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1、Agenda,電度基本概念,常用素材介紹,電度流程簡介,各工段藥水特性,1,2,3,4,電鍍基本概念,導電杆,陽極袋,陽極,陽極泥,加熱管,空氣氣泡,空氣攪拌,工件(陰極),鍍液,陽極,氧氣氣泡,氫氣氣泡,1,一般在電鍍之前，最好先對底材進行了解，有助於後續電鍍加工。如材質特性、素材結構及表面狀況等。 以下就純銅、常用銅合金以及不鏽鋼加以說明。,Connector Plating,2,產能：(Kpcs/min)=產速(m/min)/端子間距(mm) 電鍍時間：(min)=子槽總長(m)/產速(m/min) 電流密度：ASD(A/dm2)=電流(A)/被鍍面積(dm2) 厚度單位：1m=39.3
2、7” (一般視為40) 理論膜厚：Z=2.448*C*T*M/(N*D) 由法拉第定律推導而來，公式可簡化如下 Z：理論膜厚(”)，C：電流密度(ASD)，T：電鍍時間(min)，M：原子量(g/mole)，N：電荷數(個)，D：密度(g/cm3)鎳 : Z=8.07CT、金 : Z=24.98CT、鈀 : Z=10.85CT酸銅 : Z=24.98CT、鹼銅Z=17.48CT銀 : Z=24.98CT、80/20鈀鎳=10.85CT、錫 : Z=19.91CT 電鍍效率(%)：實際平均膜厚/理論平均膜厚=理論電流值/實際電流值 金屬消耗量(g) = 0.000254AZDD：金屬密度(g/c
3、m3)，A：電鍍面積(dm2)，Z：電鍍厚度(“),常用計算,3,流程,超音波熱脫,電解脫脂,活化,前處理,後處理,水性、油性封孔劑/錫、銀防變色劑,電鍍,視需求進行,鍍銅- 打底用，增進電鍍層附著能力及抗蝕能力。鍍鎳- 打底用，增進抗蝕能力。鍍金- 改善導電降低阻抗，增進訊號傳輸。鍍鈀鎳- 改善導電降低阻抗，增進訊號傳輸，耐磨性比金佳。鍍錫- 增進焊接能力。鍍銀- 改善導電降低阻抗，增進導熱性、焊接能力，易於拋光。,4,目的：針對被鍍物表面進行清潔，透過研磨、蝕刻、應力消除、脫脂、脫氧化物及活化等方式進行。前處理工程序針對製品進行適當調整，前處理好壞對於後續製品電鍍品質及加工性上，佔有重要地
4、位。,前處理,超音波熱脫,電解脫脂,活化,前處理,後處理,電鍍,5,1.皂化：將油脂皂化後去除。2.乳化：將油脂乳化成細小的顆粒後去除。3.滲透：皂化、乳化皆是由表面除去，而滲透作用能滲入油脂中，使 其鬆散和減小與金屬的附著力。4.分散：表面油脂除去後，將油脂由表面脫離帶至溶液中的分散作用。5.機械的剝離：利用機械的力由表面將油脂脫離。超音波洗淨最好。,脫脂的作用,前處理,6,預鍍鎳,目前預鍍鎳工站已廣泛應用於不鏽鋼素材電鍍上，由於不銹鋼是由鐵、鎳、鉻等成分組成，表面容易生成一層薄而透明且附著牢固的鈍化膜，此膜除去後又會在新鮮表面迅速形成。因此在不銹鋼進行電鍍之前，除一般除油和浸蝕外，通常還需
5、要進行活化預處理，活化處理是保證電鍍層有足夠附著力的重要步驟。以下就不鏽鋼型號進行差異比較:,後處理,前處理,電鍍,7,預鍍鎳,因不鏽鋼特性與銅及其合金不同，故以下再針對不鏽鋼之前處理及鍍鎳工藝進行說明,因不鏽鋼須使用強酸或是較高電壓處理，注意工作浴的雜質管控，避免影響穩定性與附著。衝擊鎳工站須特別注意周邊設備溶入污染問題，將造成鍍層外觀影響。並請持續進行過濾。衝擊鎳後之水洗須加強，不得帶入其他工站，否則因其強酸性質將導致下一工站異常，最常 發生為外觀不良；但也需注意時間性問題。,8,電鍍-鍍鎳,目的：鍍鎳層結晶細小、易拋光、防腐性良好，多用於打底用。,鎳系列的簡介：,半光澤鎳 或稱軟鎳，添加
