以上可知在镀光泽铜之前,为防止置换反应的产生,必需先用氰化物镀铜打上一层细致的铜镀层,叫做预镀铜.然后进入酸铜再次获得光亮的镀层.(2)需注意几点a.浓度控制,成份控制b.阳极维护c.循环过泸d.电流密度(3)镀镍工艺维护a.镀液浓度标准的维护,分析调整b.药水清洁度的维护c.PH值的掌控d.活性碳支作的定期执行e.弱电解的进行f.除杂剂添加(铜、锌、铬、硝酸根、有机物)g.操作温度控制(4)常见问题a.针孔b.发黑外观不良c.结合不良d.光亮度不够e.毛刺粗糙f.颗粒g.脱皮六.镀工业镍一般作保护层,用于底镀层.光亮性的一般选用硫酸镍电镀工艺流程,或者胺基磺酸镍. 操作需说明几点:1.操作PH值PH值过高过低都会产生不良影响.PH值过低阳极溶解快,镀层易脆,延展性差;PH值过高,碱性盐沉淀快,光泽剂消耗量大.2.温度光亮镍一般将镍缸温度控制在45-60℃之间,否则会对光亮面产生影响.另外对镀层的内应力也会产生影响.3.阳极电流密度,光亮型电镀,操作电流密度ASD=2-5A/cm2 ,过大过小都会有不良影响.4.搅拌分两种:(1)空气搅拌 (2)高速循环目的在于让镀液的成份和温度分布均匀.得到较均匀的镀层.减小电位差的影响.5.温度控制一般会出现的几个质量不良.a.镀烧焦b.光亮度差c.毛刺,颗粒d.条纹e.络合不良,镀层与镀层之间特别注意铜液的污染,工艺流程中水洗槽设计的完整性和实际生产操作水洗作业的彻底性.七.镀铬1.普通的镀铬溶液是采用硫酸跟作催化剂的铬酸溶液,电镀出的镀层光亮,镀液的杂质容忍度大,因此易维护.2.工艺维护a.控制好各成份之间的比例b.控制好三价铬的含量(可用电解降低含量)c.阳极定期要刷洗,要求导电良好.d.源的选用.3.常见故障a.金属杂质污染(CU2+ ZN2+ NI2+ PN2+ NA2+)b.镀层发花c.镀层发花粗糙,发灰.附: 操作电流大,电镀时溶液表面会形成较厚的泡沫层,起缸时赶开即可,或适量加大药水循环.八.后处理1.水洗的彻底性.2.中和酸(碱)缸的维护.九.电镀过程的水洗水洗是电镀过程中的一大组成部分,电镀离不开水洗.根据要求的不同,一般都采用去离子水,此水质导电率在1.0以下,适合各种电子产品电镀.为维护质量稳定,后处理的用水可全部用去离子水,即人们常说的纯水.十.质量检验注意的几点问题1.外观检验2.功能测试3.特性检验4.破坏测试高温测试耐老化雾测试弯折90° 180° 360° 720°测试5.厚度测试.。
【印制电路板电镀常识100问答】1.电解液为什么能够导电?答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。
在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解液中则是由带电的离子来输送电流。
在电解液中由于正负离子的电荷相等,所以不显电性,我们叫做电中性。
当我们对电解液施加电压时,由于强大的电场的吸引力,离子分别跑向与自己极性相反的电极。
阳离子跑向阴极,阴离子跑向阳极。
它们的运动使电流得以通过,这就是电解液导电的道理。
2.在电镀过程中,挂具发热烫手,是由于镀液温度太高造成的吗?答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系,但主要的原因是: (1)通过挂具的电流太大。
(2)挂具上的接触不良,电阻增高而使挂具发热。
3.控制电镀层厚度的主要因素是什么?答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间。
4.黄铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗?答:不是,黄铜镀层是铜和锌的合金镀层,青铜镀层是铜和锡的合金镀层。
5.法拉第定律是表示什么关系的,试述法拉第的第一定律和第二定律?答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律。
法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。
(1)W=K*I*t W——析出物质的重量(g) K——比例常数(电化当量) I——电流强度(安培) t——通电时间(小时) 法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时,则所析出金属之重量与各电解液之化学当量成正比。
(2)K=C*E C——比例常数。
