电镀原理及不良状况分析new
电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策
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"。
电镀不良之原因与对策
電鍍不良之原因與對策鍍層品質不良的發生多半為電鍍條件、電鍍設備或電鍍藥水的異常,及人為疏忽所致。
通常在現場發生不良時比較容易找出原因克服,但電鍍後經過一段時間才發生不良就比較棘手,然而日後與環境中的酸氣、氧氣、水分等接觸,加速氧化腐蝕作用也是必須注意的。
以下對電鍍不良的發生原因及改善的對策加以探討說明。
鍍層檢驗在電鍍業界的鍍層檢驗,一般包括外觀檢查、膜厚測試、附著能力測試、抗腐蝕能力測試、抗老化能力測試等。
1.外觀檢查:一般廠家在檢查外觀比較多使用目視法,較嚴格則會使用4倍或10倍放大鏡檢查(在許多國際標準規範也是如此,如ASTM)。
建議作業人員先用目視法檢查,一旦看到有疑慮的外觀時,再使用放大鏡觀察。
而技術人員則建議必須以50~100倍來檢查(倍數越高,外觀瑕疵越多),甚至分析原因時還得借助200倍以上的顯微鏡。
在電鍍層的外觀判定標準,一般並無一定的規範,都需要由買賣雙方協議。
當然表面完全沒有瑕疵最好,但這是高難度,不過一般人們對色澤均勻這個定義比較能達成共識,因此匯整以下經常發生的一些外觀異常,供參考:(1)色澤不均,深淺色,異色(如變黑,發紅,發黃,白霧等)(2)光澤度不均勻,明亮度不一,暗淡粗糙(3)沾附異物(如水分,毛屑,土灰,油污,結晶物,纖維等)(4)不平滑,有凹洞,針孔,顆粒物等(5)壓傷,刮傷,磨痕,刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形(6)電鍍位置不齊,不足,過多,過寬等(7)裸露底層金屬現象(8)有起泡,剝落,掉金屬屑等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 光螢光測試法、β射線測試法、渦流測試法、滴下測試法等。
其中以顯微鏡測試法最為正確,不過需要時間、設備、技術等支援,不適合檢驗用,一般用來做分析研究之用。
現在大部分都使用X 光螢光測試法,因為準確度高,速度快(幾十秒)。
目前業界使用X-RAY螢光膜厚儀的廠牌有德國的FISCHER、美國的CMI、日本的SEIKO,其測試原理與方法大同小異,但由於廠牌不同,多少會有少許誤差,只要使用標準片作好檢量線,作好定位工作,作好底材修正,即可將誤差降低到最小。
有关电镀中所产生品质不良之原因分析
有关电镀中所产生品质不良之原因分析镀层发黄镀层脱落镀层龟裂主要讲镀锡,镀镍镀层发黄1.镀层中,金属之间结合会有空隙,当然这个用肉眼很难看得见,空隙之间会残留有镀槽中的药水和添加剂,而药水大多分为酸性和碱性,所电镀产品暴露在空气中,会随着气温的变化产生一些物理性质,热胀冷缩。
致使其内部残留药水和添加剂外吐,而所电镀附着上的锡层,极易被这些物质所腐蚀。
造成表面氧化,产生镀层发黄。
2.后处理不充分,电镀过程中,附着在产品表面上的药水,必须经过水洗之后,清除表面大部分药水,再以弱碱对其表面所残留少量药水进行中和处理,以确保其表面清洁,这样对以后的存贮有很大的帮助。
在中和的过程中,会对所电镀的锡层进行封孔处理,防止过多的药水进入电镀层中。
所以说,水洗越充分对电镀层越好。
采用超声波进行水洗其效果会更好。
3.产品的烘干,水也是一种氧化剂。
虽然反应缓慢,但是长时间的腐蚀也是会造成镀层发黄。
所以在后处理的过程中,要将水吹干,并在烘干的时候注意温度的控制。
4.导电不良,在电镀过程中,对导电的要求很严格,不可以产生间断性的导电效果,这样会给产品的表面造成不规则的电镀黄斑,导电不良也可以造成整个表面发黄,发黑的一种现象。
这种不良的情况可以从现场上看出来,只要针对其的导电进行这方面的改善便可以得到改善。
5.四价锡的附着,在电镀的过程中,槽中的药水会电解,产品表面产生高温,二价锡离子会部分被氧化成四价锡离子,四价锡离子不溶于水,会使电镀浴混浊,电镀产品在电镀的过程中,如果水洗不充分,其会沾染在产品上面,形成一种泥状的固态现象。
造成产品外观显黄色。
6.添加剂过量,添加剂在药水中含量偏高,这种情况在电镀的过程中不易看出来,它大大缩短了电镀产品的保质期。
添加剂都是一些有机物质,有机物质的化学性质极为不稳定。
7.镀浴中有锌杂质污染,这种可能性不会很大,有可能的话是某些素材上是锌的合金。
这个只要在素材的表面上打铜底和镍底便可以解决。
电镀不良之原因分析及防范措施
g.檢查瀘波度是否符合標準,若偏移時須將整流器送修。
15.界面黑線、霧線(通常在半鍍錫鉛層之界面都會有此現象)
a.陰极反應太大,大量氫氯泡沬浮於液面;
b.陰极攪拌不良;
c.選鍍高度調整不均。
a.降低電流;
b.調整PUMP出水量;
c.檢查選鍍高度,重新修正。
16.鍍層暗紅
d.浴溫過低;
e.電鍍溶液受到污染;
f.前處理不良。
a.降低電流密度;
b.補充滋潤劑,或檢查藥水;
c.加強攪拌;
d.加強浴溫
e.提純藥水或更新;
f.加強前處理效果。
13.端子融熔
(指表面有受熱熔成凹洞狀,通常是在電鍍前造成)
a.素材在衝床時造成;
b.鍍鎳前之陰极接觸不良,放電火花將銅材熔成凹洞。
a.須在未電鍍檢查素材,並通知客戶;
b.檢查陰极導電座,並適時調整。
14.鍍層燒焦
(指鍍層表面嚴重黑暗粗糙,如炭色一般)
a.操作電流密度過高;
b.浴溫過低;(鎳)
c.攪拌不良;
d.洶涌劑不足;
e.PH值過高;
f.選鍍位置不當;
g.整流器瀘波不良。
a.降低電流密度;
b.提高浴溫,並檢查溫控系統;
c.增加攪拌效果;
d.補足光澤劑;
e.修正PH值至標準範圍;
d.檢查傳動機構,或更換備品;
e.電鍍過程中盡量減少桶量,減少不良。
3.燒焦、變色
a.電鍍電壓太高;
b.PH值太高。
a.依電鍍作業條件標準做規範作業;
b.由現場專員定稽核PH值,溫度。
此份為首顧提供
4.有異物
a.水洗不乾凈;
电镀原理及不良
电镀原理及不良电镀基本原理电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层.例如:镀镍时,阴极为待镀零件,阳极为纯镍板,在阴阳极分别发生如下反应:阴极(镀件):Ni2++2e→Ni (主反应)2H++e→H2↑ (副反应)阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+ (主反应)4OH--4e→2H2O+O2+4e (副反应)不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出.根据实验,金属离子自水溶液中电沉积的可能性,可从元素周期表中得到一定的规律,如表1.1所示阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极,大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如:镀锌为锌阳极,镀银为银阳极,镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难,使用不溶性阳极,如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅,铅-锡合金,铅-锑合金等不溶性阳极. ★电镀基本工艺及各工序的作用2.1 基本工序(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→乾燥→下挂→检验包装2.2 各工序的作用2.2.1 前处理:施镀前的所有工序称为前处理,其目的是修整工件表面,除掉工件表面的油脂,锈皮,氧化膜等,为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观,结合力,据统计,60%的电镀不良品是由前处理不良造成,所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位.