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1、电镀的了解第1页，本讲稿共52页仓库进料:n使用叉车将产品转运到仓库中的过程。这个过程中，可能对产品产生影响的有以下几个因素：n（1）：作业员在搬运产品过程中的作业手法。如果对产品没有轻拿轻放，则会影响产品的形状，尤其容易造成歪PIN。现在瀚哲已经发行一份关于接触和搬运产品的SOP，规定了作业员在接触和搬运产品的动作以及数量，同时对员工进行了相应的教育训练，员工现在也按照此作业程序书进行作业。n這是員工接觸和搬運產品的SOP第2页，本讲稿共52页仓库进料:n（2）使用叉车转运产品时所允许的产品的高度。因为如果这个过程中产品摆放的高度过高n首先是对放在下层的产品的形状存在一定的影响n其次是产品在
2、搬运时容易晃动甚至翻倒。目前这个标准瀚哲还没有明确的规定，可以建议其在搬运产品的作业程序书中明确的对搬运产品的高度作出规定，当然不同类型的产品需要规定不同的高度。第3页，本讲稿共52页仓库中产品的摆放以及区域的划分：n本来仓库中最好是划分为待检区，检验合格区，检验不合格区。用来区分不同状态的产品，以免混淆。对于产品的摆放高度，仓库有相应的规定。n至于仓库区域的划分，鉴于其仓库面积有限，瀚哲是采用挂牌的方式区分不同状态的产品。分为“待检，检验OK，检验NG”三种。另外标示划分了一个区域用来存放检验不合格的产品。第4页，本讲稿共52页仓库中的温度湿度以及其他的储存条件:n仓库中有空调器和温湿度计调
3、节监测仓库储存条件,且每天定时点检。溫度：5-35，濕度：85%n另外还有一个存放化学品的仓库。影响产品的质量可能有酸性物质和碱性物质的分开存放，一些化学药剂和药品使用过之后必须要密封防止泄漏或者变质等。在3月初的我们公司品保部对瀚哲的一次稽核中已经提出改善建议，现在对化学品仓库进行了改善：添置一个灭火器；酸性和碱性物质分开放置；在程序书中规定在取用之后必须密封，并且对人员进行教育训练；对化学品摆放的高度同时作出规定和标示 第5页，本讲稿共52页生产部门从仓库领料:n这个过程中对产品可能存在影响的是员工在领料时搬运产品的作业手法。n在搬运产品时必须双手搬运产品，不可以用一只手；n在搬运时候必须
4、轻拿轻放等，这些在发行的搬运产品作业程序书中有相应的规定，并且在发行程序书的同时也对作业员进行了培训。第6页，本讲稿共52页放料:n将产品放在放料的机器上，这个步骤中重要的参数是放料机器的转速。如果机器的转速过快，则镀层厚度不够，同时在电镀的过程中，速度过快也可能使产品挂到工治具而产生歪PIN。n对于速度的管控，主要是通过速度计。瀚哲公司内部有一种电镀工艺参数表，包括速度以及各种电镀的电流等各种参数都列在这个表格上面，对于不同的产品都有相应对照的参数。n一个不足之处就是在其设定过速度之后，并没有在生产过程中定时的检验，没有把速度这个参数列入管控（因为转速在设定过后一般不会变动）第7页，本讲稿共
5、52页电镀的基本原理：n电镀的基本原理：其实总体来说就是金属离子的从阳极到阴极的一个转移的过程。阳极：一般就是电镀使用的金属块。比如电镀中使用的镍球，锡球等等。阴极：就是指需要电镀的产品。比如我们公司需要电镀的端子等产品。阳极连着电源的正极，阴极连着电源的负极，金属离子就在电源的正负极之间的压力之下，从阳极转移到阴极上。第8页，本讲稿共52页电镀主要过程简介:n电镀包括很多复杂的步骤，但是主要步骤包括以下几步：n 1.前处理：就是除去产品表面的油污，灰尘和氧化层。同时这后面还有活化n 2.电镀：这是主要的部分。首先是镀镍打底。然后就是镀金或者镀锡等等n 3.后处理：主要是烘干，封孔，皮膜等等。
