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【48812】镀铜、镍、金、锡和锡铅制程术语手册

发表于:2024-08-05 09:11:07 作者: mile体育米乐

  指电镀溶液中所增加的有机助剂,可下降镀液的外表张力,使镀面上所生成的氢气泡能敏捷的脱逸,而避免因氢气的附着而发生凹点(Pits)。此种抗凹剂以镀镍槽液中最常运用。

  是在电镀溶液参加的各种助剂(Additive),而令镀层呈现光泽外表的化学品。一般光泽剂可分为一级光泽剂(称为载体光泽济)及二级光泽剂,前者是帮忙后者均匀散布用的,此等皆为不断实验所找出的有机增加剂。

  是一种无需电镀槽之简易电镀设备,对不便利进槽的大件,以刷拭法所做全面或部分电镀而言。又称 Stylus Plating 画镀或擦镀。

  各种电镀槽液通过一段时间的运用,都难免因增加剂的裂解及板面阻剂的溶入,而发生有机污染,需用极细的活性炭粉掺入镀液中拌和予以吸收,再通过滤而得以除污,称为活性炭处理。素日也能够活性炭粒之滤筒来保护过滤。

  此字原是指子弹壳或弹药筒。在 PBC 及电镀业中则是用以表达过滤机中的可替换式滤芯。是用聚丙烯的纱线所环绕而成的中空短状柱体,让加压的槽液从外向内流过,而将浮游的细微粒子予以补捉,是一种深层式过滤的媒体。

  电解质溶在水中会水解成为离子,如食盐即可水解成简略的 Na+ 与 Cl- 。但有些盐类水解后却会构成杂乱的离子,如金(金盐)KAuCN2 即水解为 K+ 的简略离子,及Au (CN)-2 的杂乱离子。此一 Complex 即表明其错综杂乱的意义,当年在挑选译名时,是抄自日文汉字的错离子。此名词多少年来一向困扰着学生们,真实难以断章取义。早年的长辈学者若能在上述四字中只需不选错字,其它三字都比较好懂,也不致一错到现在已无法再改了,并且还要一向错下去。可见译笔之初,的确应该要抱执着戒恐慎重的心思,还要当心从事细心考据才不致遗害后人。又Component 则为错化剂,如氰化物,氨气等能使他种元素进行错化反应者谓之。

  贵金属镀液中,因所参加贵金属的含量不是许多(镀金液中含金量仅5 g/1 左右),为坚持槽液杰出的导电度,还须在槽液中另加一些钾钠的磷盐酸或其它有机盐类,做为导电用处,称为导电盐。

  使用阴阳两种交流树脂,将水中已存在的各种离子予以吸附铲除,而得到纯度极高的水称为去离子水简称 DI 水,亦称为 Demineralized Water,俗称纯水,可充做各种电镀药水的制造用处。

  指在各种底材之外表上,以不同的加工办法如电镀、真空蒸着、化学镀、印刷、喷涂等,构成各式外层皮膜者,称为 Deposition。

  是指板子在湿式制程各槽站之间进出时,常因多孔而将前一槽溶液的化学品带出,通过水洗后仍可能有少数残迹,而被带进下一站槽液中,如此将会构成下一槽的污染。故其间有必要完全水洗,以延伸各槽液的运用寿命。

  各种电镀槽液在一段时间的操作后,都要进行活性炭处理以除掉有机污染,一起也要加挂假镀片,以很低的电流密度对金属杂质加以析镀。这种假镀片一般是用大面的不锈钢片,按每吋宽的区分多格后,再以 60 度方向屡次往复弯折成波涛型,成心构成显着的凹凸电流区,来吸镀槽液中的金属杂质。这种假镀片平常也可用做镀液的保护东西。一般装饰性的光泽镀镍,有必要不时进行这种保护性的假镀作业。

  将待清洗的金属目标,挂在清洗槽液中(含清洁剂及外表湿润剂)的阴极或阳极上,在施加外电流中,可在阳极上发生氧气,在阴极上发生氢气。在使用槽液的清洁赋性、气泡的煽动,及掀起效果下,可使目标外表到达除污清洗的意图,称为电解清洗。在一般金属电镀流程中用处极广,乃至还可选用阴阳极替换的方法(Polarity Revesserse;P. R.),非常快捷及有用。