在电镀技术发达的国家,非常重视前处理工序,前处理工序占整个电镀工艺的一半或以上,因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率.喷砂:除去零件表面的锈蚀,焊渣,积碳,旧油漆层,和其它干燥的油污;除去铸件,锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮;除去零件表面的毛刺和和方向性磨痕;降低零件表明的粗糙度,以提高油漆和其它涂层的附著力;使零件呈漫反射的消光状态磨光:除掉零件表明的毛刺,锈蚀,划痕,焊缝,焊瘤,砂眼,氧化皮等各种宏观缺陷,以提高零件的平整度和电镀质量.抛光:抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度,获得光亮的外观.有机械抛光,化学抛光,电化学抛光等方式.脱脂除油:除掉工件表面油脂.有有机溶剂除油,化学除油,电化学除油,擦拭除油,滚筒除油等手段.酸洗:除掉工件表面锈和氧化膜.有化学酸洗和电化学酸洗.2.2.2 电镀在工件表面得到所需镀层,是电镀加工的核心工序,此工序工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能.此工序中对镀层有重要影响的因素主要有以下几个方面:2.2.2.1主盐体系每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系.如镀锌有氰化镀锌,锌酸盐镀锌,氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌),氨盐镀锌,硫酸盐镀锌等体系.每一体系都有自己的优缺点,如氰化镀锌液分散能力和深度能力好,镀层结晶细致,与基体结合力好,耐蚀性好,工艺范围宽,镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点.但是剧毒,严重污染环境.氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理;镀层的光亮性和整平性优于其它体系;电流效率高,沉积速度快;氢过电位低的钢材如高碳钢,铸件,锻件等容易施镀.但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性,一方面会对设备造成一定的腐蚀,另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件.2.2.2.2添加剂添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂,低区走位剂等.光泽剂又分为主光泽剂,载体光亮剂和辅助光泽剂等.对于同一主盐体系,使用不同厂商制作的添加剂,所得镀层在质量上有很大差别.总体而言欧美和日本等发达国家的添加剂最好,台湾次之,大陆产的相对而言比前两类都逊色.主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能.优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足.如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好.2.2.2.3 电镀设备挂具:方形挂具与方形镀槽配合使用,圆形挂具与圆形镀槽配合使用. 圆形镀槽和挂具更有利于保证电流分布均匀,方形挂具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或缩短两侧阳极板的长度,使用如图所示的椭圆形阳极排布.搅拌装置:促进溶液流动,使溶液状态分布均匀,消除气泡在工件表面的停留.电源:直流,稳定性好,波纹系数小.2.2.3 后处理电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能,如耐蚀性,抗变色能力,可焊性等.脱水处理:水中添加脱水剂,如镀亮镍后处理钝化处理:提高镀层耐蚀性,如镀锌防变色处理:水中添加防变色药剂,如镀银,镀锡,镀仿金等提高可焊性处理:如镀锡因此后处理工艺的优劣直接影响到镀层这些功能的好坏.3. 电镀的分类3.1按镀层组成分单金属电镀(应用较广的镀层有锌、镉、铜、铬、锡、镍、金、银等) 二元合金电镀(常用的有锡-铅合金,锌-镍,锌-钴,铜-锡等)合金电镀三元合金电镀(常用的有铜-锡-锌,锌-镍-铁等)多元合金电镀(基本处于研究阶段)复合电沉积 (电镀层中嵌入固体颗粒形成复合镀层)3.2 按获取镀层方式分挂镀(Rack Plating)常规电镀滚镀(Barrel Plating)电刷镀脉冲电镀电铸装饰性电镀,如镀金,镀银,铜╱镍/装饰铬电镀防护性电镀,如镀锌耐磨性电镀,如镀硬铬功能性电镀提高可焊性电镀,如镀锡增强导电性,如镀银,镀金……..电镀在表面处理技术领域的地位4.1 表面处理的方式和手段电镀(电沉积)阳极氧化(铝、镁、钛及它们的合金)化学氧化(铝及其合金,钢铁)电化学及化学转化铬酸盐处理(钢铁上的锌、铬镀层,铝,镁,铜)磷酸盐处理(磷化)热浸镀(常用的有热浸锌、锡、铝、铅)火焰喷涂气喷涂爆炸喷涂热喷涂电弧喷涂电喷涂等离子喷涂高频感应喷涂橡胶涂层非金属涂覆塑料涂层油漆涂层渗镀化学气象沉积扩散涂镀真空镀膜包镀达克罗(Dacromet,浸入锌铝,锌铬浆液中,形成涂层,然后烘烤干燥)4.2 电镀的现状和发展趋势电镀由于工艺和技术成熟,在金属精饰中按吨位计占加工的首位.电镀的发展分三个时期,第一时期为改善光泽或耐蚀性,第二时期为因劳力不足而迈向胜利化、自动化,第三时期为减轻公害问题.电镀不可避免带来环境污染问题,随著其它污染小的新技术的发展,电镀使用范围正面临著逐渐被压缩的威协.另一方面,电镀本身也正在大力开发污染小新工艺,同时开发能获取新功能镀层的工艺,以拓展自身的生存空间. ★新产品开发段表面处理的工作内容5.1根据产品的用途和功能确定合适的表面处理方式.进行表面处理前需弄清使用材料,材料金属学状态,材料的表面状态,镀层厚度,耐蚀性要求,外观要求,每个电镀面的等级,镀层检验规范等.以上内容确定后才能确定合适表面处理方式和具体工艺.同为一种电镀,由于材料的种类,表面状态,金属学状态不同,所采取的工艺会有很大的不同,如钛材上镀银与普通钢材镀银工艺上的区别对钢材:除油→活化(盐酸)→镀铜→镀镍→预镀银→镀银对钛材:除油→浸蚀(含氟化物的溶液)→活化→预镀银→镀银5.2 寻找合适的供应商(针对NWE现有状况而言)基于NWE没有自己的表面处理部门,寻找到合适供应商对NWE产品的表面处理至关重要,是现阶段所有表面处理工作重心和核心.5.3 供应商的管控和辅导(针对NWE现有状况而言)由委外加工单位组织,产工和品保派相关技术工程师参与.6.