6、第9页，本讲稿共52页前处理包含的步骤：n超声波除油 淋水洗 电解除油 淋水洗 电解除油 淋水洗 喷洗 喷洗 浸洗 喷洗 活化 喷洗 喷洗 淋水洗 活化 喷洗 浸洗 淋水洗 第10页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油）此处连接的是整流器,通过调整频率产生波形,在电解脱脂剂的乳化和皂化作用下，波形中含有的能量将产品表面的杂质振荡去除第11页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油-原理）n在水中添加一种电解脱脂剂，此药剂是碱性的。在加热的情况下（温度一般在40-70 之间），电解脱脂剂本身的皂化，渗透，分散，乳化等物理和化学的作用可以很好的溶解油脂。n主要是方式是通过整流器
7、的振荡产生波形，这种波形中含有的能量可以将产品上的杂质去掉，在电解脱脂剂的作用下，去除的效果更好。n此步骤主要的控制参数有：温度，比重，碱当量，电解脱脂剂的含量（不过一般是把碱当量等同电解脱脂剂的含量的）第12页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油-原理）n电解除油剂有皂化和乳化两种作用.产品表面的油脂有动植物油脂和矿物油脂两种。皂化作用:油脂(动植物油的主要成分是硬脂酸脂）与除油溶液中的碱反应生成肥皂和甘油,而肥皂和甘油是溶于水的 (C17H35COO)C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3第13页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油-原理
8、）n乳化作用：两种不相溶的液体形成乳浊液的过程。乳化剂可以降低油脂和溶液的表面张力，增强了湿润性，增大接触面积，使油膜破裂，形成小油滴，同时乳化剂定向排列，憎水基靠近油滴，亲水基靠近水分子，将油滴包围，形成乳浊液。油脂親水基憎水基第14页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油-参数）n参数的测定：n温度：这个不用说了，使用温度计就可以n比重：使用的是比重计。在一个圆柱形的容器中注满需要检测的液体，然后把比重计放进去，读取液体表面所对应的比重计上的数值 n 碱当量：是通过滴定的方式来确定的。首先取10ml的除油液体，加水至100ml,然后滴入2-3滴溴甲酚指示剂，用1mol/L的盐酸滴
9、定至黄色，最后带入公式M=V盐酸*C*40/V样本第15页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（超声波除油-参数对产品的影响）n温度：温度主要是加强除油的效果如果温度过低，电解脱脂剂的效能不能最大化，除油的效果不好，后续镀层的附着性可能就不够好；如果温度过高，可能对基才造成腐蚀。n温度是2H/一次n碱当量和比重：这两个参数实际反映的是同一个问题:溶液中电解脱脂剂的含量的多少.如果参数超标,就意味着电解脱脂剂的含量过多,可能会腐蚀基才,使得基才表面出现麻点。n碱当量和比重是4H/一次。第16页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（电解除油或者叫做电化学除油）：n电化学除油，是将零件挂在碱性电解
10、液的阴极或阳极上，利用电解液的极化作用和产生的大量气体将油污去除的方法n这个步骤中添加的是和超声波清洗中完全一样的电解脱脂剂。n电极的极化作用可以降低油脂和溶液的表面张力，便于除油n电解析出的氢气或者氧气形成的气泡对于油膜具有强烈的撕裂作用，可以使油膜更迅速的从零件表面脱落形成细小的油珠，加快加强了除油过程第17页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（电解除油或者叫做电化学除油）：n所谓的电极的极化作用，就是当电极上有电流通过时，其电极电位将偏离起始的稳定电位值，这种现象就叫做极化。阴极的电极电位向负的方向偏移的现象叫做阴极极化，阳极的电位向正的方向偏移的现象叫做阳极极化此处接上电源，在电极