E——化学当量6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀(微蚀),中间要经清水洗净?答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的,如果把除油溶液直接带进酸腐蚀(微蚀)溶液中,就会起酸、碱的中和反应,降低了酸的浓度和作用。
中和反应的生成物粘附在工件上,会影响镀层的质量。
故工件在化学除油后,一定要经清水冲洗干净,才能进入酸腐蚀的溶液。
7.电镀层出现毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的,如何解决?答:镀层出现毛刺、粗粒,主要是镀液受悬浮杂质污染所造成的。
其来源是:空气中的灰尘、阳极的泥渣、金属杂质的水解产物。
此外,还有镀液成分不正常和操作条件不合要求等等。
解决的办法是:调正镀液成分和操作条件。
如果是悬浮杂质所造成,则应将镀液过滤。
8.配制电镀液的基本程序如何?答:配制电镀液的基本程序如下:(1)将汁量好的所需电镀药品先放入开料槽(小槽)内,再加入适量的清水溶解,注意勿将药品直接倒入镀槽内。
(2)溶液所含的杂质,可以先用各种化学方法清除,并以活性炭处理。
(3)已处理静置好的溶液,滤入清洁的镀槽中,加水至标准量。
(4)调节好镀液工艺规范(pH值、温度、添加剂等)。
(5)最后用低电流密度进行电解沉积,以除去其它金属离子杂质,直至溶液适合操作为止。
9.为什么桂具要涂上绝缘材料?答:挂具制造一般除挂勾和产品接触导电部分外,其余均应涂上绝缘材料,以减少电流损耗和金属损失,确保产品有效面积电镀,提高有效电流,并使挂具耐用。
10.硫酸、盐酸除锈效果怎样?硝酸能否除锈?答:产品除锈一般以采用浓盐酸效果最好,能达到效率高,即使时间过长了些也不致产生过腐蚀,损坏基体金属的现象。
硫酸除去表面锈渍较好,但除锈很慢,而时间过长了又产生过腐蚀现象,对产品基体损坏较大。
硝酸不能用于除锈,因其氧化性很强,遇金属即进行氧化,产生大量的氧化氮剧毒气体。
11.镀前处理对电镀层的质量有何影响?答:从长期的生产实践证明,电镀生产中所发生的质量事故,大多数并不是由于电镀工艺本身所造成。
多半是由于金属制品的镀前处理不当所致。
将别是镀层的平整程度、结合力、抗腐蚀能力等性能的好坏,与镀前处理的质量优劣更是密切相关。
金属制品在电镀以前的表面状态及其清洁程度是能否取得优质镀层的重要环节。
在粗糙的金属表面,很难获得平滑光亮的镀层,而且镀层孔隙也多,使防蚀性能减低。
金属表面如果存有某种油垢物,也不能获得正常的镀层。
12.在氰化物镀液中,游离氰化物的定义是什么?答:在氰化物镀液中,未结合在络盐内的多余氰化物就叫做游离氰化物。
例如在氰化镀铜液中的游离氰化物就是形成[Cu(CN)3]= 络离子以外的多余氰化物。
13.在氰化镀铜中,阳极产生钝化,溶解不良,游离氰化物的含量为什么会升高? 答:在氰化镀铜电镀时,阳极溶解不良,虽然一部分氰根在阳极上氧化消耗了,但在阴极上由于铜氰络离子的放电,产生了更多的游离氰根,而使镀液中的游离氰化物含量升高。
14.酸性光亮镀铜的阳极材料对镀层质量有什么影响?答:在酸性光亮镀铜工艺中,若使用电解铜阳极,极易产生铜粉,引起镀层粗糙,而且光亮剂的消耗快,所以应采用含有少量磷(0.1~0.3%)的铜阳极,可以显著地减少铜粉。
但若采用含磷量过高的铜阳极,则将使阳极溶解性能变差,致使镀液中的铜含量下降。
15.镀镍液中,阳极面积缩小,阳极电流密度增加,这时溶液的pH值是上升还是下降? 答:溶液的pH值下降。
这是因为阳极减少,电流密度增加,阳极发生钝化而不溶解,阳极钝化后,析出氧气,溶液中H<SUP>+</SUP>增加,因而酸性增加,pH下降。
16.镀镍液中,要促进阳极溶解,应添加什么?加入多量的硼酸可以吗?答:要促进镍阳极的溶解,应加入适量的氯离子。
硼酸没有促进镍阳极溶解的作用。
17.光亮镀镍溶液要注意那些有害杂质的干扰影响?答:光亮镀镍要注意: (1)工业原料不纯。
如硫酸镍含有铜、锌及硝酸根,阳极镍板含有铁等杂质;(2)生产过程的污染。
如清洗不彻底,从产品或挂具带进的铜、铬。
有机添加剂的分解产物。
这些都是光亮镀镍的有害杂质,要注意排除。
18.镀镍套铬后出现脱皮、扑落现象,主要是由于镀前处理不良所造成的吗?答:镀镍套铬后出现镀层剥离现象,镀前处理不良是一个因素,但不一定全是由于镀前处理不良所造成,它与镀液的状况以及产生双层镍的现象有关。