★表面处理外协商的寻找和管控6.1 部分表面处理外协商介绍公司名称年总产值硬件设施加工产品来源厂房及设备配置使用工艺人员构成管理规范宏升电镀厂2千万租用厂房,有专门的工艺管控室和品质管控室,电镀加工为手工进行,上挂后运输到加工线和产品加工完成后输送到下挂和检验室为自动线日本和香港产的药剂总经理有丰富的表面处理经验,各部门经理主要负责业务,对工艺和品质管控参与不多未见到成文管理规范大陆中有氧化厂租用厂房,无专门的工艺管控室和品质管控室,所有工序皆为手工进行大陆产的药剂有一来自航空工业的老专家负责技术指导,其余人员在技术方面皆不专业无成文的管理规范大陆恒基3亿租用厂房,有专门的工艺管控室和品质管控室,电镀加工为手工进行,上挂后运输到加工线和产品加工完成后输送到下挂和检验室为自动线大部分为香港产的药剂每个生产部门经理皆为技术工程师,工艺管控也由有经验的工程师主导工作有成文的管理规范香港和东南亚6.2 常见工艺和品质管控手段管控手段管控内容常用仪器工艺管控*化学分析镀液主盐浓度酸碱度滴定管,滴定架,标准液,指示剂*安时计,荷氏槽添加剂安时计,荷氏槽电导率测试杂质浓度电导率测试仪*pH值测试酸碱度pH值测试仪,pH试纸波美度测试镀金,镀铬,酸性镀铜主盐浓度波美度测试*温度测试镀液温度温度计品质管控*厚度测试镀层厚度X-RAY 厚度测试仪,电解式测厚仪,金相显微镜,涡流测厚仪,磁性测厚仪,计时液流测厚仪,β射线反向散射测厚仪耐蚀性测试镀层耐蚀性盐雾试验箱(中性盐雾试验,醋酸盐雾试验,铜加速盐雾试验等),潮湿试验箱,户外暴晒实验场,电解腐蚀试验仪,二氧化硫腐蚀实验箱,硫化氢腐蚀试验箱,腐蚀膏.*结合力检验镀层与基体、镀层与镀层之间的集合力刃口为30度锐角的硬质划刀,粗齿扁锉,高温烘箱.可焊性检验镀层可焊性松香异丙醇,焊料显微硬度检验镀层硬度显微硬度计脆性测试镀层柔韧性杯突试验机,静压弯曲试验机,心轴氢脆性测试镀层氢脆性持久强度试验机,蠕变试验机,缓慢弯曲试验机,应力环6.3 对供应商的寻找和管控的几点建议供应商引入竞争,促使供应商改良品质,降低加工价格.寻找到合适供应商对NWE产品的表面处理至关重要,是现阶段所有表面处理工作重心和核心.购进常用仪器进行品质管控如膜厚测试仪.定期到厂家制程管控现场观察和了解厂家的制程,对不完善或不规范的地方提出建议,并同厂家一起商讨改善对策.7. 镀层缺陷的补救或重工不良现象补救措施备注脏浯溶剂搽试,如酒精,丙酮等易挥发而不残留的溶剂因脏浯而变质重工桔皮,发花,发雾,条纹,漏镀,起泡,起皮,结合力不良等重工较大面积的划伤或搽伤返电或重工部分镀种如镀铜,镀铬理可打磨后返电补镀,但是大部分镀种需彻底重工,即先剥掉镀层,然后再从第一道工序开始进行处理电镀原理电镀主要不良:1.表面粗糙:指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状2.沾附异物:指端子表面附著之污物.3.密著性不良:指镀层有剥落.起皮,起泡等现象.4.露铜:可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处(凹槽处)5刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.7压伤:指不规则形状之凹洞8白雾:指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整9针孔:指成群、细小圆洞状(似被钟扎状)10.锡铅重熔:指镀层表面有如山丘平原状(似起泡,但密着性良好),只有锡铅镀层会发生。
电镀不良原因分析及对策
镀层表面起泡 脱皮
再放入40℃条件下1h,最后再在室温中放置15min。如此循环4次,如果镀层表
面状态和结合力均无变化则为合格
所谓剥离试验,是在制品电镀的样片上切取1!2cm宽的镀层,橇起一头,
用垂直于基体的力拉镀层,并测定剥离镀层时所需的力,其单位为kg/cm。一般剥
离在0.45kg/cm以上则为合格。
可观察到许多微小的凹坑,但手摸时无粗糙感。这种故障产生在酸性镀亮铜工
序中,其产生原因及排除方法如下:
(1)空气搅拌太剧烈。应停用空气搅拌,采用阴极移动,为了防止产生过多的
铜离子,每天下班时应用少量的双氧水经稀释后加入镀液中。
(2)阴极电流密度太大。应适当减小,一般电流密度应控制在2~3A/d㎡。
(3)组合光亮剂的组成不平衡。应适当提高镀液中硫酸含量,降低硫酸铜的含
量,镀液内可添加适量的聚乙二醇和聚二硫二丙烷磺酸钠。
(4)当粗化过度或清洗不良时,敏化和活化反应会构成核状物,导致镀层表
面沉积出凸起的细沙粒状的麻点。对此,应适பைடு நூலகம்调整粗化和水洗工艺条件。
(5)电镀铜时阳极泥混入镀液中,或挂钩接触部位金属脱落混入镀液中。对
此,应严格按照工艺规程进行操作。
(6)使用催化剂时,制品表面未完全分解。应适当调整催化工艺条件。
a、应注意制品的漂浮性。因塑料比重较小,其漂浮性比金属件大,尤其是整 组挂具,在进入镀液时,受浮力影响困难使导电部位脱离电极棒。因此,在设 计时最好采用弹簧或螺钉夹紧,特别是采用自动生产线时更应注意这一问题。
b、应注意制品的变形。由于制品的刚性较差,挂具所用的钢丝直径和触点位 置都会影响到制品的变形。在设计时,应尽量采用托、夹等方法,尽可能避免 撑、插、顶、压。如果必须采用后一类方法时,支撑点尽可能安放在孔内侧的 根部。
电镀不良原因分析及解决方案
镀层呈青绿色
镀层呈灰黑色 镀层色泽发白
镀层色泽不均 镀层粗糙
成因及对策 (1)镀液中铜含量偏高。应在镀液中添加适量锌盐。 (2)阴极电流密度偏低。应适当提高。 (3)镀液温度偏高。应适当降低。 (4)镀液的pH值偏高。应使用碳酸氢钠调整镀液的pH值。 (5)镀液中游离氰化物含量偏低。应补充适量氰化物。 (1)镀液中二价锌离子浓度过高。应补充适量铜盐。 (2)镀液温度偏低。应适当提高。 (3)镀液中游离氰化物含量偏高。应补充适量铜盐。 (1)镀液中游离氰化物含量偏高。应补充适量铜盐。 (2)镀液中有砷等杂质污染。应在大电流密度下进行电解处理。 (1)电流密度偏高。应适当降低。 (2)镀液中二价锌离子浓度太高。应补充适量铜盐。 (3)镀液温度偏低。应适当提高。 (4)镀液中游离氰化物或氨水过多。应补充适量铜盐。 (1)镀液中游离氰化物含量偏低。应补充适量氰化物。 (2)镀液中氨水添加不足。应适当补充。 (1)镀液中氰化物含量偏低。应补充适量氰化物。 (2)阳极不清洁。应清洗阳极。 (3)镀液中杂质太多。应使用活性碳滤出杂质。
电镀不良之原因分析及防范措施
不良状况
可能发生的原因
防范措施
备注
1.氧化、生锈
a.素材表面粗糙,孔粗细度较大,形成电位差,缩短保质期,产生氧化点;
b.端子表面压伤,电镀时形成低电流区,压伤抗氧化能力较低;
c.端子後处理不良,表面残留酸性物。
a.素材冲压成型时,须做到表面光滑,不能有压伤伤痕等;
b.规范後处理,落实执行制程稽核。
c.收线速度不同。
a.检查,不良擦拭上油;
b.换盘时注意;
c.随时调整。
18.龟裂
a.镍槽PH值过高(>4.0);
b.镍槽受到污染、应力变大。
a.降低PH值;
b.制程检查,若为有机污染则使用活性碳泸心处理,处理时间视情况之严重而定,一般处理为2-4HRS,以不超过4H为原则。
19.露镍
(预金不上镀)
a.素材本身冲床或运输时,即造成形;
b.被电镀设备、治具刮歪(如吹氯、定位器、警报器、槽口);
c.盘子过小或卷绕不良,导致出入时伤到。
a.停止生产,退回给客户;
b.检查电镀流程,适时调整设备及治具;