  为铜材的一种等第,是将转炉中所治炼得的粗铜(即泡铜),另挂在硫酸铜槽液中当成阳极,再以电解方法从阴极上得较纯的铜,即成为这种ETP电解铜(含氧0.025~0.05%)。若另将这种 ETP 铜放在还原性环境中再行锻炼,即可成为更好的无氧铜或磷铜,可做为电镀铜槽液中的阳极。

  也是一种电镀方法,但意图却不在乎镀层的完美与否,而仅采低电流及非溶解性阳极方法,欲将溶液中金属离子镀在广阔面积的多片阴极板上,以到达收回金属及减轻排放水中金属污染的意图。电路板业界常在蚀铜液的循环体系中,加设这种电解收回设备。

  前期的焦磷铜的镀层中,常因有机物的累积,而构成其片状结晶铜层中发生部分黑色菲薄的裂面,其原因是因为一起堆积的碳原子会集所构成的。从微切片的画面中可清楚看到弧形的黑线、Filter 过滤器、滤光镜片

  在湿制程槽液作业中,为铲除其间所发生的固态粒子而加装的过滤设备,称之为过滤器。此字有时也指光学放大镜,特别效果的滤光镜片而言。

  是指物质所具有抵挡外物侵略的一种耐刺穿性(Resistance to Penetration)。例如以一坚固的刺头(Penetrator)用力压在金属外表时,会因被试面的软硬纷歧,而呈现巨细不同的压痕(Indentation),由此种压痕的深浅或面积可决定其硬度的代表值。常见的硬度可分为一万硬度及微硬度两种,前者如高强钢,经镀硬铬后的外表上,在压头(Indentator)荷重 150公斤所测到的硬度,可用RC-60表明之(即 RockwellCscale 的 60 度)。微硬度检测时荷重较轻,例如在 25 克荷重下,可在镀金层的截面上,以努普(Knoop)压头所测到的微硬度,可表达为KHN25150(即表明选用 25 克荷重的测头于显微镜下当心压在金层断面上,以其长菱形的巨细而得到 150度的数字)。 一般镀金层因为需具有较好耐磨损性起见,对其微硬度常有所考究,但以 KHN25150~200 之间的耐性为宜,太硬了反易磨损。一般经回火后的纯金,其微硬度即回降为 KHN25 80 左右。

  因电镀溶液是由水所制造,故在电镀的一起,水也会被电解而在阴极上发生氢气满在阳极发生氧气。那是因为带正电的H会往阴极游动,带负电的O=会往阳极游动之故。因为氢气的体积很小,故当其在阴极外表登陆,而又未及时被赶开浮离时,则很可能有一部份,会被后来登陆的金属所掩盖而残留在镀层中,乃至还会往金属底材的细缝中钻进,构成镀件的脆化称为氢脆。此现象对高强钢物体之为害极大,二次大战时,美军即发现许多飞机的起落架常会折断,后来才研究出那是因电镀时的氢脆所构成的。一般碱性镀液的氢脆性要比酸性镀液少,并且若能在镀完后当即送进烤箱在 200 ℃下烘烤2 小时之后,可将大部份氢气赶出来,此二种做法皆可削减氢脆的发生。

  在电路板中是指前期所用的焦磷酸镀铜之铜层,其微观结构即为规范的层状片状安排,与高速所镀之铜箔(1000 ASF 以上)所具有的柱状结构(Columnar Structure)完全不同。后来所开展的硫酸铜镀层,则呈现无特定结晶安排状况,可是其所体现的均匀延伸性(Elongation)以及抗拉强度(Tensile Strength)却反而较前两者更好。

  电镀槽液中所增加的有机助剂,大体可分为光泽剂及载运剂(Carrier)两类,整平剂(Leveler 或 Levelling Agent)即属后者之一。电路板之镀铜尤必不可少整平剂,不然深孔中心将很难有铜层镀上。其所以协助镀层整平的原理,是因高电流密度区将会吸附较多的有机物(如整平剂),导致该处电阻增大而令铜离子不易挨近,或将电流耗费在发生氢气上,令低电流密度高电阻区也可进行镀积(Deposit),因此可使镀层渐趋均匀。裸铜板各种显露待焊的铜面上,需再做喷锡层,其原文亦称为Hot Air Leveling,大陆术语的为热风整平。