6、第一類光澤劑(柔軟或應力消除劑)，使其應力下降， 外觀也由白霧漸變為半光澤平滑狀。 適用於電鍍後需再做二次加工如彎折、衝擊等。高溫鎳 或稱含磷鎳，在半光澤鎳藥水中，加磷化合物添加劑。幫助錫或金 鍍層在高溫環境下延緩氧化變色。全光澤鎳 或稱鏡面鎳，添加第一與第二類光澤劑，隨第二類光澤劑增加，外 觀也由半光澤平滑狀變成全光澤鏡面狀。適用於鍍金區要求低摩擦 係數或美觀時使用。,後處理,前處理,電鍍,9,電鍍-鎳槽各成份作用,1.氨基磺酸鎳（Nickel Sulfamate ，Ni(SO3NH2)24H2O）：提供鎳離子來源，市售氨基磺酸鎳大部分為65%深綠色水溶液，比重約1.54，鎳含量約180 g
7、/l。鎳浴比重建議控制在3236 Be，可以保持電鍍效率接近100%，且可維持pH值不易變化，減少調整pH值的頻率。2.氯化鎳（Nickel Chloride，NiCl26H2O）：可增加鍍浴導電性、鍍層均一性及幫助陽極溶解。濃度較高時鍍層應力較大，須經常分析，並維持在適當範圍。市售氯化鎳多半為六個結晶水之淺綠色固狀物，所以含鎳量約在24.7%。若是做低應力之電鍍，一般建議不要添加氯化鎳，或者少量添加，最好不要超過20g/l。可以搭配活性鎳陽極來使用，以確保陽極的有效解離。 3.硼酸（Boric Acid，B(OH)3）：其主要功能是穩定鎳浴之pH值。鎳浴建議含量控制在35-45g/l。過多的
8、硼酸會自然結晶出來。4.添加劑：內含應力消除劑，故鍍層應力低，為半光澤且柔軟。不足時，高電流燒焦，過量時低電流區偏暗、漏鍍。5.抗高溫劑: 增加焊性，可抗高溫。不足時，錫層高溫變色；過量時錫層高溫時流錫。6.濕潤劑（介面活性劑）：改善針孔，不足時HCD易產生針孔，過量則造成有機污染，若是有表面張力測定儀，可以從藥水表面張力來決定是否需要添加濕潤劑，一般鎳浴的表面張力可以控制在3035 dyn/cm。 7. pH值：光澤鎳及半光澤鎳應保持在4.04.5之間，高溫鎳需在2.03.5之間，當需要降低pH值時請用氨基磺酸，提高時請用碳酸鎳調整且碳酸鎳勿直接加入鍍浴，應以濾袋包裹放置過濾機中溶解。8.溫
9、度：建議保持鍍浴溫度於5060，超過60會造成水份大量蒸發損失，且磺氨酸會水解成硫酸根，以及鍍層易脆。,10,電鍍-鍍鎳故障排除,11,金槽,由於黃金鍍層的電鍍接觸阻抗比較低且穩定，因此被用來當作訊號導通材料。不同純度及硬度其應用上有所不同，詳細比較如下:,12,後處理,前處理,電鍍,1.金屬鹽：藥水中的黃金離子來源。目前幾乎全是使用PGC氰化亞金鉀（Potassium Gold Cynide）。太低效率差，色澤不佳，太高帶效率及色澤好，但帶出量大成本增加。2.導電鹽：增加藥水的導電度。通常為鉀、鈉、銨之鹽類，導電鹽可以含有一種以上的鹽類，必須為可溶性與鍍浴中其他成分相容而不產生沉澱。含量太低
10、導電會不良，含量太高容易產生結晶物，或藥水黏度上升而導致效率下降。 3.緩衝鹽：保持藥水於一定的pH值，一般約在3.54.8之間。可含一種以上的有機酸或無機酸。緩衝鹽的量一般不高，pH值小於3以下氰化亞金鉀會沉澱，pH值太高則容易粗糙或燒焦，而且硬化劑難以共析。 4.光澤劑：有助於使沉積的結晶變細，增加沉積的光澤及硬度。例如中低電流區的 光澤劑為鈷。偏低時中低電流光澤劑不足時，鍍層會偏紅、硬度變軟、容易長紅斑，濃度過高時鍍層偏白，硬度變高。5.電流密度：一般最常操作的範圍約在0.130ASD，但是如果攪拌情況良好（如刷鍍、噴鍍），而且使用低漣波率（1%以下）整流器，平均電流密度是可以開到 50