c.停止生产,退回给客户或适时调整盘子。
11.重熔
(指镀层表面有如山丘平原状<似起泡,但密着良好>,只有锡铅镀层会发生)
f.重新修正电镀位置,注意电流分布线;
g.检查泸波度是否符合标准,若偏移时须将整流器送修。
15.界面黑线、雾线(通常在半镀锡铅层之界面都会有此现象)
a.阴极反应太大,大量氢氯泡沬浮於液面;
b.阴极搅拌不良;
c.选镀高度调整Βιβλιοθήκη 均。a.降低电流;b.调整PUMP出水量;
c.检查选镀高度,重新修正。
电镀不良对策
教育训练资料电镀不良对策镀层品质不良的发生多半为电镀条件、电镀设备、电镀药水异常及人为疏忽所造成。
通常在现场发生不良时比较容易找出原因予以克服,但电镀后经过一段时间才发生不良的就比较棘手,与环境中的酸气、氧气、水分接触加速氧化腐蚀也是需要注意的。
下面对电镀不良发生原因以及改善对策进行探讨。
一、表面粗糙:指不平整、不光亮之表面,通常呈粗白状。
可能导致发生的原因改善对策1、素材表面严重粗糙,镀层无法覆盖平整若为素材不良,立即停止生产并通知客户2、电流密度偏高,部分表面不亮、粗糙(尚未烧焦)降低电流3、浴温过低,一般镀镍才发生待温度回升正常范围后再开机4、PH值过高(镀镍、镀金)调整PH值至标准范围5、前处理药水腐蚀底材检查前处理药水浓度或停机后前处理段产品全检二、沾附异物:指端子表面附着有脏污。
可能导致发生的原因改善对策1、水洗不干净清洗水洗槽2、沾到收料区机械油污将有油污的地方做遮蔽3、素材表面沾有胶状物,前处理无法去除用有机溶剂浸泡处理4、收料时落在地上沾到泥土污物避免落地,数量多时需重新清洗5、导轮上结晶锡渣沾附到端子上浸泡导轮去除结晶物6、羊毛刷布或阳极布纤维检查刷布接触或阳极布有否挂到端子上三、密着不良:指镀层脱皮、起泡、断裂可能导致发生的原因改善对策1、前处理不良加强前处理2、导轮打火或长镍、长锡检查导轮与端子接触是否良好,调整,有长镍长锡的导轮更换,定期保养3、产速太慢,表层钝化镀前再次活化4、化学置换反应避免停机5、电压太高(烧焦或发热氧化)降低电压或检查导线接触状况6、素材严重氧化先做除锈处理(如化学抛光)7、镀液严重污染更换药水或做药水处理四、刮伤:指镀层表面有刮划痕迹可能导致发生的原因改善对策1、素材冲压造成的刮伤停止生产,通知品管2、被电镀设备刮伤检查流程,调整治具3、脱脂槽电极打火导致凹洞调整电极五、变形(歪针):指端子形状已经偏离原有尺寸或位置可能导致发生的原因改善对策1、素材在冲压运输中造成变形停止生产,通知品管2、被电镀设备,治具刮歪检查流程,调整治具3、盘子过小或卷绕不良导致出入料时刮歪停止生产,调整盘子4、挤压轮压歪(或打滑)调整挤压方式六、白雾:指镀层表面云雾状,不光亮。
电镀原理及不良状况分析new
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一.電鍍目的: 在金屬表面披覆一層或多層金屬披膜,使金屬表面形成保護. 並依據金屬披膜的不同,可以增加焊接性,導電性及降低金屬表 面磨耗,延長產品使用壽命,降低成本. 二.電鍍原理: 利用直流電源的陰陽極反應,將電鍍槽液中的金屬離子披覆 在被鍍物件的表面,形成金屬披膜. 被鍍物 陽極板 電鍍反應槽
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3.鍍鎳: 目的:1.打底,整平. 2.延緩基体金屬向表層金屬層擴散. 原理: Ni2+ + 2e → Ni a.鎳層結晶細小,容易拋光. b.鎳硬度高,耐強鹼,易溶于硝酸. c.減少鍍層針孔,可采用多層電鍍法. d.鍍層表面存在一層鈍化膜,不易焊接 鍍鎳不良之影響:造成鍍金層表面不平整,結晶粗糙,底材金屬 擴散等不良,化學安定性&耐葯品性能差.易氧化腐蝕.
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九.電鍍異常原因: C.電鍍歪針: 1.導輪磨損,刮歪 2.料帶從導輪脫落,刮歪 3.風,水刀,子堰口刮歪 4.羊毛氈長金刮歪 5.包裝不良產生 D.端子扇形,弧形: 1.導輪不水平 2.料帶阻力過大
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九.電鍍異常原因: E.錫渣: 1.鍍Sn/Pb段,被導輪刮下來的細小錫屑,積聚在導輪座上,未及 時清除,附著于料帶,產生錫渣 2.烘乾后一組導輪運轉不暢,導輪磨損,被刮下的錫鉛粉屑,因摩 擦生熱,導輪擠壓,熔貼于料帶,產生錫渣 F.鍍錫鉛發黃 1.表面殘留酸 2.溫濕環境存放 3.錫鍍槽添加劑失調 G.錫鉛拒焊 1.錫鉛比例錯誤 2.光澤劑含量過多
八.不良品介紹: A.衝壓來料不良: 1.正常來料 2.銅材氧化
电镀不良之原因分析及防范措施
b.水洗不良
a.
1.检查後调整;
2.检查送风机滤纲及各风嘴,管路有无漏气,不良清洁调整;
b. 检查D4、D5槽之水质、水洗步骤,热水洗温度及水质,不良更换。
7.密着不良
(指镀层有剥落、脱皮、起泡等现象)
a.前处理不良,如剥镍;
b.阴极接触不良放电,如剥镍、剥锡铅;
c.镀液受到严重污染;
d.密着不良;
e.电镀时电压过高,造成镀件热氧化、钝化;
f.电流密度过高,致镀层结构不良;
g.搅拌不良,致镀层结构不良;
h.浴温过高,致镀层结构不良;
i.镀层因放置环境较差、时间过久,致镀层氧化、老化;
j.镀层太薄;
k.焊锡温度不正确;
l.镀件形状构造影响;
m.焊剂不纯物过高;
n.镀件材质之影响(锡>锡铅>金>铜>磷青铜>镍>黄铜);
f.重新修正电镀位置,注意电流分布线;
g.检查泸波度是否符合标准,若偏移时须将整流器送修。
15.界面黑线、雾线(通常在半镀锡铅层之界面都会有此现象)
a.阴极反应太大,大量氢氯泡沬浮於液面;
b.阴极搅拌不良;
c.选镀高度调整不均。
a.降低电流;
b.调整PUMP出水量;
c.检查选镀高度,重新修正。
16.镀层暗红
c.停止生产,立即去除结晶物;
d.检查传动机构,或更换备品;
e.电镀过程中尽量减少桶量,减少不良。
3.烧焦、变色
a.电镀电压太高;
b.PH值太高。
a.依电镀作业条件标准做规范作业;
b.由现场专员定稽核PH值,温度。
此份为首顾提供
4.有异物
a.水洗不乾净;
电镀原理及不良状况分析
八.不良品介绍: B.电镀不良:
3.镀金层烧焦
发生原因: 1:电流过大 2:流量不足 3.金含量过低 4.温度低 5.添加剂含量低
八.不良品介绍: B.电镀不良:
4.镀金层白针
发生原因: 1.整流器未开 2.导线松脱 3.长金导通 4.料带从导轮脱落 5.镀液未抽上来
八.不良品介绍: B.电镀不良:
1.正常来料
2.铜材氧化
八.不良品介绍: A.冲压来料不良:
3.来料扇形,弧形
八.不良品介绍: A.冲压来料不良:
4.来料压伤
八.不良品介绍: A.冲压来料不良:
5.来料歪针,并针
八.不良品介绍: B.电镀不良:
1.电镀后正常端子
八.不良品介绍: B.电镀不良:
2.镀镍层烧焦
发生原因: 1:电流过大 2:光亮剂不足 3:Cu污染 4.槽液温度低
电极上所析出的氢和氧气泡对油膜具强烈的撕裂作用,
能使油膜迅速转变成细小的油珠,气泡上升时机械搅拌
作用,进一步强化了除油过程
电解脱脂有两种方式:
a.阴极脱脂: H+ + 2e → H2 速度快,生成的H2对基体表面具还原作用,溶液中少量的Sn .Zn.Pb离子的存在会在料带表面形成海绵状析出,易形成
氢脆.