  当在绝缘基材体中或外表上发生 金属搬迁 时,在一段时间内所呈现的搬迁间隔,谓之Migration Rate。

  此字在电路板工业中有两种用处,其一即为上述质量传输中所言,指电镀溶液中的金属离子,遭到电性的招引而往阴极移动的现象,称为搬迁。除此之外,若在金手指的铜外表上直接镀金时,则互相二者原子之间,也会发生搬迁的现象,因此其间还有必要另行镀镍予以阻隔,以坚持金层不致因纯度劣化而构成触摸电阻的上升。各种金属中最简单发生搬迁者,则非银莫属,当镀银的零件在进行焊接时,其银份很简单会往焊锡中搬迁,特称为 Silver Migration或 Silver Depletion,原因可能是遭到水气及电位的影响而影响所构成的。当零件脚外表的银份都溜进了焊锡中后,其焊点的强度将难免大受影响,常有裂开的危机。因此只好在不计成本之下,在焊锡中成心另参加2%的银量,以避免镀银零件脚这种焊后的恶性搬迁.另在厚膜电路(Thick Film ,指瓷质的混成电路 Hybrid 外表所印的银/钯导线而言),其间的银份也会往外溜走,乃至可达好几 ㎜ 之远 (见 R.J.Klein Wassink 名著 Soldering in Electronics,1984 第一版之 P.142;及 1989 第二版之p.217)。其它如锡、铅、铜、铟等虽也会搬迁,但却都比银细微得许多。

  在电路板工业中多指镀铜槽液不干净,有固体粒子存在,构成在板面上线路边际、孔口、或孔壁上构成瘤状粒子的散布,这种不良现象称为镀瘤。又电镀铜箔的毛面,亦曾通往后处理镀过黄铜;而使其原已粗糙的毛面上,再构成许多小瘤,好像马铃薯的根瘤一般,可增加铜箔与基材之间的附着力。此种后处理即称为 Nodulization Treatment 。

  此字在PCB领域中是指板材或镀层,在其正常组成之内,由制程所引进外来的异物,且此等杂质一旦混入安排中即不易扫除,谓之吸藏。最典型的比如如前期增加蛋白槽液的氟硼酸锡铅镀层中,即发生因共镀而吸藏多量的有机物。当此种镀层进行高温重熔时(Reflow),其所吸藏的有机挥发物即构成气泡,而被逼出锡铅合金实体之外,构成一些火山口(Craters)的景象,并在外表呈现砂砾状凹凸不平沾锡不良之外表。

  当镀层在不断增厚下,将超越阻剂(如干膜)的高度而向两边开展,犹如 红杏出墙一般,此等横生部份自其截面上观之,即被称为Outgrowth。干膜阻剂因为围墙侧壁较直也较高,故较不易呈现二次铜或锡铅层的悬出。但网印油墨之阻剂,则因其边际呈现慢慢向上的斜坡,故一开始镀二次铜时就会呈现横生的悬出。留意Outgrowth、Undercut 及 Overhang 等三术语,业者常常顺口随便说说,对其界说实践并未完全弄清楚。乃至许多中外的文章书藉中也常常弄错。不少为文者乃至对术语之内容并未充份了解之下,亦信手恣意乱翻,常常导致新手们莫衷一是。为了回归正统起见,特将 1992 年4月发行的电路板质量规范规范 IPC-RB-276 中的图5引用于此,对此三词加以细心厘清,以拨乱反正削减误导。

  由前述 Outgrowth 所附IPC-RB-276 之图5 可知,所谓 Overhang 是指:线路两边之不结壮部分;亦即线路两边跳过阻剂向外横伸的悬出,加上因侧蚀内缩的剩部份,二者之总和称为 Overhang。

  当板子完结镀通孔(PTH)制程后,即可施行约20分钟的全板镀铜,让各孔铜壁能增厚到0.2~0.3 mil,以确保板子能安全通往后续的印象搬运制程,而不致呈现过失。此种Panel Plating,在台湾业界多俗称为一次铜,以别于印象搬运后电镀线路的二次铜。此等电路板前后两次电镀铜的做法,堪称是各种制程中最稳妥最牢靠的干流,长时间看来仍比厚化学铜法有利。

  是板子在进行电镀或其它湿式处理时(如黑化、通孔等),在溶液中用以暂时固定板子的夹具。而电镀时的挂架除需能到达导电外还要夹紧板面,以便利进行各种摇摆,与耐得住槽液的激荡。一般电镀用的挂架,还需加涂抗镀的特别涂料,以削减镀层的糟蹋与剥镀的费事。