11、上同时发生极化作用和气体的析出第18页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（电解除油或者叫做电化学除油）n电化学除油的过程实质是水的电解：2H2O=2H2+O2n当金属制品作为阴极时，其表面进行的是还原过程，析出的是氢气：4H2O+4e=2H2+4OH这个也就是瀚哲使用的方法n当金属制品作为阳极时，其表面进行的是氧化过程，析出的是氧气：4OH-4e=O2+2H2O第19页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（电解除油或者叫做电化学除油）：n这个过程中需要管制的参数有以下几个：n电解脱脂剂含量，碱当量，比重，电流密度n电解脱脂剂含量，碱当量和比重与前面超声波清洗中的检测是完全一样的n电流密度
12、：对于电流的控制是通过电流表。电流密度表示的是单位面积上通过的电流，只需要将将电流密度乘以面积，即可得出电流的大小。瀚哲有一个对照的参数表，上面注有不同产品需要规定的电流密度大小，单位面积大小和电流的大小。第20页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（电解除油中影响产品质量的因素）n碱当量和比重：这两个参数实际反映的是同一个问题:溶液中电解脱脂剂的含量的多少.如果参数超标,就意味着电解脱脂剂的含量过多,可能会腐蚀基才,使得基才表面出现麻点。n碱当量和比重是4H/一次n电流密度：对于电流的控制是通过电流表。电流密度表示的是单位面积上通过的电流，只需要将将电流密度乘以面积，即可得出电流的大小。瀚哲
13、有一个对照的参数表，上面注有不同产品需要规定的电流密度大小，单位面积大小和电流的大小。对于电流的大小，其生产线有一份检验表单，每两个小时检查一次电流和电压的大小。n电流小，电极上析出的气体少，对产品表面清洁不够，后续镀层和基才的结合不好，容易出现镀层脱落；电流大，析出的气体多，气体容易附着在产品上，轻则出现针孔，重则出现氢脆。第21页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（活化）：n目的：n1 为了将基材表面的氧化层去除掉，以便后续镀层和基材的结合性更好2 中和溶液中在前面脱脂工序产生的碱性n方式：主要是利用酸和氧化物的化学反应除去氧化层n溶液构成：铁件的活化：盐酸，50-100g/L 铜件的
14、活化：10%的硫酸加上5%的双氧水，活化的溶液是12h分析一次，每一周重新配制一次 第22页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（活化）：n利用酸和氧化物的化学反应除去氧化层CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 第23页，本讲稿共52页 电镀前处理步骤简介：（活化）：n检测的参数：n1：此工序的检测相对简单一点，只要检测一个比重就可以了，比重其实就是密度，只不过密度在工业上检测稍微麻烦，比重相对简单，于是在很多工厂就使用比重近似代替密度 2：其他就是母槽和子槽的液位（需要浸沒產品），风刀的准确性（需要對准產品）。第24页，本讲稿共52页电镀前处理步骤简介：（活化影响产品质量的因素）：n 比