三.镀层质量确认方法: 9.电子显微镜观察露铜,露镍,锡须 目前全世界都要求使用无铅及无镉制程,但电镀中只要有使 用到锡,就避免不了锡须的产生,当锡须大到会导致短路,基 本上那是后阶段制程不良,不是电镀造成;目前对于锡须的看 法是,定义一个可以接受的范围(如锡须长,宽及厚度在70μ” 以下或更低)
或连续隐约可见底材表面未镀到的情况. 4.均一性:高低电流区膜厚分布均匀. 5.被覆力:对于凹处和难镀到的地方镀层能涵盖的能力 6.应 力:镀层内应力大易引起龟裂.起泡.剥离等不良 7.机械性:硬度.耐磨性.延展性等 8.化学安定性:镀层不受环境影响之能力. 9.电气性:电接触阻抗等. 注:上述第7~9项直接受1~6项和镀层金属之特性所影响
电镀失败原因分析报告
电镀失败原因分析报告摘要:本文通过对电镀失败案例的分析,总结了常见的电镀失败原因,并提出了相应的解决方案,旨在帮助电镀工程师提高电镀成功率,减少不良品率。
一、引言电镀是一种常见的表面处理工艺,在工业生产中起到美化、防腐和增加硬度等作用。
然而,电镀过程中常常会出现失败的情况,导致产品质量不合格。
本文将对电镀失败的原因进行分析,并提出解决方案。
二、电镀失败原因分析1. 电流密度不均匀:电流密度不均匀是导致电镀失败的主要原因之一。
电流密度不均匀会导致部分区域电镀厚度不均匀,甚至出现镀膜不完整的情况。
2. 温度控制不当:电镀过程中的温度控制非常重要,温度过高或过低都会导致电镀失败。
温度过高会导致镀层结构疏松、粗糙,而温度过低会导致电镀速度过慢。
3. 电镀液配方不当:电镀液的配方直接影响电镀结果。
若配方中的某些成分含量不合适或比例不正确,会导致电镀层质量不达标。
4. 表面预处理不彻底:表面预处理是电镀的关键步骤之一,若不进行彻底的表面清洗、脱脂和去除氧化物等处理,会导致电镀层附着力不好。
三、解决方案1. 电流密度均匀化:调整电镀槽设计,使电流在整个工件表面均匀分布,或采用电镀液循环系统,提高电镀液的对流效果,以达到电流密度均匀的目的。
2. 温度控制精确化:安装温度探针,实时监测电镀槽中的温度,并通过控制加热或制冷设备,使温度保持在合适范围内。
3. 优化电镀液配方:根据具体产品要求,调整电镀液中各种成分的含量与比例,确保配方合理,以提高电镀层质量。
4. 提高表面预处理质量:加强表面预处理步骤,确保表面清洁、脱脂和去氧化彻底,可采用多种方法,如超声波清洗、化学脱脂等。
四、结论通过对电镀失败案例的分析,我们总结了电流密度不均匀、温度控制不当、电镀液配方不当和表面预处理不彻底等常见的电镀失败原因,并提出了相应的解决方案。
只有在电镀过程中严格控制这些关键因素,才能提高电镀成功率,降低不良品率,从而保证产品质量。
电镀原理及不良
电镀原理及不良电镀基本原理电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层.例如:镀镍时,阴极为待镀零件,阳极为纯镍板,在阴阳极分别发生如下反应:阴极(镀件):Ni2++2e→Ni (主反应)2H++e→H2↑ (副反应)阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+ (主反应)4OH--4e→2H2O+O2+4e (副反应)不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出.根据实验,金属离子自水溶液中电沉积的可能性,可从元素周期表中得到一定的规律,如表1.1所示阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极,大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如:镀锌为锌阳极,镀银为银阳极,镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难,使用不溶性阳极,如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅,铅-锡合金,铅-锑合金等不溶性阳极. ★电镀基本工艺及各工序的作用2.1 基本工序(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→乾燥→下挂→检验包装2.2 各工序的作用2.2.1 前处理:施镀前的所有工序称为前处理,其目的是修整工件表面,除掉工件表面的油脂,锈皮,氧化膜等,为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观,结合力,据统计,60%的电镀不良品是由前处理不良造成,所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位.在电镀技术发达的国家,非常重视前处理工序,前处理工序占整个电镀工艺的一半或以上,因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率.喷砂:除去零件表面的锈蚀,焊渣,积碳,旧油漆层,和其它干燥的油污;除去铸件,锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮;除去零件表面的毛刺和和方向性磨痕;降低零件表明的粗糙度,以提高油漆和其它涂层的附著力;使零件呈漫反射的消光状态磨光:除掉零件表明的毛刺,锈蚀,划痕,焊缝,焊瘤,砂眼,氧化皮等各种宏观缺陷,以提高零件的平整度和电镀质量.抛光:抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度,获得光亮的外观.有机械抛光,化学抛光,电化学抛光等方式.脱脂除油:除掉工件表面油脂.有有机溶剂除油,化学除油,电化学除油,擦拭除油,滚筒除油等手段.酸洗:除掉工件表面锈和氧化膜.有化学酸洗和电化学酸洗.2.2.2 电镀在工件表面得到所需镀层,是电镀加工的核心工序,此工序工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能.此工序中对镀层有重要影响的因素主要有以下几个方面:2.2.2.1主盐体系每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系.如镀锌有氰化镀锌,锌酸盐镀锌,氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌),氨盐镀锌,硫酸盐镀锌等体系.每一体系都有自己的优缺点,如氰化镀锌液分散能力和深度能力好,镀层结晶细致,与基体结合力好,耐蚀性好,工艺范围宽,镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点.但是剧毒,严重污染环境.氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理;镀层的光亮性和整平性优于其它体系;电流效率高,沉积速度快;氢过电位低的钢材如高碳钢,铸件,锻件等容易施镀.但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性,一方面会对设备造成一定的腐蚀,另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件.2.2.2.2添加剂添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂,低区走位剂等.光泽剂又分为主光泽剂,载体光亮剂和辅助光泽剂等.对于同一主盐体系,使用不同厂商制作的添加剂,所得镀层在质量上有很大差别.总体而言欧美和日本等发达国家的添加剂最好,台湾次之,大陆产的相对而言比前两类都逊色.主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能.优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足.如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好.2.2.2.3 电镀设备挂具:方形挂具与方形镀槽配合使用,圆形挂具与圆形镀槽配合使用. 圆形镀槽和挂具更有利于保证电流分布均匀,方形挂具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或缩短两侧阳极板的长度,使用如图所示的椭圆形阳极排布.搅拌装置:促进溶液流动,使溶液状态分布均匀,消除气泡在工件表面的停留.电源:直流,稳定性好,波纹系数小.2.2.3 后处理电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能,如耐蚀性,抗变色能力,可焊性等.脱水处理:水中添加脱水剂,如镀亮镍后处理钝化处理:提高镀层耐蚀性,如镀锌防变色处理:水中添加防变色药剂,如镀银,镀锡,镀仿金等提高可焊性处理:如镀锡因此后处理工艺的优劣直接影响到镀层这些功能的好坏.3. 电镀的分类3.1按镀层组成分单金属电镀(应用较广的镀层有锌、镉、铜、铬、锡、镍、金、银等) 二元合金电镀(常用的有锡-铅合金,锌-镍,锌-钴,铜-锡等)合金电镀三元合金电镀(常用的有铜-锡-锌,锌-镍-铁等)多元合金电镀(基本处于研究阶段)复合电沉积 (电镀层中嵌入固体颗粒形成复合镀层)3.2 按获取镀层方式分挂镀(Rack Plating)常规电镀滚镀(Barrel Plating)电刷镀脉冲电镀电铸装饰性电镀,如镀金,镀银,铜╱镍/装饰铬电镀防护性电镀,如镀锌耐磨性电镀,如镀硬铬功能性电镀提高可焊性电镀,如镀锡增强导电性,如镀银,镀金……..