电镀层爬锡影响因素A
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电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策1、针孔。
针孔是由于镀件外表吸附着氢气,迟迟不开释。
使镀液无法亲润镀件外表,然后无法电析镀层。
跟着析氢点周围区域镀层厚度的添加,析氢点就构成了一个针孔。
特点是一个发亮的圆孔,有时还有一个向上的小尾巴"。
当镀液中短少湿润剂并且电流密度偏高时,容易构成针孔。
2、麻点。
麻点是由于受镀外表不洁净,有固体物质吸附,或许镀液中固体物质悬浮着,当在电场效果下到达工件外表后,吸附其上,而影响了电析,把这些固体物质嵌入在电镀层中,构成一个个小凸点(麻点)。
特点是上凸,没有发亮现象,没有固定形状。
总归是工件脏、镀液脏而构成。
3、气流条纹。
气流条纹是由于添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高而降低了阴极电流效率然后析氢量大。
假如当时镀液流动缓慢,阴极移动缓慢,氢气贴着工件外表上升的进程中影响了电析结晶的摆放,构成自下而上一条条气流条纹。
4、掩镀(露底)。
掩镀是由于是工件外表管脚部位的软性溢料没有除掉,无法在此处进行电析堆积镀层。
电镀后可见基材,故称露底(由于软溢料是半通明的或通明的树脂成份)。
5、镀层脆性。
在SMD电镀后切筋成形后,可见在管脚弯处有开裂现象。
当镍层与基体之间开裂,判定是镍层脆性。
当锡层与镍层之间开裂,判定是锡层脆性。
构成脆性的原因八成是添加剂,光亮剂过量,或许是镀液中无机、有机杂质太多构成。
6、气袋。
气袋的构成是由于工件的形状和积气条件而构成。
氢气积在"袋中"无法排到镀液液面。
氢气的存在阻挠了电析镀层。
使堆集氢气的部位无镀层。
在电镀时,只需留意工件的钩挂方向能够防止气袋现象。
如图示工件电镀时,当垂直于镀槽底钩挂时,不发生气袋。
当平行于槽底钩挂时,易发生气袋。
7、塑封黑体中心开"锡花”。
在黑体上有锡镀层,这是由于电子管在焊线时,金丝的向上抛物形太高,塑封时金丝显露在黑体外表,锡就镀在金丝上,像开了一朵花。
不是镀液问题。
8、"爬锡"。
电镀质量六大影响因素影响电镀质量的因素很多,包括镀液的各种成分以及各种电镀工艺参数,下面讨论其中的主要因素。
(l) pH值的影响镀液中的pH值影响氢的放电电位、碱性夹杂物的沉淀,还影响络合物或水化物的组成以及添加剂的吸附程度。
但是,对各种因素的影响程度一般不可预见。
最佳的pH值往往要通过试验决定。
在含有络合剂离子的镀液中,pH值可能影响存在的各种络合物的平衡,因而必须根据浓度来考虑。
电镀过程中,若pH值增大,则阴极效率比阳极效率高,pH值减小则反之。
通过加入适当的缓冲剂可以将pH值稳定在一定的范围。
(2)添加剂的影响镀液中的光亮剂、整平剂、润湿剂等添加剂能明显改善镀层组织。
这些添加剂有无机和有机之分,无机添加剂在电解液中形成高分散度的氢氧化物或硫化物胶体,吸附在阴极表面阻碍金属析出,提高阴极极化作用。
有机添加剂多为表面活性物质,它们会吸附在阴极表面形成一层吸附膜,阻碍金属析出,因而提高阴极极化作用。