15、重反映的是活化溶液中酸的含量的多少。如果浓度过高，因为溶液的主要成分是酸，可能对基才腐蚀；如果过低，则产品表面的氧化物就得不到彻底的去除，后续镀层和基才的结合不够理想。第25页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀镍，金，雾锡和亮锡）：n镀镍（普通镍）淋水洗 镀镍（普通镍）淋水洗 镀镍（普通镍）淋水洗 镀镍（普通镍）淋水洗 喷水洗 淋水洗 镀镍（高温镍）淋水洗 镀镍（高温镍）淋水洗 淋水洗 喷洗 淋水洗 淋水洗 淋水洗 浸水洗 预镀金 预镀金（浸金/刷金）淋水洗 镀金 淋水洗 喷洗 喷洗 淋水洗 喷洗 镀雾锡 淋水洗 镀雾锡 淋水洗 镀雾锡 淋水洗 镀雾锡 淋水洗 浸洗 喷洗 淋水洗 浸水洗 喷洗
16、浸水洗 镀亮锡第26页，本讲稿共52页电镀中金属的沉积结晶过程：n电镀时，溶液中的简单金属离子在电极与溶液界面获得电子，被还原成为具有一定结构的金属晶体金属电沉积是一个复杂的过程，一般分为下面几个连续的步骤：n液相传质：沉积金属离子自溶液本体运动到电极表面附近n前置转化：还原反应前，沉积金属离子在阴极表面发生转化比如简单金属离子的水化层重排或者水化数下降第27页，本讲稿共52页电镀中金属的沉积结晶过程：n电荷传递：在电极和金属离子之间进行电荷转移，即金属离子得到电子还原成原子n表面扩散或者形成晶核：到达电极表面的粒子沿表面横向移动到金属点阵的适当位置或者与其他粒子相遇形成晶核n形成结晶：金属原
17、子到达点阵中的固定位置，晶体逐渐长大第28页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀镍）：n在阳极，镍原子失去电子，变成离子：i Ni +2e 在阴极,镍离子得到电子变成镍原子:Ni +2e Ni此处接电源正极，作为电镀的阳极通过治具使产品接电源的负极，作为电镀的阴极第29页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀镍）：n槽体的数目：一个镍槽可以电镀20u左右，一般如果要求是-u的话，就会安排个镀镍的槽子其中四个是镀普通镍，两个是高温镍n镀液的组成：氨基磺酸镍，氯化镍，硼酸和添加剂n需要检测的参数：氨基磺酸镍，氯化镍，硼酸和添加剂的含量，比重，温度，值，电流密度，子槽液位是否淹没产品第30页，本讲稿共52页电
18、镀的步骤：（镀镍中影响产品质量的因素）：n 氨基磺酸镍的多少通过比重来反映，比重是4H/一次。这两个参数反映的都是溶液中含有的镍盐的浓度如果浓度过高，镀层结晶粗大，同时镀层颜色发暗；如果浓度过低，则最终会导致镀层厚度不够n氯化镍：4H/一次。多了对产品影响不大；少了，溶液的导电性不好，直接导致镀层的厚度不够。n 硼酸的含量和PH值：4H/一次。硼酸的作用是稳定PH值。如果值过低，氢离子易于放电，降低镀镍的电流效率，镀层容易产生针孔；值过高，镀液浑浊，阴极周围的金属离子会以金属氢氧化物的形式夹入镀层中，使得镀层的机械性能恶化，外观粗糙第31页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀镍中影响产品质量的因素
19、）：n 温度：温度过低会使产品镀层起泡，起皮；温度过高，产品镀层灰暗，零件凹部呈灰黑色，同时镀层结晶粗大在卷镀机台每日自主点检表中记录，2H/一次。n 电流密度：生产线上有一个专门检验记录电流电压的表单，每两个小时检验一次。电流过大，首先镀层的结晶粗糙，其次镀层厚度超标；电流小，则产品颜色发暗，同时镀层沉积速度慢，造成镀层厚度不够。n 添加剂的含量：使用的添加剂有柔软剂或者是镍光泽剂和湿润剂。其作用是一样的，第一，减少针孔的产生；第二，减少镀层内部的应力，改善镀层的韧性。如果添加剂含量过多，会影响产品的光泽和镀层的性质；如果添加剂含量少，镀层产生针孔并且镀层的应力变大。第32页，本讲稿共52页