电镀在表面处理技术领域的地位4.1 表面处理的方式和手段电镀(电沉积)阳极氧化(铝、镁、钛及它们的合金)化学氧化(铝及其合金,钢铁)电化学及化学转化铬酸盐处理(钢铁上的锌、铬镀层,铝,镁,铜)磷酸盐处理(磷化)热浸镀(常用的有热浸锌、锡、铝、铅)火焰喷涂气喷涂爆炸喷涂热喷涂电弧喷涂电喷涂等离子喷涂高频感应喷涂橡胶涂层非金属涂覆塑料涂层油漆涂层渗镀化学气象沉积扩散涂镀真空镀膜包镀达克罗(Dacromet,浸入锌铝,锌铬浆液中,形成涂层,然后烘烤干燥)4.2 电镀的现状和发展趋势电镀由于工艺和技术成熟,在金属精饰中按吨位计占加工的首位.电镀的发展分三个时期,第一时期为改善光泽或耐蚀性,第二时期为因劳力不足而迈向胜利化、自动化,第三时期为减轻公害问题.电镀不可避免带来环境污染问题,随著其它污染小的新技术的发展,电镀使用范围正面临著逐渐被压缩的威协.另一方面,电镀本身也正在大力开发污染小新工艺,同时开发能获取新功能镀层的工艺,以拓展自身的生存空间. ★新产品开发段表面处理的工作内容5.1根据产品的用途和功能确定合适的表面处理方式.进行表面处理前需弄清使用材料,材料金属学状态,材料的表面状态,镀层厚度,耐蚀性要求,外观要求,每个电镀面的等级,镀层检验规范等.以上内容确定后才能确定合适表面处理方式和具体工艺.同为一种电镀,由于材料的种类,表面状态,金属学状态不同,所采取的工艺会有很大的不同,如钛材上镀银与普通钢材镀银工艺上的区别对钢材:除油→活化(盐酸)→镀铜→镀镍→预镀银→镀银对钛材:除油→浸蚀(含氟化物的溶液)→活化→预镀银→镀银5.2 寻找合适的供应商(针对NWE现有状况而言)基于NWE没有自己的表面处理部门,寻找到合适供应商对NWE产品的表面处理至关重要,是现阶段所有表面处理工作重心和核心.5.3 供应商的管控和辅导(针对NWE现有状况而言)由委外加工单位组织,产工和品保派相关技术工程师参与.6.★表面处理外协商的寻找和管控6.1 部分表面处理外协商介绍公司名称年总产值硬件设施加工产品来源厂房及设备配置使用工艺人员构成管理规范宏升电镀厂2千万租用厂房,有专门的工艺管控室和品质管控室,电镀加工为手工进行,上挂后运输到加工线和产品加工完成后输送到下挂和检验室为自动线日本和香港产的药剂总经理有丰富的表面处理经验,各部门经理主要负责业务,对工艺和品质管控参与不多未见到成文管理规范大陆中有氧化厂租用厂房,无专门的工艺管控室和品质管控室,所有工序皆为手工进行大陆产的药剂有一来自航空工业的老专家负责技术指导,其余人员在技术方面皆不专业无成文的管理规范大陆恒基3亿租用厂房,有专门的工艺管控室和品质管控室,电镀加工为手工进行,上挂后运输到加工线和产品加工完成后输送到下挂和检验室为自动线大部分为香港产的药剂每个生产部门经理皆为技术工程师,工艺管控也由有经验的工程师主导工作有成文的管理规范香港和东南亚6.2 常见工艺和品质管控手段管控手段管控内容常用仪器工艺管控*化学分析镀液主盐浓度酸碱度滴定管,滴定架,标准液,指示剂*安时计,荷氏槽添加剂安时计,荷氏槽电导率测试杂质浓度电导率测试仪*pH值测试酸碱度pH值测试仪,pH试纸波美度测试镀金,镀铬,酸性镀铜主盐浓度波美度测试*温度测试镀液温度温度计品质管控*厚度测试镀层厚度X-RAY 厚度测试仪,电解式测厚仪,金相显微镜,涡流测厚仪,磁性测厚仪,计时液流测厚仪,β射线反向散射测厚仪耐蚀性测试镀层耐蚀性盐雾试验箱(中性盐雾试验,醋酸盐雾试验,铜加速盐雾试验等),潮湿试验箱,户外暴晒实验场,电解腐蚀试验仪,二氧化硫腐蚀实验箱,硫化氢腐蚀试验箱,腐蚀膏.*结合力检验镀层与基体、镀层与镀层之间的集合力刃口为30度锐角的硬质划刀,粗齿扁锉,高温烘箱.可焊性检验镀层可焊性松香异丙醇,焊料显微硬度检验镀层硬度显微硬度计脆性测试镀层柔韧性杯突试验机,静压弯曲试验机,心轴氢脆性测试镀层氢脆性持久强度试验机,蠕变试验机,缓慢弯曲试验机,应力环6.3 对供应商的寻找和管控的几点建议供应商引入竞争,促使供应商改良品质,降低加工价格.寻找到合适供应商对NWE产品的表面处理至关重要,是现阶段所有表面处理工作重心和核心.购进常用仪器进行品质管控如膜厚测试仪.定期到厂家制程管控现场观察和了解厂家的制程,对不完善或不规范的地方提出建议,并同厂家一起商讨改善对策.7. 镀层缺陷的补救或重工不良现象补救措施备注脏浯溶剂搽试,如酒精,丙酮等易挥发而不残留的溶剂因脏浯而变质重工桔皮,发花,发雾,条纹,漏镀,起泡,起皮,结合力不良等重工较大面积的划伤或搽伤返电或重工部分镀种如镀铜,镀铬理可打磨后返电补镀,但是大部分镀种需彻底重工,即先剥掉镀层,然后再从第一道工序开始进行处理电镀原理电镀主要不良:1.表面粗糙:指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状2.沾附异物:指端子表面附著之污物.3.密著性不良:指镀层有剥落.起皮,起泡等现象.4.露铜:可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处(凹槽处)5刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.7压伤:指不规则形状之凹洞8白雾:指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整9针孔:指成群、细小圆洞状(似被钟扎状)10.锡铅重熔:指镀层表面有如山丘平原状(似起泡,但密着性良好),只有锡铅镀层会发生。
电镀工艺流程与异常原因分析
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
4.电镀的工艺流程
上挂 中和酸 回收槽 烤炉烘干 喷漆 包装
前处理 清水洗 厚青铜 下挂 烤炉烘干
镍打底或 酸铜打底
半光镍
黑镍
除色
下挂
抛光
抛光
A.过砂轮 作用:对表面滚痕、模痕、
切痕、氧化层等粗糙 表面抛光。 辅料:砂轮片、钢砂、 牛胶,紫腊、砂带。
抛光
黑镍
除色
下挂
厚青铜(青铜槽)
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
4.电镀的工艺流程
上挂 中和酸 回收槽 烤炉烘干 喷漆 包装
前处理 清水洗 厚青铜 下挂 烤炉烘干
镍打底或 酸铜打底
半光镍
黑镍
除色
下挂
回收槽
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
4.电镀的工艺流程
上挂 中和酸 回收槽 烤炉烘干 喷漆 包装
前处理 清水洗 厚青铜 下挂 烤炉烘干
镍打底或 酸铜打底
半光镍
黑镍
除色
下挂
清水洗
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
4.电镀的工艺流程
上挂 中和酸 回收槽 烤炉烘干 喷漆 包装
前处理 清水洗 厚青铜 下挂 烤炉烘干
镍打底或 酸铜打底
半光镍
黑镍
除色
下挂
半光镍
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
黑镍
除色
下挂
品检
抛光 清水洗 全光镍 切水 上挂 品检
4.电镀的工艺流程
上挂 中和酸 回收槽 烤炉烘干 喷漆 包装
前处理 清水洗 厚青铜 下挂 烤炉烘干
镍打底或 酸铜打底
半光镍
黑镍
除色
电镀原理及不良类别介绍
Confidential
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三.鍍層品質確認方法: 9.電子顯微鏡觀察露銅,露鎳,錫鬚 目前全世界都要求使用無鉛及無鎘製程,但電鍍中只要有使 用到錫,就避免不了錫鬚的產生,當錫鬚大到會導致短路,基 本上那是後階段製程不良,不是電鍍造成;目前對於錫鬚的看 法是,定義一個可以接受的範圍(如錫鬚長,寬及厚度在70μ” 以下或更低)
Confidential霧試驗(鍍層壽命): 在鹽霧的環境中置放12Hr,觀察是否有腐蝕,變色現象;一般 放置48小時後,仍沒有腐蝕變色時,可初步認定鍍層壽命有7 年以上 5.密著性試驗(鍍層剝離): a.使用膠帶直接黏貼於鍍層表面,並迅速撕起 b.將端子折彎,查看鍍層是否剝離 c.熱衝擊試驗,在高溫,低溫的環境中,以衝擊的方式打擊鍍 層表面,驗證鍍層是否剝離 6.鍍層耐插拔磨耗試驗 7.鍍層阻抗(LLCR) 8.焊錫性試驗: a.剪一截端子(約4CM)浸於245+5度之焊錫爐5秒,觀察其沾錫 面積是否達95% 以上.(使用10倍顯微鏡觀察) b.沾錫天秤
七.功能介紹: 1.電解脫脂: 目的:去除基体表面的雜物及油污 原理:利用電極的極化作用,降低了油-溶液界面的表面張力, 電極上所析出的氫和氧氣泡對油膜具強烈的撕裂作用, 能使油膜迅速轉變成細小的油珠,氣泡上升時机械攪拌 作用,進一步強化了除油過程 電解脫脂有兩種方式: a.陰極脫脂: H+ + 2e → H2 速度快,生成的H2對基体表面具還原作用,溶液中少量的Sn .Zn.Pb離子的存在會在料帶表面形成海綿狀析出,易形成 氫脆. b.陽極脫脂: 4OH- - 4e → 2H2O + O2 速度慢,對基体有腐蝕作用,可以除去基体表面的異金屬薄 膜,生成的O2使基体表面生成CuO薄膜.
