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1、,电子器件镀锡培训,1 电镀工艺介绍,电镀是一种用电解方法沉积具有所需形态的镀层的过程。其目的一般是改变表面的特性，以提供改善外观、耐介质腐蚀、抗磨损以及其它特殊性能，或这些性能的综合。电镀过程是一个复杂过程，往往需要综合运用各门学科的知识才能妥善地解决电镀领域中的理论与工艺难题。电镀是各学科之间相互渗透的边缘科学，与之最直接有关的是化学、电化学、金属腐蚀、电镀、络合化学、表面吸附理论等。,11电镀基础知识,二个基本概念 A水化作用 当离子化合物加入水中后，由于水分子是极性分子，它一端显正电性，会吸引离子化合物中阴离子；一端显负电性，会吸引离子化合物中阳离子。作用的结果使阴阳离子从固体表面溶入
2、水中，并且使溶入水中的阴阳离子周围吸引着数目不等的水分子，这个过程叫做水化过程（或溶剂化作用），发生水化作用的离子叫水化离子。,B电极极化作用 当电极上有电流通过时，其电极电位将发生变化，偏离其起始电位值，这种现象叫做电极极化。在有电流通过时，阴极的电极电位向负的方向偏移的现象叫阴极极化；而阳极电位向正的方向偏移的现象叫阳极极化。 根据产生极化作用原因的不同，可以把极化分为电化学极化和浓差极化两类。在电镀中两种极化是同时存在的，只是在不同的情况下，各自所占的比重不同而已。一般情况下，低电流密度时，电化学极化为主；高电流密度时，浓差极化为主。,模拟说法：把一种金属通过某种手段和方法包覆到另一种金
3、属表面上去的过程称为电镀。 电镀的硬件说法：实现电镀过程必须有五个硬件，即（1）直流电源；（2）镀槽；（3）含电镀金属离子的溶液；（4）阳极（要电镀的金属）和阴极（加工的工件）；（5）导电棒、电缆、挂架等。把五种硬件组合成电镀电路。开通电源后就能把电镀金属包覆到工件上（阴极上）去，称为电镀。 电化学说法：以电化学氧化还原理论为基础把一种金属包覆到另一种金属表面上去的过程称之为电镀。,12 什么叫电镀？,13 电镀电路和电极反应,+锡板, 直流电源 镀槽 药水 阳极、 阴极（工件） 连接导线、电排、电缆等 电流方向,-工件, 阳极反应： （主反应） 金属原子失去n个电子，氧化成正n价的金属离子。
4、 （副反应） 水溶液中的羟基氧化成氧气。,电极反应, 阴极反应： （主反应） 正n价金属离子得到n个电子后还原成金属，成为电镀层。 （副反应） 水溶液中的氢质子得到电子还原成氢气。,电极反应,在电镀过程中，以上四个反应同时发生。即阳极金属不断失去电子而氧化成为金属离子溶解在药水中（阳极金属的溶解）；同时阳极上有氧气析出。阴极（工件）表面金属离子不断得到电子而还原成金属，即成为电镀层；同时阴极上不断析出氢气。,在直流电源的作用下，电流通向阳极，阳极锡板（锡球）不断失去电子氧化成金属离子扩散到药水中（阳极的溶解过程），失去的电子在电源电势的驱动下，向电流反方向运动，通过直流电源富集到阴极上，锡离子
5、在阴极上不断得到电子而还原成金属镀层。 用电化学反应式表示如下： 阳极： （阳极的溶解过程） 阴极： （工件上析出镀层的过程）,14以电镀锡为例用电镀电路解释电镀过程,目前，在电镀工序的电镀方式有二种： 半光亮纯锡、光亮纯锡 都属于无铅电镀。 介绍一下各种不同电镀液的配方:,15 电镀工艺简介,各种不同电镀液的配方介绍,一： 半光亮纯锡电镀液适用于挂镀线 甲基磺酸锡(CH3SO3)2Sn （5-25）g/L 甲基磺酸 CH4O3S （100-250）g/L 去离子水 适 量,二： 光亮纯锡电镀适用于挂镀线 硫酸亚锡SnSO4 （5-20）g/l 硫 酸HSO （100-250）g/l 去离子水
6、 适量,16电镀工艺流程介绍,工艺流程： 前处理电镀后处理,前处理工艺：,以硫酸体系镀液，Cu基产品为例， 流程如下： 腐蚀（硫酸）喷淋清洗初抛（硫酸+双氧水）抛光（硫酸+双氧水）喷淋清洗活化（稀硫酸）,后处理工艺：,喷淋清洗中和（-2g/l Na2CO3）喷淋清洗去离子水流动清洗下挂离子水浸洗甩干,17电镀产品质量标准,一：可焊性要求 可焊性由公司例试室抽测，必须合格。可焊性的测试用“槽焊法”，要求覆盖面积大于95%为合格；,二：镀层厚度及成分要求 半光亮纯锡： SOT-23产品厚度范围（5-15）m 光亮纯锡： TO系列产品（5-20）m 镀层测量工具：用测厚仪测定。 镀层铅含量要求：要求
7、铅含量100ppm,2 电镀设备简介,挂镀线(挂架式):,22 电镀后产品的防护,对于电镀后产品必须加强防护，如果不加强防护，不仅会影响到产品的外观质量，而且也可能会影响到产品的参数等性能要求。比如：采用半光亮电镀的产品外形较细腻，当你不戴手套触摸该类产品时，会在产品表面留下指纹等，造成产品外形不良，如下图：,手指直接触摸后造成产品表面玷污,23 纯锡电镀锡须探讨,锡须是从纯锡镀层表面自发生长出来的一种细长形状的锡结晶。锡须可以呈现各种形态，如直线形、弯曲状等。锡须的截面常呈现出不规则的形状，其外表面有不规则的条纹，就象从不规则形状的模具中挤压出来的一样。大多数的锡须在其根部存在着凹坑。 锡须
8、的危害：锡须的长度可能是1um到1mm，针对电子器件的可焊性镀层，锡须的存在会引起短路，使电子器件的可靠性降低引发电路故障，尤其是密引脚器件。,典型的锡须如图：,锡 须,锡须生长模型：,锡须生长模型： （1）重结晶模型，认为锡须是从重结晶的晶粒上生长出来的。 （2）金属间化合物模型，认为在基体与镀层之间的结合处产生某种金属间化合物（如Cu6Sn5），由于金属间化合物的形成使得镀层中产生压应力，从而引起了锡须的生长等。 （3）镀层表面氧化物的形成及缺陷。 （4）镀层与金属之间热膨胀系数不匹配。 （5）基体金属原子扩散等,3 GP产品,1、何谓GP： Green Partner(绿色伙伴),是SO
9、NY公司的供应商绿色环保管理政策，由SONY的欧洲绿色设计中心于2002年提出，并称之为“2005绿色管理方案”. 2、GP的控制方法： a.对于产品原物料必须提交环境物质检测报告和MSDS(材料成份表)（如：电镀使用的锡），对于过程、包装原物料（如电镀使用的甲基磺酸、甲基磺酸锡等）有GP要求的必须提交环境物质检测报告，有需要时及时提交MSDS. b.在生产区域要严格区分GP产品与非GP产品， 操作时按GP产品的作业规范操作 ，存放时应分开放置并作出标识。,3、本工段应进行那些控制： 产品原物料-组成产品的材料，如锡 过程原材料-生产过程材料，如甲基磺酸、甲基磺酸锡、硫酸、硫酸亚锡、添加剂等,本公司GP控制指标：,THE END,谢谢大家!,
