镀铜电源
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压延铜基材镀铜工艺流程
压延铜基材镀铜工艺流程:
①基材准备:选用高质量的压延铜作为基材,确保表面平整、无缺陷。
②清洗预处理:对压延铜基材进行清洗,去除表面的油脂、灰尘和氧化物。
③活化处理:通过化学方法活化铜基材表面,提高其可镀性。
④预镀处理:对基材进行预镀,形成一层薄的导电层,有利于后续镀铜。
⑤化学镀铜:在无需外加电源的情况下,通过化学还原反应在基材表面沉积铜层。
⑥电镀铜准备:如果需要增加铜层厚度,准备电镀设备和镀液。
⑦电镀铜:将活化后的基材作为阴极,放入含有铜离子的电解液中进行电镀。
⑧镀层控制:监控镀铜过程,控制镀层厚度、结晶形态和镀液成分。
⑨后处理:清洗镀后的基材,去除残留的镀液和杂质。
⑩干燥:使用热风或其他干燥方法去除基材表面的水分。
⑪质量检验:对镀铜后的压延铜基材进行质量检验,包括厚度、附着力和均匀性。
⑫包装储存:合格的镀铜压延铜基材进行包装,防止氧化和损伤,准备入库或发货。
电镀中文名称:电镀英文名称:electroplating定义1:利用电解工艺,将金属或合金沉积在镀件表面,形成金属镀层的表面处理技术。
应用学科:电力(一级学科);配电与用电(二级学科)定义2:利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
应用学科:机械工程(一级学科);表面工程(二级学科);电镀与化学镀(三级学科)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。
一、电镀的概念电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。
为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。
电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
二、电镀的作用利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。
电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。
通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。
此外,依各种电镀需求还有不同的作用。
举例如下:1.镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。
2.镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。
3.镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。
4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金。
5.镀锡铅:增进焊接能力,快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡)。
三、电镀的材料要求镀层大多是单一金属或合金,如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。