电镀不良分析
前处理得目的是为了得到良好得的镀层,由于PCB板在前工序加工,搬运和保存期间会有油脂、胶迹、氧化、灰尘等污物附着与表面上,若不去除这些污物而进行电镀将可能导致镀层光泽不均。故在实际生产过程中,镀铜前都会磨板、除油及酸洗。
控制沉铜药水的PH值,避免反应过快,这样会使化学铜非常粗糙。
16.镀层暗红:通常指金色泽偏暗偏红。
17.界面黑线,雾线:通常在半镀锡铅层的界面有此现象。
18.焊锡不良:指锡铅镀层沾锡能力不佳。
19.镀层发黑:不包含烧焦的黑及锡铅界面的黑线。
20.锡渣:指锡铅层表面有断断续续细小的锡铅金属,通常料带处最多。
参考资料:/viewdiary.15939230.html
2微蚀液铜离子不能偏高,且水洗要充分。
3清洗用的自来水和DI水硬度过高也会使铜面粗糙和铜颗粒,水处理要做好(水的硬度和导电率)
镀铜时线路板板面的低电流区出现"无光泽"现象,氯方子浓度偏低;一般通过添加盐酸后,板面低电流密度区的镀层"无光泽"现象才能消失,镀液中的氯离子浓度才能达到正常范围,板面镀层光亮。如果要通过添加大量盐酸来解决低电流密度区镀层"无光泽"现象,就不一定是氯离子浓度太低而造成的,需分析其真正的原因。如果采取添加大量盐酸:一来,可能会产生其它后果,二来增加生产成本,不利于企业竞争。
单板,全板,每个孔都有,孔边,水纹状,像水洗不洁的残留液自然风干后的情形。
可能的原因和解决方案:
该现象有人称为鱼眼现象,是这个现象则和电镀的光泽剂及药液内的氯含量有关系,如果纯粹是水纹的残留,则较可能的原因是在烘干前的水洗不够完整,导致孔内的残液在烘干时流出干燥于板面导致水纹现象,这种现象尤其以小孔或深孔较容易发生,水纹应是呈泪滴状而非同心圆,而且杯孔边的区域也会有部份的烘干时所造成的漂散水滴痕迹,这样的现象原则上改善水洗会有帮助,仅供参考。
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2.酸洗: 目的:去除基体表面氧化膜,活化金屬基体.中和前工站帶入 的鹼 原理:把50%的硫酸稀釋到20%左右使用,用于去除基体表面的 氧化物CuO.Cu2O以及中和前面工站帶入的鹼: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O CuO + 3H2SO4 → 2CuSO4 + 3H2O + SO2↑
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三.鍍層品質確認方法: 9.電子顯微鏡觀察露銅,露鎳,錫鬚 目前全世界都要求使用無鉛及無鎘製程,但電鍍中只要有使 用到錫,就避免不了錫鬚的產生,當錫鬚大到會導致短路,基 本上那是後階段製程不良,不是電鍍造成;目前對於錫鬚的看 法是,定義一個可以接受的範圍(如錫鬚長,寬及厚度在70μ” 以下或更低)
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4.鍍鈀/鎳: 目的:增加端子的耐磨性,抗氧化耐腐蝕性 原理: Pd2++2e→Pd Ni2++2e→Ni a.硬度高,內應力低,耐磨性比金好 b.化學穩定性高,溶于硝酸&王水. c.porosity(孔隙度)比金好 5.鍍金: 目的:增加接触點抗氧化腐蝕能力,穩定電接触性能. 原理: Au+ + e → Au a.具有美麗的金黃色外觀,可作裝飾性鍍層. b.化學穩定性高,僅溶于王水. c.鍍層延展性好,導電性優,易焊接. 鍍金方式可分為: 1.刷鍍 2.皮帶遮蔽 3.浸鍍 4.輪鍍,點鍍
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九.電鍍異常原因: B.電鍍鍍層脫皮:
1.導輪磨損,冒火花 2.導電線松脫 3.鍍液溫度偏低 4.不純物含量超標 5.前處理不良 6.水洗水不干淨 7.料帶從導輪脫落
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九.電鍍異常原因: C.電鍍歪針: 1.導輪磨損,刮歪 2.料帶從導輪脫落,刮歪 3.風,水刀,子堰口刮歪 4.羊毛氈長金刮歪 5.包裝不良產生 D.端子扇形,弧形: 1.導輪不水帄 2.料帶阻力過大
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6.鍍錫/鉛: 目的:降低焊接溫度,增強焊接性 原理: Sn2+ +2e → Sn Pb2+ +2e → Pb a.錫鉛層延展性&可焊性良好. b.具較高的化學穩定性. c.質軟,易划傷 光亮劑對鍍層的影響有利亦有弊,因為參與陽極反應夾入 C.N.S等元素,對鍍層的抗蝕性、內應力、和硬度等化學物理性 能會產生明顯的影響,所以取舍之間,應衡量工藝間需求的程度 而決定. 初級光亮劑與次級光亮劑必須配合使用,否則應力高,延展性 差.輔助劑的適量應用可提高次級光亮劑的效率,降低其消耗量
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五.設備組成: 電鍍設備主要由以下各項組合而成 A.電控系統: 包含了所有電動原件,及線上即時資料的監視及控制;如pump 溫控系統,整流器,伺服馬達等的控制,生產速率,生產數量, 異常警報的即時資料,自動監視槽液狀態,即時補充消耗或損 失的槽液 B.藥水系統: 依據不同的電鍍處理需求,有:脫脂,微蝕,酸洗,拋光,銅,鎳, 鈀鎳,金,錫,錫鉛等藥水.每一種藥水的玻美度,濃度,溫 度,pH值及光澤劑含量均需控制在使用範圍內,方能達到最佳 的反應速率. C.機構組件 包含機架,整流器,pump,子母槽,管路,溫控系統,陽極板(可 溶性及不可溶性),風水刀,空氣壓縮機或鼓風機,伺服馬達, 導輪組,及各項因應生產用夾治具
電鍍原理及不良狀況介紹
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大
綱
一.電鍍目的 二.電鍍原理 三.鍍層品質確認方法 四.電鍍設備分類 五.設備組成 六.端子連續電鍍流程介紹 七.功能介紹 八.電鍍外觀不良品介紹 九.電鍍不良原因
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一.電鍍目的: 在金屬表面披覆一層或多層金屬披膜,使金屬表面形成保護. 並依據金屬披膜的不同,可以增加焊接性,導電性及降低金屬表 面磨耗,延長產品使用壽命,降低成本. 二.電鍍原理: 利用直流電源的陰陽極反應,將電鍍槽液中的金屬離子披覆 在被鍍物件的表面,形成金屬披膜. 被鍍物
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三.鍍層品質確認方法: 4.鹽霧試驗(鍍層壽命): 在鹽霧的環境中置放12Hr,觀察是否有腐蝕,變色現象;一般 放置48小時後,仍沒有腐蝕變色時,可初步認定鍍層壽命有7 年以上 5.密著性試驗(鍍層剝離): a.使用膠帶直接黏貼於鍍層表面,並迅速撕起 b.將端子折彎,查看鍍層是否剝離 c.熱衝擊試驗,在高溫,低溫的環境中,以衝擊的方式打擊鍍 層表面,驗證鍍層是否剝離 6.鍍層耐插拔磨耗試驗 7.鍍層阻抗(LLCR) 8.焊錫性試驗: a.剪一截端子(約4CM)浸於245+5度之焊錫爐5秒,觀察其沾錫 面積是否達95% 以上.(使用10倍顯微鏡觀察) b.沾錫天秤
3.鍍鎳: 目的:1.打底,整帄. 2.延緩基体金屬向表層金屬層擴散. 原理: Ni2+ + 2e → Ni a.鎳層結晶細小,容易拋光. b.鎳硬度高,耐強鹼,易溶于硝酸. c.減少鍍層針孔,可采用多層電鍍法. d.鍍層表面存在一層鈍化膜,不易焊接 鍍鎳不良之影響:造成鍍金層表面不帄整,結晶粗糙,底材金屬 擴散等不良,化學安定性&耐葯品性能差.易氧化腐蝕.