20、电镀的步骤：（镀镍）：n普通镍和高温镍的区别：其他条件完全相同，唯一不同的就是添加剂的不同n普通镍的添加剂是柔软剂，其中含有针孔防止剂和应力消除剂针孔防止剂的作用是改善镀层表面的平整度，应力消除剂主要是减少电镀时镀层内部产生的应力，避免镀层脆裂，增加镀层柔韧性n高温镍的添加剂是镍半光泽剂，高温镍剂，湿润剂，-第33页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀金）：n其槽体的数目同样是根据镀金层的厚度确定n镀液组成:金盐(含有金元素的氰化物),开缸剂,光泽剂n镀金的方式有两种:浸金和刷金.n 浸金适用与:产品的两个面都需要电镀的,并且镀金的厚度比较薄的(10U以下)n 浸金:在子槽中填满镀液,将产品需要电
21、镀的部分浸入镀液中n 刷金适用与:产品需要电镀的面积比较小,比如一个面或者一个凸点等需要电镀的,镀金层厚度比较厚的n 刷金:在上面有一块刷布,刷布两端通过管子通入下面的母槽中,通过泵将镀液抽到上面的刷布里,然后将产品需要电镀的地方放在刷布上,从而完成镀金第34页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀金之刷金）：这个就是母槽里面盛放的是镀液母槽中的镀液通过这样的管子抽上来,进入刷布中刷布第35页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀金之浸金）：此处接电源正极作为电镀阳极放有金盐的电镀溶液产品接电源负极作为电镀阴极第36页，本讲稿共52页电镀的步骤：（此过程中影响产品质量的因素）：n比重：4H/一次。溶液浓度
22、和比重这两个参数反映的同样是金的含量如果金含量过高，镀层发红同时镀层比较粗糙；如果金含量过低，镀层颜色较淡。nPH值：2H/一次。值过高，镀层颜色会发深，发红；值过低，外观不理想，同时硬度会下降n温度：2H/一次。温度过高，则产品镀层会有发红的现象，同时镀层粗糙；温度过低，镀层颜色浅，甚至为黄铜色。n 电流密度：在其生产线一个专门记录电流和电压的表格中记录，2H/一次。电流密度过高，镀层颜色发红，并且洁净粗糙；电流密度过低，则镀层的颜色浅第37页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀雾锡和亮锡）：此处同样接电源正极作为电镀阳极这个是钛蓝因为其化学性质稳定，用来盛放锡饼这是耐酸阳极布套第一可以防止镀层
23、产生毛刺第二可以保留细粒物质产品接电源负极作为电镀阴极第38页，本讲稿共52页电镀的步骤：（镀雾锡和亮锡）：n镀液的组成:烷基磺酸,起始剂,光泽剂n雾锡和亮锡的区别:其他条件完全相同,只是起始剂和光泽剂的种类和浓度不同.雾锡:起始剂为100ml/L,光泽剂为5ml/L.亮锡:起始剂为40-50ml/L,光泽剂为6-8ml/L.n检测项目:烷基磺酸的浓度,锡离子的浓度,温度,电流密度,子槽液位第39页，本讲稿共52页电镀的步骤：（鍍錫）（此过程中影响产品质量因素）n 烷基磺酸和锡离子：如果浓度过高，会造成镀层粗糙和光亮度不足；如果浓度过低，会出现镀层沉积速度慢检测是12H/一次。分析的时候采用的
24、是滴定的方式。n 起始剂和光泽剂：第一，定时的添加。根据电流和时间的乘积，定时添加。第二，每一个月将溶液送到药剂供应商检测含量。如果光泽剂过多，会造成产品局部无镀层，同时镀层会出现针孔和麻点；如果光泽剂过低，会造成光亮度不足第40页，本讲稿共52页电镀的步骤：（鍍錫）（此过程中影响产品质量因素）n 温度：在卷镀机台每日自主点检表中记录，2H/一次。温度过高，会造成产品光亮度不足和镀层发黄；温度过低，则产品镀层发脆，脱落，同时镀层的沉积速度慢n 电流密度：在其生产线一个专门记录电流和电压的检验表格中记录，2H/一次。电流密度过高，会对产品造成较多的影响，象镀层粗糙，镀层出现针孔和麻点，镀层发脆脱
