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1、 NWInG MH 電鍍電鍍电镀工艺锡铅工艺ppt课件Stillwatersrundeep.流流静水深水深,人人静心深心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望簡介簡介結束語結束語注意事項注意事項項目目錄目錄一一 簡簡 介介1.1 概述概述錫錫(Sn)是銀白色是銀白色塑性較好的金屬。錫鍍層有良好塑性較好的金屬。錫鍍層有良好的焊接性能的焊接性能有較高的化學穩定性有較高的化學穩定性錫鍍層可以耐錫鍍層可以耐磨磨在實際工藝中用酸性鍍錫在實際工藝中用酸性鍍錫/錫鉛工藝。在某種錫鉛工藝。在某種情況下情況下錫會生長錫會生長“晶須晶須”。1 1 .錫濃縮液錫濃
2、縮液(烷基磺酸錫烷基磺酸錫) 主鹽主鹽.鍍液中鍍液中Sn2+的供給源之一的供給源之一.無色液体無色液体,含含Sn2+濃濃 度為度為300g/L,有強腐蝕性有強腐蝕性,在使用時應戴上防腐蝕性在使用時應戴上防腐蝕性 手套及戴上口罩手套及戴上口罩,避免直接接觸到葯水避免直接接觸到葯水.2 2 .鉛濃縮液鉛濃縮液(烷基磺酸鉛烷基磺酸鉛) 主鹽主鹽.鍍液中鍍液中Pb2+的供給源之一的供給源之一.無色液体無色液体,含含Pb2+濃濃 度為度為450g/L,有強腐蝕性有強腐蝕性,鉛是重金屬元素鉛是重金屬元素,有劇毒有劇毒, 在使用時應戴上防腐蝕性手套在使用時應戴上防腐蝕性手套,戴上口罩戴上口罩,避免直接避免直
3、接 接觸到葯水接觸到葯水,一旦接觸到葯水應馬上用水衝洗干淨一旦接觸到葯水應馬上用水衝洗干淨.3 3 .錫鉛酸錫鉛酸(烷基磺酸烷基磺酸) 無色液体無色液体,強酸性強酸性,含烷基磺酸含烷基磺酸70%.具有增強陽極溶解具有增強陽極溶解 效率效率,增強鍍液增強鍍液導電性能導電性能,以及平整鍍膜的作用以及平整鍍膜的作用.具有具有 強腐蝕性強腐蝕性,在使用時應戴上防腐手套在使用時應戴上防腐手套,避免直接接觸葯避免直接接觸葯 水水.1.3 相關資料相關資料Sn2+ :30-60g/LPb2+ :4-7g/L烷基磺酸烷基磺酸150230ml/L溫度溫度183C簡介簡介結束語結束語注意事項注意事項項目目錄目錄溶
4、液顏色溶液顏色溶液顏色為溶液顏色為米黃色米黃色主要為主要為Sn2+顏色顏色當溶液為土黃當溶液為土黃色時色時主要是主要是 Sn2+被氧化成被氧化成Sn4+ 從而應及時清理從而應及時清理溶液溶液陽極顏色陽極顏色 陽極塊中錫含量為陽極塊中錫含量為99.9%是銀白色是銀白色當陽當陽極板為黑色時極板為黑色時則錫塊被氧化成氧化亞錫即則錫塊被氧化成氧化亞錫即Sn SnO.保養周期保養周期至少每兩周一次至少每兩周一次 純錫易被氧化純錫易被氧化,隨著溫度及時間增加隨著溫度及時間增加,氧化膜持續增厚氧化膜持續增厚,外觀顏色加深外觀顏色加深.氧化速率與溫度氧化速率與溫度,氧濃度及錫晶粒大小氧濃度及錫晶粒大小(晶晶粒
5、愈細反應愈快粒愈細反應愈快)有關有關,故在高故在高溫熔融時氧化速率更是常溫熔融時氧化速率更是常溫的數倍溫的數倍 由于其化學性質的不穩定性由于其化學性質的不穩定性,其易生成錫須其易生成錫須,俗稱俗稱“晶須晶須”,此錫須會嚴重影響功能性此錫須會嚴重影響功能性,在精密電子產品中在精密電子產品中,易易造成其線路短路造成其線路短路.其合金鍍層中其合金鍍層中,錫鉛鍍層能解決此類問題錫鉛鍍層能解決此類問題,它能避免錫須它能避免錫須的生成的生成.鍍錫易出異常鍍錫易出異常錫須q錫須形成機制探討錫須形成機制探討A錫須是什麼錫須是什麼? 制品在儲存過程中制品在儲存過程中, ,通常會自然產生錫鬚通常會自然產生錫鬚,
6、,一種長條狀純錫單晶体一種長條狀純錫單晶体, ,通常可長通常可長34mm(34mm(如右圖如右圖) )BB與底材形成的與底材形成的IMCIMC方式方式銅底材上鍍純錫銅底材上鍍純錫鎳底材上鍍純錫鎳底材上鍍純錫(1)(1)銅原子遷移性銅原子遷移性(migration)(migration)很強很強, , 在在Cu/SnCu/Sn形成形成IMCIMC時時, , 銅會迅速擴散到銅會迅速擴散到Sn matrixSn matrix中使得中使得Sn-Sn-layerlayer呈受極大的呈受極大的compressive stress(compressive stress(見左圖見左圖) )而產生錫鬚而產生錫鬚