另外,某些有机添加剂在电解液中形成胶体,会与金属离子络合形成胶体一金属离子型络合物,阻碍金属离子放电而提高阴极极化作用。
(3)电流密度的影响任何电镀液都必须有一个能产生正常镀层的电流密度范围。
当电流密度过低时,阴极极化作用较小,镀层结晶粗大,甚至没有镀层。
随着电流密度的增加,阴极极化作用也随着增加,镀层晶粒越来越细。
当电流密度过高,超过极限电流密度时,镀层质量开始恶化,甚至出现海绵体、枝晶状、“烧焦”及发黑等。
电流密度的上限和下限是由电镀液的本性、浓度、温度和搅拌等因素决定的。
一般情况下,主盐浓度增大,镀液温度升高,以及有搅拌的条件下,可以允许采用较大的电流密度。
(4)电流波形的影响电流波形的影响是通过阴极电位和电流密度的变化来影响阴极沉积过程的,它进而影响镀层的组织结构甚至成分,使镀层性能和外观发生变化。
实践证明,三相全波整流和稳压直流相当,对镀层组织几乎没有什么影响,而其他波形则影响较大。
例如,单相半波会使镀铬层产生无光泽的黑灰色;单相全波会使焦磷酸盐镀铜及铜锡合金镀层光亮。
现代电镀网:电镀锡须的产生原因和预防措施
现代电镀网:电镀锡须的产生原因和预防措施锡须的产生原因:
1、锡与铜之间相互扩散,形成金属互化物,致使锡层内压应力的迅速增长,导致锡原子沿着晶体边界进行扩散,形成锡须;
2、电镀后镀层的残余应力,导致锡须的生长。
解决措施:
1、电镀雾锡,改变其结晶的结构,减小应力;
2、在150镀下烘烤2小时退火;(实验证明,在温度90镀以上,锡须将停止生长)
3、限制锡铜金属互化物的生成;
4、在锡铜之间加一层阻挡层,如镍层。
线材浸锡爬锡原因及解决方法嘿,咱今天就来说说线材浸锡爬锡这档子事儿。
这线材浸锡啊,有时候爬锡效果不好,可真让人头疼。
那为啥会出现这情况呢?又该咋解决呢?咱这就好好唠唠。
一、线材本身的问题1.1 线材质量不靠谱。
要是这线材质量不咋地,就跟那“豆腐渣工程”似的,表面不光滑,坑坑洼洼的。
那锡液往上爬的时候,就跟走在崎岖山路上一样,困难重重。
锡液没法均匀地附着在上面,爬锡效果自然就差啦。
1.2 线材材质不对路。
有的线材跟锡液就像“冤家对头”,根本不搭调。
锡液碰到这种线材,那就是“热脸贴了冷屁股”,怎么也爬不上去。
比如说有些特殊材质的线材,可能对锡液的亲和力特别差,这就导致了爬锡不良。
二、浸锡工艺的问题2.1 温度没整好。
这温度就好比炒菜的火候,太重要啦。
温度太高,锡液就跟“脱缰的野马”似的,到处乱窜,根本不听话。
爬锡的时候就会不均匀,有的地方厚,有的地方薄,甚至还会出现锡珠。
温度太低呢,锡液就变得“懒洋洋”的,没精打采,根本没力气往上爬。
2.2 时间没把握准。
时间短了,那就是“蜻蜓点水”,锡液还没来得及好好跟线材亲近亲近呢,就结束了。
这样肯定爬锡不充分。
时间长了也不行,那就是“过犹不及”。
线材可能会被过度加热,导致性能下降,甚至损坏。
2.3 助焊剂用得不对。
助焊剂就像是“红娘”,要是这个“红娘”不靠谱,那线材和锡液就没法好好“牵手”。
助焊剂的种类很多,如果选不对,或者使用方法不当,就起不到应有的作用。
比如说助焊剂的活性不够,或者涂得太多、太少,都会影响爬锡效果。
三、操作环境的问题3.1 环境太脏。
要是操作环境里有灰尘、杂质啥的,那可就麻烦了。