19.为什么不能使用金属铬作为镀铬阳极?答:镀铬不采用可溶性金属铬作为阳极,主要是它在镀铬过程中极易溶解。
阳极金属铬溶解的电流效率大大地高于阴极金属铬沉积的电流效率。
这样,随着电镀过程的进行,势必造成镀液中铬含量愈来愈高,致使无法实现正常的电镀。
而且以金属铬作为阳极,它主要以三价铬离子形式溶解进入溶液中,使镀液中的三价铬离子大量积累。
同时由于金属铬很脆,难以加工成各种形状,所以不能用全金属铬作为阳极,一般都采用铅或铅合金来作为镀铬过程中的阳极。
20.镀铬层中产生部分棕色膜,这是什么原因?答:镀铬层中产生部分棕色膜,主要是硫酸根不足所造成的。
此外,槽液温度过低或受杂质(如Cl-)干扰,也会在铬镀层中产生棕色的膜。
21.什么是电解?答:当电流通过电解液时,在电极上发生的氧化还原反应使电解质在电流作用下被分解的过程就叫做电解。
通电时电解质的阳离子移向阴极,并在阴极得到电子而被还原成新物质;阴离子移向阳极,并在阳极上失去电子而被氧化成新物质。
有时在阳极上也发生电极材料的氧化作用。
例如电解熔融的氯化钠。
NaCl→Na++Cl- 阴极Na++e→Na 阳极2Cl--2e→Cl2↑ 电解工业在国民经济中起着巨大的作用,许多有色金属和稀有金属的冶炼,化学工业产品的制备以及电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过电解来实现的。
22.什么是电镀?答:借电解作用,在金属制件表面上沉积一薄层其它金属的方法,就叫做电镀。
电镀包括镀前处理(除油、除锈)、镀上金属层和镀后处理(钝化、除氢)等过程。
用于防止金属制品腐蚀,修复磨损部分,增加耐用性,反光性,导电性和美观等。
电镀时将金属制件作为阴极,所镀金属板或棒作为阳极,分别挂于铜制的极棒上面浸入含有镀层成分的电解液中,通入直流电。
在个别情况下,也有用不溶性阳极,例如镀铬时用铅或铅锑合金阳极。
23.何谓电流强度?答:电流强度简称电流,是指单位时间内通过导体横截面的电量。
单位是安培,简称安(A)。
24.电流密度是什么?如何计算?答:电流密度是指每单位面积的电极上的电流强度。
电镀上是以一平方分米为基本计算单位,所以,通过一平方分米电极面积的电流强度就称为该电极的电流密度。
阴极电流密度用DK表示,阳极电流密度用DA表示,单位是安培/平方分米,即A/d㎡。
(国外也有用安培/平方英寸表示)。
例如镀件总面积为50平方分米,使用的电流为100 安培,则电流密度为100安培÷50平方分米=2安培/平方分米。
阴极电流密度对镀层质量影响很大,过高过低都会产生质量低下的镀层。
电流密度还直接决定镀层沉积速度,影响生产效率。
25.什么叫做电流效率?答:电流通过电镀溶液在阴极上所析出金属的重量,并不一定和电解定律(电解时电板上析出或溶解物质的重量与电流通过的电量成正比)理论计算的重量相符合,一般是比理论量少。
这是由于电解时不单纯地进行金属离子放电还原成金属,而且还进行别的副反应。
例如氢的析出,就会消耗一定的电量。
因此,要析出一定量的金属时,其实际所需的电流比理论计算值要大。
故按理论计算所需的电流值和实际需要的电流值之比,就叫做电流效率。
电流效率愈高,电能的浪费愈少。
26.已知电流密度和电镀时间,如何求得电镀层的厚度?答:首先根据镀种得出该工艺的电流效率,同时查表得出该金属的电化当量和密度(比重),然后按下公式进行计算: 镀层厚度d的计算公式(d:微米)d=(C×Dk×t×ηk×100)/(60×r);电镀时间t计算公式(t:分钟)t=(60×r×d)/(C×Dk×ηk×100) ;阴极电流密度Dk计算公式(Dk:A/dm2)Dk=(60×r×d)/(C×t×ηk×100);阴极电流效率计算公式:ηk=(60×r×d)/(C×t×Dk×100)C=电化当量(克/安培·小时) Dk=阴极电流密度(安培/平方分米) t=电镀时间(分) ηκ=阴极电流效率(%) r=电镀层金属密度(克/厘米3) 例:已知镀镍液电流效率95%,阴极电流密度为2.5A/d㎡,电镀20分钟后所得镀层厚度是多少? 查表得镍的电化当量为1.095密度8.8 ;d= (C×Dk×t×ηk)/60r= 1.095×2.5×20×95%×100 /(60×8.8) = 9.85um ;27.什么是阳极性镀层和阴极性镀层,对于铁基体来说,锌、铜、镍、铬、铜锡合金等镀层是属于那一类的镀层?答:按照镀层金属与基体金属之间的电化关系来分类,可以将镀层分为阳极镀层和阴极镀层,在一般的条件下,镀层金属的电极电位比基体金属的电极电位为负时,叫做阳极镀层,反之,叫做阴极镀层。