  为避免板边区域之线路或通孔等导体,在电镀时因电流散布,而构成过度之增厚起见,可成心在板边之外侧另行加设条状之辅佐阴极,或在板子周围成心多留一些本来基板之铜箔面积,做为招引电流的牺牲品,以分摊掉高电流区过多的金属散布,构成局外者争夺当事者的电流散布或金属散布,此种局外者俗称Robber或Thief,以后者较盛行。

  是指金属物体外表,在其部分区域加盖阻剂(Stop off)后,其他显露部份则仍可进行电镀层的成长。此种浸于镀液中施行部分正统电镀,或另以刷镀方法抵挡部分体积较大的物体,均为挑选性电镀。

  槽液发生沉积时,其松软的泥体称为Sludge。有时电镀用的阳极不纯,在阳极袋底亦常累积一些不溶解的阳极泥Anode Sludge。

  这是一种前期焦磷酸镀铜时期常呈现的缺点。当板面直立时其高电流区孔环下缘处,常发生镀铜层厚度较薄的景象,从正面看来外形有如嵌入的泪滴一般,故又称为 Tear Drop,亦称为Skip Plating。构成的原因可能是孔口邻近的两股水流冲激过于强烈,构成涡流 (Turbulance)或扰流之半真空状况(Cavitation),且还因该处之光泽剂吸附太多,致使呈现部分阴极膜(Cathodic film)太厚,使得铜层的增加比邻近要相对减缓,因此最终构成该处的铜层比邻近区域,乃至比孔壁还薄,特称为Step Plating。

  电镀槽体系中,其直流电是由整流器所供给的,应在阳极板与被镀件之间的汇电杆与槽液中流转。但有时少部份电流也有必定可能会从槽体自身或加热器上迷走、漏失,特称为 Stray Current。

  某些镀层与底金属之间的密着力很难做到满足,故须在底金属面上,以快速方法先镀上一层薄镀层,再迎候较厚的同一金属主镀层,而使附着力增强之谓。如业界所常用到的铜、镍或银等预镀或打底等便是。此字若译为冲击电镀则难免有些过份生硬不合实情。除电镀层外,某些有机皮膜的涂装,也常有打底或底漆的做法。

  处于阴极之待镀电路板面四周围,或其板中的独立点处,因为电流密度甚高,不光构成镀层太厚,且亦导致镀层结晶粗糙质量劣化。此刻可在板面高电流区的邻近,成心加设一些无功用又不规矩的镀面或框条,以分摊消化掉过分会集的电流。此等成心加设非功能性的阴极面,称为Thief或Robber。

  镀纯锡层在通过一段时间后,会向外发生须状的杰出物并且还会愈来愈长,往往构成的电路导体之间的短路,其原因大概是在镀锡过程中,镀层内已累积了不少应力,锡须的成长可能是应力消除的一种现象。镀层中只需参加 2~4%少数的铅量即可避免此一困扰,因此电子科技类产品不宜挑选纯锡镀层。

  在进行板面线路镀铜时,各导体线路的边际常因电流密度过大而有树枝(Dendritic)状的金属针状物呈现,称为Treeing。但在其它一般性电镀中,镀件边际高电流密度区域也会偶有枝状呈现,特别以硫酸锡槽液之镀纯锡,即很简单发生多量的须状镀枝,也称为Whiskering。

  某些功能性的复合镀层,在外表镀层以下的各种镀层皆可称为Underplate。如金手指中的底镀镍层,或线路两层镀铜中的一次全板镀铜等。Underplate与Strike Plate 不同,后者是指厚度极薄,其意图只是在增强后续镀层的附着力,其译名应为打底镀层,如银打底即为常见者。

  以硫酸镍(330 g/1)、氯化镍 (45 g/1),及硼酸(37 G/1)所制造的电镀镍溶液,很合适光泽镍与半光泽镍的制程,已成为业界的规范配方。这是 O.P.Watts在1916年所首要宣告的,因为性能好故一向延用至今,特称为Wetts Bath。

  又称为Wetter或Surfactant,是下降水溶液外表张力的化学品。取其少数参加溶液中,可令溶液简单进入待处理物品的小孔或死角中,以到达处理之意图。也可让被镀件外表的氢气泡便于脱离逸走,而削减凹点的构成。

  板面导体之间,因为镀层内应力或环境的要素(如温度及电压),使得纯银或纯锡镀层中,在老化过程中会有单晶针状反常的晶须呈现,常构成搭桥短路的费事。但若在纯锡中参加部份铅量后,则可避免其生须的问题。铜金属在硫化物环境中也偶会有晶须呈现。

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