11、ASD。電流密度過大會產生粗糙現象，甚至燒焦。6.操作溫度：最佳操作溫度是在5060，隨著溫度下降，效率明顯降低。 7.pH值：一般pH值控制在3.84.8 之間。如果希望鍍層色澤較黃，可以控制在3.84.0 之間，但是效率會比較差，多半建議在薄金槽，或是沒有效率壓力下使用。如果希望效率高一點，可以控制在4.64.8之間，絕對不可以超過5.0來操作，因為鍍層應力會大增，所以多半建議在厚金槽使用。 8.比重：建議控制在1218 Be，比重過高操作時（約20 Be以上），藥水黏度會增加，反而會影響電鍍效率。若比重過低操作時（約10 Be以下），藥水導電度變差。過去的經驗告訴我們，刷鍍金藥水（厚金）
12、長時間操作下來，比重會一直上升，原因是產速比較慢、藥水帶出少、添加金PGC量大，加上電鍍後pH值的上升，為降pH值須一直添加酸鹽，所以比重會節節上升。要改善的方法很簡單，先將藥水加熱濃縮（讓水蒸發部分）後，再將藥水冷卻到05時，會有很多結晶物產生（鹽類析出），將藥水抽出分離即可,電鍍-金槽各成份作用,13,電鍍-金槽故障排除,14,錫槽,目前電子業鍍錫合金目的，絕大部分的用途就是做焊材使用。鍍層焊材上有純金、銀、鈀合金可以使用，但是基於成本的考慮，絕大多數都會使用 純錫或錫合金。但須留意微小間距焊腳有“錫鬚”的風險，可改鍍純金或其他可焊金屬。目前連接器產業鍍錫工藝主要可分為亮錫及霧錫,其差異性
13、如下:,15,後處理,前處理,電鍍,S-1016Plus廣泛應用於連續線電鍍領域，特點為有機雜質含量極低，操作溫度範圍廣闊，鍍層表面晶狀排列均一，且有良好的光澤性及優良的焊接純錫鍍層，並符合電子工業所有可應用的規格，如下：(1) MIL-STD-202G METHOD 208H焊錫性試驗。(2) MIL-STD-883E METHOD 2003.7焊錫性試驗。,錫槽-S-1016+亮錫,16,S-1016Plus產品組成、各成份作用,1.烷基磺酸錫：提供電鍍純錫所需的錫離子,2.烷基磺酸：增加鍍浴導電性、促進陽極溶解,4.S-1016Plus BTR-E拓展剂：增加高電流區光澤、提高電流操作範
14、圍及效率,3.S-1016Plus STR濕潤劑：增加鍍層均一性、防止鍍層產生針孔、粗糙,5.S-1016Plus BTR-H光澤劑：增加鍍層光澤，從哈氏片來看，尤其是中低電 流區光澤,6.S-1016Plus AO抗氧化劑：抑制鍍浴中二價錫氧化成四價錫及添加劑的氧化,錫槽-S-1016+亮錫,17,錫槽-S-1016+亮錫,18,錫槽-S-1016+亮錫,19,鍍層物性-端子,外觀,OK,原樣，焊錫OK,高溫260,3min,錫槽-S-1016+亮錫,20,鍍層物性-端子,蒸汽4H,外觀,蒸汽8H,外觀,蒸汽12H,外觀,極輕微發黃,微黃,較黃,錫槽-S-1016+亮錫,21,鍍層物性-端子
15、,蒸汽4H,直接焊錫,蒸汽8H,直接焊錫,蒸汽12H,直接焊錫,焊錫OK,焊錫OK,可焊上錫，但較不平整,錫槽-S-1016+亮錫,22,鍍層物性-端子,鹽霧24H,鹽霧48H,Ok,無腐蝕,局部腐蝕,錫槽-S-1016+亮錫,23,產品總結,一.S-1128Plus純亮錫鍍層： 1.外觀：銀白色光亮、均一鍍層； 2.物性：A.焊錫能力：佳，完全焊錫且平整、飽滿； B.蒸汽老化測試：蒸汽8H微黃，直接焊錫OK； C.中性鹽霧測試：可過鹽霧24H，無腐蝕； D.高溫老化測試：搭配高溫鎳，260、3min，無變紫； 3.表面分析：A.晶格：細緻、均一排列； B.含碳量：低，為2.78%；,錫槽-S