用砂纸打磨铁钉放入碱液中除油污用蒸馏水冲洗干净+2e-Cu 阳极电极反应Cu-2e-Cu放入盐酸中除铁锈用蒸馏水冲洗干净连接好装置,进行电镀铁钉上附着了红色的铜(一)问题与讨论:1.若用如图所示装置,模拟铁制品上镀铜,则电解质溶液c、电极a、电极b的电极材料分别是什么?电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化?【解析】若用如图所示装置,模拟铁制品上镀铜,则电极a是Cu,电极b是铁制品,电解质溶液c是CuSO4溶液。
电镀过程中电解质溶液的浓度不变。
2.电镀前,如果将铜片与直流电源的负极相连,铁制镀件与直流电源的正极相连。
通电后观察到的现象是什么?阴极和阳极发生的反应分别是什么?【解析】电镀前,如果将铜片与直流电源的负极相连,则铜片为阴极,硫酸铜溶液中的铜离子得到电子转化为铜,铁制镀件与直流电源的正极相连,则铁为阳极,铁失去电子,转化为亚铁离子。
阴极电极反应式为:Cu2++2e-Cu,阳极电极反应式为:Fe-2e-Fe2+3.查阅资料,了解工业生产中提高电镀质量的方法。
【解析】(1)溶液中主盐是决定电镀性能、质量的最主要因素。
主盐浓度低于工艺要求时,电流效率降低,电流密度下降,尖端部位极易烧焦,光亮剂作用降低,甚至在低电流区得不到镀层。
主盐浓度高于工艺要求时,电流效率也会下降,同时镀液带出损失增加。
(2)PH值是电镀工艺的重要因素,对于镀液的PH值要经常检测并做好相应记录,超出工艺范围时要及时加以调整,调整的办法是将与主盐同离子的酸或碱稀释后边搅拌边加入,不可以直接将浓酸、浓碱加入镀液。
(3)温度也是影响产品质量的重要因素。
比如:铝及铝合金经导电氧化后用温水浸泡是十分必要的防护工序,温水的温度不宜超过50℃,在此温度条件下足能使残留在氧化膜表面的氧化溶液充分除尽,使氧化膜表面除净,从而有利于提高氧化膜层的防护性能。
温度过高对膜层质量是不利的,会使膜层裂纹、孔隙增加,降低了膜层的导电性防护性能。
铝及铝合金经导电氧化后烘干的温度也同样不宜超过50℃。
1、硫酸盐镀铜液故障的处理:整流电源如果用于光亮酸性镀铜的整流电源达不到一定的要求,镀铜层就达不到良好的光亮整平性及宽的范围。
经验表明:当采用硅整流器时,最好采用带平衡电抗器的六相双反星形整流,其波形好,相对节电;当采用可控硅整流器时,最好为五柱芯十二相整流并带平波电抗器。
一般三相全波或桥式硅整流器勉强可用,但效果不好。
三相全波或桥式可控硅整流器当负荷率达80%以上(如500A整流器必须开到400A 以上)勉强可用。
当波形良好的整流器因电源供电或内部故障造成三相缺相时,或可控硅与硅整流元件有损坏时,整流输出波形大大恶化。
若正常镀铜液突然效果不良时或几个相同镀槽采用相同整流器,其中一槽老是效果不如其他槽时,则应想到是否相应整流器出了毛病。
最好用示波器检查直流输出波形,也可用钳形电流表测定每个整流元件的工作电流,其相对误差不宜大于15%。
若某一个元件无电流或电流特别大,则应检查是否已损坏。
2、硫酸盐镀铜液故障的处理:含磷铜阳极酸性光亮镀铜使用的阳极必须是含磷铜阳极,这是由于纯铜阳极很容易溶解,使得阳极效率大于理论值。
这样,镀液中的铜含量逐渐增加,使硫酸铜大量积累,很快便超过了工艺规范上限而失去平衡。
另一方面纯铜阳极在溶解时会产生少量一价铜离子,它在镀液中很不稳定,通过歧化反应分解成为二价铜离子和微粒金属铜,在电镀过程中很容易在镀层上面成为毛刺。
为消除阳极一价铜的影响,人们最早使用阳极袋,但很快便发现泥渣过多妨碍了镀液的循环。
后改用无氧高导电性铜阳极(0FHC),虽然泥渣减少了,但仍不能阻止铜金属微粒的产生,于是又采用定期在镀液中加入双氧水使一价铜氧化成二价铜,但此法在化学反应中要消耗一部分硫酸,导致镀液中的硫酸质量浓度下降,必须及时补充,同时又要补充被双氧水氧化而损耗的光亮剂,增加了电镀成本。