25、落，镀层发黄等都会出现；电流密度过低，镀层灰暗，同时镀层沉积速度慢第41页，本讲稿共52页清洗方式:(喷洗和淋洗)n清洗的作用:1 防止将镀液带入下面一个工序,避免造成对下面一个工序电镀的影响.2 清洁产品,以便进行下一个电镀工序,保证下一个电镀工序的电镀效果.3 回收药液,降低成本n清洗方式:1 喷洗和淋洗:一个是水从上面冲洗,一个是产品从下面冲洗产品.优点是有一定的冲击力,缺点是容易受产品结构形状的影响,存在一些 冲洗不到的死角.第42页，本讲稿共52页清洗方式:(浸洗)n浸洗:优点是产品全部浸在水中清洗,不存在死角.缺点是没有象喷洗淋洗那样的冲击力.因此这几种清洗方式通常不单独使用,而是
26、搭配使用,来保证清洗的结果第43页，本讲稿共52页镀液中酸的浓度的检测:n对于镀液中酸的浓度检测,是采用滴定的方式n比如对于溶液中有机酸的检测的步骤如下:n 1 取10ml镀液，加水至100ml n 2 加入酚酞指示剂3-5滴n 3 使用1mol/L的NaOH溶液滴定至粉红色n 4 读出数字，代入公式计算第44页，本讲稿共52页镀液中金属离子的浓度的检测:n对于溶液中金属离子的浓度同样是采用滴定的方式检测，比如对于溶液中锡离子的浓度的检测步骤如下：1 取5ml镀液，加水至100ml2 加入20ml20%的HCL溶液以1-2gNaHCO3,2-4ml1%淀粉指示剂。3 使用0.05mol/L的碘
27、标准液滴定至蓝色，并且保持30S不退色4 读数并带入公式计算第45页，本讲稿共52页电镀后处理:(皮膜,封孔和烘干)n皮膜 喷洗 浸洗 热浸水洗 吹干 烘干 封孔 吹干 烘干 出料第46页，本讲稿共52页电镀后处理:(皮膜)n对于镀锡和半金锡的产品需要进行此工序.在溶液中添加锡保护剂,在产品的表面形成一层保护膜,主要目的是防止在后面烘干时产品锡层变色n 需要检测的参数:比重(密度),温度,液位.第47页，本讲稿共52页电镀后处理:(皮膜过程中影响产品质量的因素)n比重：4H/一次。比重反映的其实是溶液中的锡保护剂的含量如果比重过低，则不能有效的在产品表面形成保护膜，产品的外观的光泽和抗氧化性得
28、不到保障n温度：如果此工序温度过低，则产品表面的保护层的稳定性和结合性会受影响；温度高对产品不会有明显的影响。第48页，本讲稿共52页电镀后处理:(热浸水洗)n目的:在加热的情况下对产品进行进一步的清洗n方式:与家用的烧水使用的热水器相似n检测参数:一个主要的检测参数就是导电率,可以使用电导仪检测.加热器感温探头当温度计检测到溶液温度低于规定温度时开始加热第49页，本讲稿共52页电镀后处理:(此过程中影响产品质量因素)n温度：2H/一次。热水洗的温度过低，则表面的杂质得不到彻底的清洁；温度过高并不会对产品造成特别严重影响。n导电率：4H/一次。导电率反映的其实是电流大小和溶液洁净程度的共同作用
29、下的结果如果导电率过高，可能是电流过大，结果会对产品表面造成腐蚀；如果导电率过低，可能电流小或者是溶液中的杂质过多，最后的结果就是产品清洁不够，光泽不够同时功能也会受影响第50页，本讲稿共52页电镀后处理:（封孔）：n对于镀金和半金锡的产品需要封孔处理。n在封孔工站的槽液中添加一种封孔剂，要达到的目的有以下两个：在外观上：改善产品表面的平整度和光泽性；在功能上，可以防止环境对产品表面的腐蚀。n此工序需要检测的是封孔剂的浓度第51页，本讲稿共52页电镀后处理:（烘干）：n在烘箱中通过加热将产品表面的水分烘干n在烘干之前，有一个工序“吹干”，是利用吹气管对准产品，将产品表面的水珠吹去，防止残留水分过多在烘干的时候在产品表面留下水渍。在烘干之前先使用风刀吹去大部水分烘箱烘箱温度控制器第52页，本讲稿共52页