16、-1016+亮錫,24,錫槽-RR霧錫,25,純度：99.99% Sn。密度：7.29 g/cm3色澤：白色。晶格：25m。焊錫能力：佳。,外觀-白色,晶格,錫離子：5060 g/L烷基磺酸：120160 ml/L RR添加量：2050 ml/L 溫度：4045 電流密度：540 ASD (需視電鍍設備而定)。電鍍沉積速率：,錫槽-RR霧錫,26,錫離子：50 g/L烷基磺酸：140 ml/L RR添加量：40 ml/L 溫度：45 ,RR新建鍍浴-黃色澄清,哈氏片標片:5A/1min磁石攪拌,27,錫槽-RR霧錫,ACID烷基磺酸錫：金屬離子來源，含量低，哈氏片高區燒焦範圍大，錫離子含量高，
17、低區會有不勻漏鍍。含量控制在50-60 g/L左右較好。可用滴定分析。TIN烷基磺酸：導電游離酸，含量越高，改善低區不勻且導電度提高。但游離酸含量越高，陽極解離速度快，錫離子濃度上升加快也不利電鍍，含量控制在：120-160 ml/L較好。可用滴定分析。RR添加劑：RR添加劑含量高低，均有弧狀分層、發黑，且含量越高分層越明顯。RR含量在20-50ml/L較好。可用安培小時控管，1000AH添加300500ml。 溫度：溫度提高，交換效率提高，可改善高區黝黑但低區易不勻漏鍍。但過高易使添加劑失活。鍍浴控制在4045較適合。,、,28,錫槽-RR霧錫,端子物性測試：黃銅端子N-919A半光澤鎳(5
18、0 )N-919高溫鎳(10 ) RR霧錫(120 ) 後處理物性測試。,*後處理條件1.SN-8後處理:濃度10%,室溫,浸泡5秒2.磷酸三鈉後處理:濃度50 g/L ,50,浸泡10秒,29,錫槽-RR霧錫,焊錫能力：焊錫能力佳。若在高於40ASD操作條件下，則需視設備攪拌能力增進或使用助焊劑去做測試。 抗高溫能力：260/3min無變色、無聚縮錫，會有重熔現象。蒸汽老化能力：加助焊劑可通過8HR的焊錫測試。耐鹽霧腐蝕能力：過SN-8與磷酸三鈉後處理可通過12HR測試。如需通過更長鹽霧時間規格，可調整後處理條件去做測試。,焊錫能力,抗高溫能力,蒸汽老化焊錫能力,耐鹽霧能力,30,錫槽-RR
19、霧錫,錫槽-霧錫,1.利用HPLC分析RR鍍浴中第一劑濕潤劑濃度，並且以RR曲線對於ST-200第一劑濕潤劑濃度進行分析。2.鍍浴添加劑含量:1)ST-200 1st : 40ml/L2)RR ADD : 60ml/L3.根據其所顯示的峰值讀數，ST-200為24.785個單位、RR為60.000個單位。4.依此結果判斷，ST-200 : 24.785個單位除以40ml/L、RR 60.000個單位除以60ml/L，可得出ST-200 : RR濃度 = 0.62 : 1的比例，故可證明每毫升的RR第一劑之濃度要高出ST-200第一劑之濃度約37%。添加劑濃度:以HPLC對比兩家藥水，根據圖譜顯
20、示SD RR添加劑濃度較ST-200高出37%，在相同單價情況下，SD RR添加劑能夠為客戶端節省37%成本。,31,SN-7(中性)、SN-8錫變色防止劑 1.短時間浸泡，可達防變色效果，處理容易 2.具有很強鍵結能力、可長時間防止變色 3.優良焊性、熱處理後防變色能力特強 4.針對各功能需求選擇後處理劑,目前業界一般要求鍍錫後需通過260 /3min烘烤，其烘烤後要求外觀變化成鍍有以下幾種1.光澤錫:外觀不發黑發紫建議搭配使用SN-8使用2.霧錫:1)外觀不發黑發紫且不可重熔變亮建議搭配使用SN-7使用2)外觀不發黑發紫且需重熔變亮建議搭配使用SN-8使用,32,後處理-錫變色防止劑,後處理,前處理,電鍍,WA-1108水性封孔劑 1.極細粒子改善鍍層表面孔隙，提升鍍件耐蝕性2.操作容易、壽命長 3.具優良焊錫性 4.針對各功能需求選擇後處理劑SA-416油性封孔劑 1.耐蝕性佳 2.增加焊錫能力 3.容易管理；環保、安全、油水分離效果佳 4.具有增加金色澤效果,33,後處理-封孔劑,THE END,Thank y u,