1954年美国Nevers等人在纯铜中加入少量的磷作阳极时,发现阳极表面生成一层黑色胶状膜,在电镀时阳极溶解几乎不产生铜粉,泥渣极少,零件表面铜镀层不会产生毛刺。
dcdc电源工艺流程DC/DC 电源工艺流程DC/DC 电源的制造涉及多项精密工艺,包括:1. PCB 设计根据电源规格和功能设计印刷电路板 (PCB) 布局。
优化组件放置以实现最佳热管理和电气性能。
布置输入、输出和接地连接器以确保可靠的连接。
2. 元件采购采购符合设计规范的高质量元件,包括电容、电感、电阻、二极管和功率半导体。
建立供应商关系以确保持续的元件供应。
3. PCB 制造使用计算机数控 (CNC) 机器从铜包层压板上制造 PCB。
钻孔、蚀刻和镀铜以形成导电路径和连接垫。
对 PCB 进行质量检查以确保精确性和可靠性。
4. 元件组装使用贴片机将表面贴装元件 (SMT) 放置在 PCB 上。
使用波峰焊或回流焊将元件焊接到 PCB 上。
对组装的电路板进行目视和电气检查以确保功能性。
5. 外壳成型根据电源设计成型外壳。
材料选择取决于电源的预期环境和热要求。
外壳提供保护和安装点。
6. 变压器绕制根据设计规范绕制变压器。
选择合适的磁芯材料和线材以实现所需的电气特性。
进行质量检查以确保变压器的绝缘和性能。
7. 线圈绕制为电感和滤波器绕制线圈。
选择合适的电线规格和绕制参数以实现所需的电感和电阻。
进行质量检查以确保线圈的电气特性和可靠性。
8. 组装和测试将所有组件组装到外壳中。
进行全面的电气测试以验证电源的性能和符合规格。
测试包括输入/输出电压、电流、效率、纹波和过压/欠压保护。
9. 包装和运输将电源安全地包装在防静电袋中。
使用合适的运输箱进行运输。
提供详细的安装和操作手册。
持续改进DC/DC 电源制造工艺不断进行改进,包括:自动化流程以提高效率和质量。
采用新技术和材料以提高性能和可靠性。
实施持续改进计划以识别并解决工艺瓶颈。
以下是一种氰化镀铜液的一种常见配方及工艺方法:
氰化镀铜液配方:
铜离子源:如硫酸铜(CuSO4)或铜氯酸盐(CuCl2)
氰化剂:如氰化钠(NaCN)或氰化钾(KCN)
缓冲剂:如碳酸氢钠(NaHCO3)或磷酸二氢钠(NaH2PO4)
稳定剂:如明矾(Al2(SO4)3)或柠檬酸(C6H8O7)
氰化镀铜液工艺方法:
准备工作:根据所需的涂层厚度和面积,计算所需的配方比例,并准备好所需的化学品。
清洗基材:将待镀铜的基材进行彻底的清洗,去除表面的油污、氧化物等杂质,以确保镀层的质量。
配制液体:按照配方比例,将所需的化学品溶解在适当的溶剂中,搅拌均匀,制备出氰化镀铜液体。
调节工艺条件:根据具体的镀铜要求,调节液体的温度、PH值、电流密度等工艺条件,以获得最佳的镀铜效果。
镀铜操作:将清洗好的基材浸入氰化镀铜液中,连接电源,控制电流密度进行镀铜。
镀铜时间根据要求进行控制,通常需要一定的镀层厚度。
清洗和处理:在完成镀铜后,将基材从液体中取出,进行必要的清洗和处理,如冲洗、除杂等,以去除多余的液体和杂质。
保护和后处理:根据需要,可以对镀铜层进行保护处理,如添加保护涂层、进行热处理等,以增强镀层的耐久性和外观。
需要注意的是,氰化镀铜液属于危险化学品,操作时需遵循相关的安全规定和操作指南,以确保操作人员的安全和环境的保护。
同时,建议在专业人员的指导下进行氰化镀铜工艺的操作。
一、目的:VCP 镀铜Ⅱ线员工操作供给一个标准的操作标准二、范围:本规定适用于 VCP 电镀铜Ⅱ线三、责任:1.生产部:负责具体生产操作,药水维护、调整、设备保养;2.工艺部:负责参数供给,技术支援及药水分析和电流指示;3.设备部:负责为生产设备供给修理保养工作;4.品质部:负责对生产品质的评判,鉴定以及生产过程稽查。