这就跟“一粒老鼠屎坏了一锅粥”一样。
这些东西会妨碍锡液的附着,让爬锡效果大打折扣。
想象一下,锡液在爬的时候,碰到这些“拦路虎”,能顺利才怪呢。
3.2 空气湿度不合适。
空气湿度太潮湿或者太干燥都不好。
太潮湿的话,锡液容易氧化,就跟“生锈的铁”似的,爬锡效果肯定不行。
太干燥呢,又可能产生静电,影响操作。
电子元件具有良好的焊锡性能,其镀层都必须采用镍上镀锡和镍上镀金2种工艺,不管是镀锡还是镀金,其影响爬锡质量好坏和镀镍层和镀金层的不纯物有很大的影响,本篇文章重点讨论镀层不纯物对焊锡的影响:1 镀镍的基本要求:镀镍中的有机物在电镀过程中和镍离子共沉积,这些有机物的存在更加容易导致镍层钝化,更容易导致镍层氧化,钝化的镍是很难和锡进行键合形成IMC金属;对于直接采用镀镍采用无添加剂的镍,是件好事,减少了有机物对焊锡的影响。
但是镀镍不使用光亮剂的厂家非常少,因为镀镍不采用光亮剂,镀镍产品外观颜色不亮,很多客户不接受,但是使用添加剂,其添加剂的控制非常困难,很多电镀厂因技术人员薄弱,很难维护好镍槽内的各种有机物添加剂(光亮剂,润湿剂,整平剂)等,这些添加剂基本上都是有机物,这些有机物和金属镍共沉积在镀层种,这就导致镍的纯度降低,镍纯度越低,其密度越小,密度越小,其单质镍在空气种越容易钝化,越容易发生氧化,尤其是在高温下(温度超过50度属于高温),沉积在金属镀层中的有机物率先扩撒到镀层表面,这些有机物排斥锡膏导致焊锡不良,添加剂含量越高,焊锡后颜色发紫色,导致焊锡变色,这些沉积的有机物如果是但链条的,其危害程度没有分解掉的有机物,镍层中的有机物被分解后,再沉积到镀层中,这些被分解的有机物危害程度更加大,因为单链条的有机物扩撒到镀层表面不容易导致镀层空洞化,这些分解的垃圾有机物扩散到镀层中后,会导致镀层有孔隙,这些孔隙会导致空气其它有害物质深入到孔隙中导致镀层腐蚀,进一步导致焊锡失败,对于腐蚀的知识点,本文不再介绍,重点介绍焊锡的知识点。
为了减少镀镍层的有机物对焊锡的影响,我们必须采取如下2种通常使用的办法:第一种办法:定期对镍槽进行活性炭处理,每周一次最好,活性炭过滤标准2克/升的量,每个月进行一次双氧水处理,双氧水的量5毫升/升;具体双氧水如何处理,可以参考我的双氧水处理有机物的专门文章。
杂质对焊锡的影响:无机物的影响:镀层中,不管是镍槽还是软金槽,铜离子是焊锡最大的障碍,铜如果沉积在镀层中,非常容易发生氧化,氧化的物质是锡材料进行排斥,导致焊锡质量变差,甚至变成空洞。
影响镀层厚度和质量的主要因素整个反应历程中镍析出的少,产生的氢多。
通常沉积镍层中总会有百分之三到百分之十五的磷,这就是电镀镍和化学镀镍的根本区别所在。
影响镀层厚度和质量的主要因素是时间、温度和PH值。
在槽液温度和PH值固定的条件下,镀层厚度和化学镀时间的关系,可见,随着时间延长,镀层随之增厚,但是沉积速率随着时间稍有减小。
槽液温度随沉积速率的影响。
随着温度提高,沉积速率急速增大。
在槽液温度低于50摄氏度的时候,沉积速率几乎为零。
当温度高于80摄氏度的时候,沉积速率明显下降。
最佳操作温度为八十摄氏度左右。
沉积速率受PH值影响,当PH值等于四的时候,发现底材镁合金产生严重溶解,沉积物几乎没有附着力。
当PH值大于八的时候,镀层会产生内应力,镀层内磷含量很低,这就使镀层耐蚀性下降。