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良好的電鍍鍍層需具備: 1.密著性的確保 2.具備色澤、致密、連續性且美觀 3.均一電著性且被覆力優良 4.無殘留應力且机械強度高 5.化學性安定且耐葯品性高
鍍層結晶
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連續性優良
三.鍍層品質確認方法: 連接器主要用於電訊信號的傳輸上,在運輸,使用中可能面 臨外在溫度急劇變化,溫濕度循環改變或空氣中彌漫鹽霧等侵 蝕,而使其外觀異常或者喪失功能;且在重複使用後,仍需保持 原來特性,故鍍層需經過下述方法檢驗,以確保客戶使用無虞 1.膜厚量測:依設計圖面 2.硝酸試驗(鍍層孔隙度): 確保鍍層的致密性,致密性不良,會導致接觸導通不良 在硝酸氣體中置放75min,觀察孔隙度的產生.目前業界普遍 要求為0.1(在10個接觸區內,有一個孔隙);腐蝕孔的面積大 小不同,代表的孔隙值亦不同 3.蒸氣老化試驗(鍍層壽命): 在85° C,85rh的環境中置放4~8Hr,觀察是否有腐蝕現象;經過 蒸汽老化試驗4-8hr,約等于零件或材料儲存在自然條件下六 個月一般,放置72小時後,仍沒有腐蝕時,可初步認定鍍層壽 命有7年以上
噴洗&浸洗: 噴洗具衝擊力,易受遮蔽影響,受零件結構&水刀的結構 和角度影響大;浸洗缺衝擊力,較全面
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8.風干: 目的: a.以強風將零件表面之大部分水份去掉,減少烘干時間 b.通過強風將零件表面之雜質去除.避免水漬. 9.烘乾: 目的:將殘留在零件表面及孔隙中的少量水份以熱風加熱變 為水蒸氣的方式去除 后處理不良之影響: 易造成零件污髒,腐蝕,耐久性能差,甚至直接影響接觸 性能
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四.電鍍設備分類: 因應不同的被鍍物,底材,不同的鍍層,不同的膜厚,不同的 鍍層位置,及不同的藥水供應商,電鍍設備組成均不相同,設備 功能及操作也會有很大的差異 目前市面上有三種電鍍方式: 1.水帄連續式電鍍 2.滾鍍電鍍 3.掛鍍電鍍 無論是何種電鍍設備,均具備三種製程 1.前處理:將底材表面潔淨,活化,增進電鍍效率,防止鍍層 與底材結合不良 2.電鍍:底材表面電鍍披膜 3.後處理:將電鍍殘留藥液去除,乾燥,防止鍍層變異,品質 不良
八.不良品介紹: B.電鍍不良: 1.電鍍后正常端子
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八.不良品介紹: B.電鍍不良: 2.鍍鎳層燒焦
發生原因: 1:電流過大 2:光亮劑不足 3:Cu污染 4.槽液溫度低
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八.不良品介紹: B.電鍍不良: 3.鍍金層燒焦 發生原因: 1:電流過大 2:流量不足 3.金含量過低 4.溫度低 5.添加劑含量低
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7.水洗:分為冷水洗,熱水洗,自來水洗,循環水洗,純水洗,噴洗 ,浸洗 目的:去除零件表面殘餘藥水及不良雜質
冷水洗&熱水洗: 熱水洗有助增加水洗活性及取得一定的封孔效果.
自來水洗&循環水洗&純水洗: 在前處理工站採用自來水洗,進入電鍍槽前用純水噴洗, 避免水中的雜質帶入鍍槽中.為加強純水洗的效率及成本考量, 常在純水洗前加循環水洗工站.
濃度太低,效果不足;太高,則對基体具腐蝕作用. 應定期更換,生成的CuSO4對Beo有貢獻,但對去除CuO無 貢獻,CuSO4含量若太高,溶液發藍,必須更換. 前處理不良之影響:電鍍前處理不徹底,易導致電鍍后密著性欠 佳,起泡等不良.會影響鍍層之結晶狀況.零件深凹區易藏污納 垢,不易去除.
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六.端子連續電鍍流程介紹: 放料 酸洗水洗 鎳回收 金回收2 錫鉛後噴洗 烘乾 前處理 脫脂 拋光 水浸洗 翻轉 水浸洗 輔助收料 脫脂水洗 拋光水洗 鍍金 錫鉛前噴洗 熱水浸洗 收料 電鍍
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酸洗 鍍鎳 金回收1 鍍錫鉛 風乾
後處理
七.功能介紹: 1.電解脫脂: 目的:去除基体表面的雜物及油污 原理:利用電極的極化作用,降低了油-溶液界面的表面張力, 電極上所析出的氫和氧氣泡對油膜具強烈的撕裂作用, 能使油膜迅速轉變成細小的油珠,氣泡上升時机械攪拌 作用,進一步強化了除油過程 電解脫脂有兩種方式: a.陰極脫脂: H+ + 2e → H2 速度快,生成的H2對基体表面具還原作用,溶液中少量的Sn .Zn.Pb離子的存在會在料帶表面形成海綿狀析出,易形成 氫脆. b.陽極脫脂: 4OH- - 4e → 2H2O + O2 速度慢,對基体有腐蝕作用,可以除去基体表面的異金屬薄 膜,生成的O2使基体表面生成CuO薄膜.
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八.不良品介紹: B.電鍍不良: 4.鍍金層白針 發生原因: 1.整流器未開 2.導線松脫 3.長金導通 4.料帶從導輪脫落 5.鍍液未抽上來
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八.不良品介紹: B.電鍍不良: 5.鍍金位置偏移或Sn覆蓋
原因: 1.皮帶開孔不夠或變形 2.導輪高度發生變化 3.料帶從導輪脫落
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九.電鍍異常原因: E.錫渣: 1.鍍Sn/Pb段,被導輪刮下來的細小錫屑,積聚在導輪座上,未及 時清除,附著于料帶,產生錫渣 2.烘乾后一組導輪運轉不暢,導輪磨損,被刮下的錫鉛粉屑,因摩 擦生熱,導輪擠壓,熔貼于料帶,產生錫渣 F.鍍錫鉛發黃 1.表面殘留酸 2.溫濕環境存放 3.錫鍍槽添加劑失調 G.錫鉛拒焊 1.錫鉛比例錯誤 2.光澤劑含量過多