四、内容:1.作业前预备检查1.1.遵循安全规定,穿戴安全配备.不留意安全规定的人员,不但会损坏机器设备,亦可导致人身安全的损害。
1.2.了解操作程序及确保机器设备是正常状况下使用。
1.3.开机前检查安全感测系统是否正常动作。
寻常尽量保持传感器的清洁,勿被化学品滴到,导至损坏。
1.4.确认全部槽位温控器的温度及液位高度,都把握在正常的设定范围内。
1.5.确认全部槽液回圈泵、连转是否正常,各过滤机压力或流量是否正常。
1.6.确认市水、纯水、补给来源是否正常。
1.7.确认整流器所处温度是否处于操作温度。
1.8.确认全部进、排放管路阀门,是否处于正确位置。
1.9.确认操作界面上全部的特别及指示信息,假设有特别信息未处理,将无法进展后续的设备操作。
1.10.设备的局部设定参数有安全限制,请勿输入超过极限之数字,否则人时机拒绝该次输入。
1.11.按键与开关亮灯,表示该指示动作进展中,红色开关及指示灯表示为停顿或开闭。
1.12.翻开溢流水洗缸进水开关:要求10-20L/min;1.13.系统预备;1.14.喷流泵的流 20-40HZ;过滤泵流量:30000-40000L/H;2.电镀铜工艺流程:槽名缸体积水质组份开缸量把握范围温控更换周期及分析频率NPS微蚀150L 纯水H SO42 7.5kg4.5L保存 1/3 母液3.6L50g±5/L2-3/L 253℃±周/次/ 班/次Cu2+ ≤25g/L预浸120L 纯水H SO2 4H SO2 42-3% 室温周/次/ 班/次1200L 200-220g/LCuSO 960kg 60-90g/L 4铜缸纯水CL-ST-2022MSTST-2022BSTST-2022CST分析添加40-80ppm12022 L次/周补加铜球及拖缸120L 10ml/L24±3℃周二周五/次60L 4-8ml/L6L 0.2-0.6ml/L硝挂300L 自来水HNO3125kg 10-15 g/L30±5℃N/A水洗120L 自来水进水 10-20L/min室温次/周2.1 上料→微蚀→双水洗→酸洗→双水洗→预浸→镀铜12 米→双水洗→下料→剥挂→水洗→夹头刷干→上料2.2 电流密度范围10-30ASF2.3对于黑孔的多层板在镀铜时电流密度设定15-30ASF;2.4生产软硬结合板电镀时喷流泵的流量调至 30Hz.3.工艺参数及开缸方法:表一4.操作内容4.1.翻开电源总开关,使机器处于受电状态;4.2.翻开把握柜内电源;4.3.轻触触摸屏,开启打气、喷流、自动加药,循环过滤泵、温度把握等功能开关;4.4.开启电脑,输入用户名及密码;4.5.依据管制卡和 MI 确认选用镀铜资料:***/**〔***代表板宽度,**代表要求铜厚〕,从电脑上输入并选择资料投料传送到操作平台;文件名称镀铜VCP 作业指导书编号:页次:第3页/ 共11页版次:B4.6.上板4.6.1待镀铜板在外围使用夹板模具板用推夹器上边框,夹四周四个点,留意放板动作避开折皱。
焦磷酸盐镀铜焦磷酸盐镀铜镀液是一种近中性溶液,可以替代氰化镀铜对于锌压铸件、铝上的浸锌层或塑料上的化学镀层无浸蚀作用。
焦磷酸盐镀铜镀液的主要成分是供给铜离子的焦磷酸铜和作为络合剂的焦磷酸钾,此两者能作用生成络盐焦磷酸铜钾。
焦磷酸钾除了与铜生成络盐外,还有一部分游离焦磷酸钾,它可以使络盐稳定并可提高镀液均镀能力和深镀能力。
除此以外镀液中往往还添加一些辅助络合剂,如柠檬酸、酒石酸、氨三乙酸等,以改善镀液性能。