7、; ; 而而Ni/SnNi/Sn則相對上沒有此問題則相對上沒有此問題 (2)(2)若若CuCu為底材為底材, ,先鍍鎳再鍍會降低先鍍鎳再鍍會降低whisker(whisker(須須) growth risk;) growth risk;或是適度的增加錫層厚度降低或是適度的增加錫層厚度降低compression(compression(壓縮壓縮) stress) stress的效應的效應推論機制推論機制：變變色色錫錫層層表表面面元元素素分分析析結結果果發發現現表表層層含含碳碳量量較較高高，為為錫錫層層高高溫溫熔熔化化時時，有有機機物物自自金金屬屬晶晶界界中中釋釋放放而而浮浮出出至至表表面面，故故
8、碳碳元元素多在鍍層表面。素多在鍍層表面。有機物析出為主因的矛盾點有機物析出為主因的矛盾點：1.若若變變色色物物質質為為有有機機物物，則則應應可可溶溶於於有有機機溶溶劑劑，但但實實際際使使用用醇醇類類、正正溴溴丙丙烷烷及及DMSO皆皆無無法法洗洗去去變變色色物物質質，僅僅可可被被稀硫酸稀硫酸洗去洗去(稀硫酸不溶純錫稀硫酸不溶純錫)。2.於於200長長時時間間烘烘烤烤外外觀觀仍仍會會變變為為藍藍紫紫色色，但但此此時時錫錫層層未未熔化，沒有有機物析出的問題。熔化，沒有有機物析出的問題。3.下下圖圖為為對對不不同同變變色色程程度度樣樣品品Auger分分析析的的結結果果：不不同同變變色色程程度度, 碳碳
9、含含量量分分布布並並無無太太大大變變化化，顯顯示示碳碳含含量量對對變變色色影影響響不大。不大。黑痕原因分析黑痕原因分析 電鍍純錫時電鍍純錫時,錫界面易發生虹吸現象錫界面易發生虹吸現象(接触空氣面接触空氣面積增大積增大),界面處虹吸現象導致界面處產生氣泡界面處虹吸現象導致界面處產生氣泡,屬於屬於低電流密度區域低電流密度區域,流效率低流效率低, Sn2+ ,H+,有機有機C容易共析容易共析,界面處氣泡界面處氣泡(氫氣氫氣)生較多生較多,導致結晶狀態較差導致結晶狀態較差,光亮光亮性較差性較差,有機有機C易氧化易氧化,再加上錫易鈍化的金屬特性再加上錫易鈍化的金屬特性,錫在鍍液與空氣的臨界面結晶析出的同
10、時迅速被氧錫在鍍液與空氣的臨界面結晶析出的同時迅速被氧化化,而且氧化的速度大于晶粒析出的速度而且氧化的速度大于晶粒析出的速度,而呈灰白而呈灰白色色,嚴重者為黑色嚴重者為黑色,這就是我們看到的這就是我們看到的“界痕界痕”,虹吸虹吸現象越嚴重現象越嚴重,接触空氣面積就越大接触空氣面積就越大,越容易發生氧化越容易發生氧化,粗糙的比光面的易虹吸粗糙的比光面的易虹吸,因此就有端子兩面粗糙度因此就有端子兩面粗糙度差異導致界痕發黑有差異的現象差異導致界痕發黑有差異的現象q界面黑痕原因探討界面黑痕原因探討作業要點作業要點: : 1. 1.錫鉛工站濃度管制範圍依條件設定表錫鉛工站濃度管制範圍依條件設定表, ,分
11、析頻率分析頻率1 1次次/ /日日 2. 2.參照條件設定表确定電流參照條件設定表确定電流, ,電壓電壓. . 3. 3.檢查錫檢查錫/ /錫鉛槽的溫度錫鉛槽的溫度183183, ,冷凍裝置冷凍裝置. .(1 (1次次/2Hr)/2Hr) 4. 4.陽陽极极籃籃及及陽陽极极袋袋點點檢檢頻頻率率:1 :1次次/3Hr;/3Hr;清清洗洗保保養養頻頻率率:1 :1次次/2 /2周周 5. 5.母槽標准液位母槽標准液位, ,過低時依分析要求添加母液過低時依分析要求添加母液 6. 6.錫錫/ /鉛區域及膜厚需符合電鍍檢規鉛區域及膜厚需符合電鍍檢規. . 7. 7. 陽極塊陽極塊( (球球) )應用應用
12、純錫塊純錫塊( (球球) ), ,其含量應為其含量應為99.8%99.8%以上以上. . 8. 8.鍍鍍層層的的焊焊錫錫性性需需符符合合檢檢驗驗標標准准, ,焊焊錫錫覆覆蓋蓋面面積積應應大大于于95%.95%. 9. 9.過濾机的棉濾心規格為過濾机的棉濾心規格為10u10u, ,棉濾芯至少棉濾芯至少1 1次次/170Hr/170Hr更換更換. .1m=1000mm100,000um注意事項注意事項在錫鉛電鍍中在錫鉛電鍍中,對電流密度大小的控制至關重要對電流密度大小的控制至關重要,如果電如果電流密度流密度相對過小相對過小,在在電流密度過小電流密度過小的范圍內將有發黑現的范圍內將有發黑現象象.氧化亞錫氧化亞錫/黑色黑色錫塊錫塊保養方式保養方式:先用先用5%-8%硫酸浸泡硫酸浸泡約約10min,再去離子水再去離子水清洗清洗,然后再裝入鈦籃中然后再裝入鈦籃中.保養周期保養周期:1次次/2周周過濾機保養過濾機保養濾芯更換濾芯更換:所使用是所使用是10um濾芯濾芯,所使用過所使用過濾機壓力表數值顯示不超過濾機壓力表數值顯示不超過1.5kg/cm2 簡介簡介結束語結束語注意事項注意事項項目目錄目錄三三 結束語結束語