最佳的条件是PH值等于6.5±1。
试验证明,工艺工程中碱洗对零件尺寸变化可以忽略。
酸洗,尺寸减小为每分钟1毫米,氟化物活化处理为每分钟0.08微米。
镀层密度为7.28~7.32每立方厘米。
镀层附着力好,经过两小时250摄氏度处理后空冷,没有发现镀层变色、裂纹、鼓泡或者脱落。
没有经过热处理镀层显微硬度为760~785VHV。
两小时230摄氏度处理后显微硬度可以提高55~65VHV。
在湿度百分之九十五,温度九十五摄氏度的恒温恒湿箱中试验四十八小时,镀层没有任何变化。
该镀层热稳定性优良。
在二百五十摄氏度,真空度为1.33*10-3帕真空箱四十八小时试验,镀层没有变化。
经过热循环试验100次,镀层完好。
化学镀镍层采用高活性酸性溶剂很容易焊接。
如果镀层在空气中长期放置,或者经过热处理,不采用高活性酸性溶剂就很难进行焊接。
这个事例证明,镁合金表面上可以直接进行化学镀镍,其附着性很好,其耐蚀性、硬度、可焊性均能满足工业要求,这对镁合金在通讯行业中应用开拓了广大市场空间。
教你电镀故障引起原因与排除方法展开全文慧聪表面处理网讯:电镀故障通常是指电镀的产品,即镀层出现的弊病(也称为毛病或缺陷〉,其表现形式多种多样,如防护-装饰性镀层起泡、暴皮、粗糙、漏镀、内应力大及光亮度不足等;功能性镀层达不到耐蚀、耐磨、导磁、硬度、屏蔽及焊接性能等。
电镀生产流程长,工艺参数处于动态变化之中,影响镀层质量的因素众多而复杂。
以下分享电镀故障引起原因与排除方法:一.由于物理因素对电镀产品质量的影响影响电镀质量的物理因素又可以分为机械的、电学的和几何的等几种,包括温度、搅拌、电流密度及波形、槽体形状大小、挂具形状、阳极状态等,本篇将分别加以讨论。
1.几何因素的影响几何因素包括镀槽的形状、大小;阳极的形状和配置;排具的形状以及被镀零件的形状等。
1.1镀槽除了刷镀以外,其他电镀都需镀槽,广义地说任何容器,只要不漏而又耐腐蚀,都可以用来做镀槽。
但是要讲究质量的话,镀槽应用按设计要求制作,而不是随便拿一个容器**可用的。
镀槽设计的依据是产量和被镀零件的大小、形状。
如果产量低、零件小,**用较小的镀槽,否则**是浪费。
反之,产量高、零件大,如果槽子太小,镀液很容易出现失调,电镀质量不能保证,也不划算。
合理的镀槽容量应该是满负荷运作能力的1.2~1.5倍,建议用加工零件的受镀面积来估算镀槽容积,一般每平方分米应占用8~12L容积,才可维持正常的工作。
遇有镀铬,或对温度敏感的镀种,要取上限,并适当加大容量,比如镀硬铬,每平方分米需要有30L 左右液量。
镀槽的几何形状一般是长方体,其高度一般为800~1000mm,宽度为600~800mm,长度在1200mm左右,容量在500~100L。
但具体尺寸应根据零件形状及挂具的设置、阳极的配置来定。
一般以中间为阴极、两侧为阳极的配置为标准。
零件应浸入在镀液中,距液面5~10cm,下端距槽底应10~20cm,阴极(零件)与阳极的距离应在15~20cm,尤其在没有搅拌时,阴阳极距离要拉大一些。
影响镀层厚度分布均匀性的因素:阳极的影响影响镀层厚度分布均匀性的因素:阳极的影响-水平方向阳极排布的影响关键词:影响,镀层,厚度,均匀性,因素作者:内容:1.水平方向阳极排布的影响水平方向阳极排布是均匀分布好还是集中分布好?是密一点好还是稀一点好?对于长件电镀(如钢管镀锌),生产中常有如图4中a、b、c三种阳极排布。