当镀液中添加某些光亮剂后,还可以获得光亮的铜镀层。
焦磷酸盐镀铜工艺成分简单、镀液稳定、电流效率高、均镀能力和深镀能力较好、镀层结晶细致,并能获得较厚的镀层。
电镀过程没有刺激性气体逸出,一般可不用通风设备。
但对于钢铁零件镀铜时,要进行预镀或预处理以改善镀层和基体的结合能力。
焦磷酸根的两个磷是通过氧连接的,当溶液pH值较低时焦磷酸根易水解而产生的正磷酸根并在镀液中积累起来,以致使沉积速度显著下降,因而影响到广泛的使用。
资料报道,将焦磷酸根中的“连接”氧换成有机基团,大大的提高了镀液的工艺性能。
工艺规范焦磷酸钾(K4P207,总量) 300~350g/L焦磷酸铜(Cu2P207,以铜计) 20~25g/L柠檬酸铵[(NH4)3C6H507] 20~25g/L氨三乙酸[N(CH2COOH)3] 15~20g/LpH值8.2~8.8温度40℃左右阴极移动20~25次/min起始阴极电流密度lA/dm2正常阴极电流密度l~1.5A/dm2阳极与阴极面积比(SA:SK) (1.5~2.O):1电源波型单相全波或间歇电源镀液成分和工艺规范的影响1.焦磷酸铜影响焦磷酸铜是供给镀液含铜量的主盐,商品焦磷酸铜,含铜量约为38%左右,一般镀铜液控制铜含量为20g/L~25g/L,光亮镀铜液中铜含量控制在25g/L~35g/L,铜含量过低,镀层光亮和整平性差,允许的工作电流密度范围小。
若铜含量过高时,焦磷酸钾含量也需相应增加,成本增大。
焦磷酸盐镀铜焦磷酸盐镀铜由于分散能力较好,镀层结晶细致,而又可以避开有毒的氰化物,是镀铜中用常用的镀种之一,只是在酸性光亮镀铜技术开发出来之后,才渐渐较少采用,但在电子电镀中还占有一定比例。
其缺点实际上也是一个环境问题,就是强络合剂在水体中使金属离子不易提取而造成二次污染。
另外,正磷酸盐的积累也会给镀液的维护带来一些问题。
(1)焦磷酸盐镀铜工艺焦磷酸铜70~l00g/L温度30~50℃焦磷酸钾300~400g/L阴极电流密度0.8~1.5A/dm2柠檬酸铵20~25g/L阴极移动25~30次/minpH值8~9(2)镀液维护和注意事项焦磷酸镀铜维护的一个重要参数是焦磷酸钾与铜离子的比值,简称P比。
通常要保证焦磷酸根离子与铜离子的比值在7~8之间,对于分散能力有较高要求时;要保持在8~9之间。
低了阳极溶解不正常,高了则电流效率下降。
阳极采用电解铜板,最好经过压延加工,有时也会有铜粉产生,可加入双氧永消除。
杂质对焦磷酸盐镀铜有较大影响,所以要严防杂质的带入。
一、铜粉”的产生及其排除焦磷酸盐镀铜溶液在生产过程中很容易产生“铜粉”(主要是氧化亚铜)。
有如下三种可能的原因。
①铜阳极的不完全氧化:Cu——Cu++e②铜阳极与镀液中的二价铜离子接触时产生一价铜离子:Cu+Cu2+——2Cu+③二价铜离子被铁还原:2Cu2++Fe——2Cu++Fe2+通过上面三个反应所产生的一价铜离子与氢氧根作用生成氧化亚铜(“铜粉”):2Cu++20H一一2CuOH——Cu20↓+H20镀液中产生“铜粉”后,如果过滤不净便会附在镀件上,使铜镀层粗糙或产生毛刺,影响镀层质量。
发现这种情况可以加强过滤,或加人30%的双氧水使一价铜氧化成二价铜,后者再与焦磷酸根络合:2Cu++H202+2H+一2Cu2++2H20Cu2++2 P2074-一—[Cu(P207)2]6一二、常见故障及其排除方法(1)镀层粗糙、毛刺和结瘤基体金属或预镀层粗糙,镀液中有“铜粉”或其他固体悬浮粒子,镀液中有机杂质过多,铅等异金属杂质过多或被CN一沾污,镀液pH过高,温度偏高,电流密度过大,阳极溶解不正常,铜含量过高或焦磷酸钾含量过低等都会引起镀层粗糙、毛刺和结瘤。