图4水平方向的阳极布置Figure 4 Horizontal distribution of anodes采用a的阳极分布时,水平方向阳极总长度超过工件许多,工件左右两头的电力线过于集中、紧密,阴极电流密度过大,两头不仅镀层厚,且很易烧焦。
采用b排布,阳极水平方向两头均短于工件长度(一般宜短l0~15 cm),则电力线分布较均匀,工件霞头镀层不致过厚,也不易烧焦,是合理的阳极分布。
因此,阳极在阳极杆上的位置不应一成不变,而宜梅据工件情况,适时给予恰当的调整。
图4中c排布则阳极过少、过稀,这是不大懂电镀的人常犯的错误。
讲一个真实故事:一次,陪某设备厂老板去一家小厂收款,进大门时扫了一下堆在门口的成品镀锌钢管。
到了办公室后,我问电镀厂老板:“最近没钱买锌板了吗?”老板很吃惊:“袁老师,你真神了,还未去车间看,咋知这回事?”其实一点不神:因为镀的钢管一段亮一段不亮,差别很明显,显然槽中只稀稀拉拉挂了几个锌板。
当阳极过稀时,电力线分布很不均匀,离阳极近的一段电力线密集,电流密度较大,镀层光亮性好;两阳极间隔处对应的工件部分则情况刚好相反。
原则上,在阳极面积允许大的情况下,阳极越密集,则电力线分布越均匀,电镀效果越好。
那种以为少挂阳极就可省金属材料消耗的想法,是连物质不灭定律都不懂的无知表现。
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电子元件焊锡是镀层的基本要求,产品具有焊接性,目前只有2种办法
第一种办法:锡和锡之间的键合作用,就是使用锡膏和镀锡之间的键合,产品的焊接位置需要电镀锡,其中锡又可以分为亮锡和雾锡,考虑到环保的要求,这里的锡都是纯锡,不再使用锡铅电镀工艺,电镀纯锡最大的问题,电子元器件在潮湿环境下容易长锡须,本文不在介绍锡须问题;
第二种办法,锡和镍之间的键合作用,锡和镍层非常容易发生锡焊,但是镍层容易在空气中发生钝化和氧化,这些氧化和钝化的镍层因无法被润湿,因此排斥锡膏,导致产品无法正常焊锡,因此镀镍的产品必须镀一层金,金保护着镍层不被钝化和氧化,只有这样的镍才具备焊接性,因此镀镍产品必须镀金,镀金的另外一个作用就是金在焊锡和打金线过程种,都是一种很好的润湿性金属,因此金层在焊锡过程,不但有保护镍层的作用而且还能起到润湿韩品的焊锡位置,提高焊锡的质量,下面我们重点讨论一下镍上镀金的厚度来讨论焊锡性能:
1镀金的基本要求本经过大量内部测试,得出,凡是对镍上镀金进行焊锡的产品,金层厚度必须大于0.05um,且这个金是软金或者钴含量比较低的镀金药水,不能依靠预镀金来实现这个厚度,预镀金是根本无可能实现焊锡性,基于成本考虑,如果电镀的产品能在3个月内进行使用,金的厚度可以控制在
0.04um,如果厚度小于0.04um,焊锡的稳定性很差,不耐存放。
如果要想确保产品耐存放一年或者以上,镀金厚度控制在0.08um是可行的。
对于焊锡金的厚度越厚,其抗存放的时间越长,但是金最大厚度不能超过0.5um,一旦金厚度超过0.5um 金溶解在锡料中,因金的含量增加导致焊锡层发脆,导致容易脱焊,焊接力变差等质量问题。