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PCB电镀生产中电镀工艺管理

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发表于 2019-9-22 17:21:38 |显示全部楼层
  工艺管理是电镀生产中的一个重要的环节,它的确定是电镀工作者经过数千万次的反复试验研究得到的,因此,电镀工艺具有很强的科学性。工艺的确定不仅要考虑到镀层沉积速率、阴阳极的效率、金属离子溶解和沉积的平衡,还要考虑到pH值的稳定性,温度和电流密度范围的宽广性、以及出光速率、整平性能、光亮范围等多方面的综合而制定的。因此,我们必须要十分重视工艺中规定的各种技术参数,只有这样才能保证镀出好的镀层。关于如何加强电镀工艺管理,作者提出以下几点看法。
  电镀前处理是电镀质量的基础。电镀前处理不好,镀层不是发花,就是气泡、脱壳,甚至两者兼有而造成次品报废。电镀前处理主要是去除镀件上的油污、氧化皮、锈蚀物等。这样即保证基体与镀层的良好结合力,又能加快镀层的沉积速率,同时保证镀液不因镀件的油污、异金属杂质的带入而受到污染。
  如有一个镀锌的厂家,镀锌后发现镀层上有严重起泡、毛刺,于是反复调整镀液,问题不能解决。结果有位老师傅发现,工件在入槽前有一层类似胶状类物质粘在表面。原来是盛装浓硫酸的容器内衬的橡胶溶解而粘在工件表面,无法清洗而造成的。因此,作者建议对前处理必须要按工艺规定进行除油、除锈,并且观察工件表面状态。镀前处理有超声波除油,化学除油,阴、阳极电解除油,酸洗除氧化皮和锈蚀等工序。需对除油、除锈液的成分定期分析,定期加料,碱槽要定期过滤,酸槽要定期出缸脚、更新等。使除油、除锈液处在良好的状态,从而保证镀层质量。
  采取定期化验镀液成分的含量,并及时调整是一种比较科学的管理办法。其化验规模可大可小,对镀种单纯的厂家,只需配备一些简单的化验设备,少量的投资,人员可以兼职,经过培训就可操作。
  用波美比重法测量。这种方法只适用于镀液成分比较简单的溶液,如镀铬以铬酸为主,硫酸仅占1%左右可以忽略不计。此法也适用前处理酸液(盐酸或硫酸),以及各道活化的酸液,以波美度参照也可。
  采取少加勤加,逐渐探索消耗与带出损失的规律进行补充,使成分相对稳定,积累一定的经验。但这种方法固然是不够科学,主要凭经验而控制。
  (1)要管好工艺,除了认真控制成分含量外,还需注意一次性配槽的水质,以及添加化工原料时,防止误加和错加。作者曾遇到将硫脲误为硼酸加到镀镍槽中,造成镀层发黑,后来加了比较多的双氧水和活性炭,大处理后才逐渐正常。因此,作者建议在镀液中添加化工原料时,要“一看、二验、三添加”,避免无为损失。
  在光亮酸铜液中氯离子的去除可用银盐法,即将计算量的硝酸银(去除1份氯根需5份硝酸银)用蒸馏水溶解,再用蒸馏水溶解碳酸钠,在搅拌下将碳酸钠溶液逐渐加到硝酸银溶液中,使呈碱性即停止,然后用蒸馏水漂洗数次,沉淀物为碳酸银。在搅拌下加到酸铜溶液中,Ag2CO3+2HCl=2AgCl+H2O+CO      2。过滤后即可。该方法很好,但成本昂贵,所以生产上使用不多。也可用锌粉法除氯,成本较低,但必须注意处理要领。先用分析纯锌粉1~3g L用水调成糊状,在逐渐搅拌下,加到酸铜溶液中,加完静置0.5h(酸铜液不需加温)后,加粉末活性炭1.5~2.0g L,搅拌均匀,静置0.5~1.0h,过滤即可。作者将这种方法告诉了一个误加盐酸的单位,而另一个是用乡镇自来水配槽的单位,结果前者效果良好,后者由于沉淀过夜,再过滤,结果无作用。
  (2)为了确保镀液的稳定,谨防异金属杂质带入镀液。作者建议铜上镀镍的产品,镀镍液必须定期用瓦楞形铁板,0.05A dm2左右的电流密度定期电解,否则就要加除铜剂,以保证小电流密度区的光亮。另外,零件落入镀镍槽或酸铜镀槽中,要及时取出,防止造成杂质的积累。对于铜件和锌合金工件跌落,建议用窗纱做成比槽底略宽些的平面纱帘,四角用塑料管(棒)扎紧,下班时将四根塑料棒一拎,即将跌落的铜及锌合金零件取出,避免或减少镀镍液中铜、锌杂质的积累,从而减少镀液故障。
  (3)挂具绝缘不完整或鼓泡,使镀铬液清洗不干净,造成镀铬液带到氰化物镀铜液或镀镍液中,污染了镀液,造成故障。因此,要求挂具绝缘一定要完好,对自动线上一挂到底的挂具,采取退铬后再上挂工件,避免铬污染镀液。
  在实际操作中,要选择最佳的温度,这对电镀的质量和稳定性是极为重要的。要根据各种工件筛选出最佳的温度,从而严格控制,这是保证质量的重要措施。温度与阴极电流密度,一般是成正比的。温度高(在工艺范围内),阴极电流密度可开大,镀层细致,沉积速率快。
  导电接触一般是指挂具与极棒的接触、阳极挂钩与极棒的接触、极棒与铜元宝的接触、铜排与铜元宝的接触等,各个导电接触点均需保持铜的色泽,这样就降低了电阻或减少了由于局部接触不佳导致不导电,从而影响镀件质量。作者建议对导电接触部位要经常刷洗,保持清洁。
  阴极移动与搅拌目的是加快离子的对流扩散,增大阴极电流密度,同时使镀层均匀性得以改善,氢气易于析出。如阴极移动行程或频率达不到要求,镀大平面工件时易产生气瘤或条纹。必须将阴极移动的行程控制在10cm左右,频率为15次 min。      空气搅拌除了起到上述作用外,对光亮酸铜液还可以减少一价铜的产生,但空气搅拌必须与连续过滤相配合。其连续过滤每小时不小于5~10个循环,否则易于产生毛刺。
  电镀企业要实行现代质量管理。要搞好质量管理,首先是要按照GB T19000-ISO9000质量管理标准,建立质量管理体系。为此要建立电镀质量标准,包括建立各工序之间的质量要求,如打砂、除油、酸蚀等工序质量标准,同时要建立相应的检验制度,如成品检验方法,是逐只检验,还是抽样检验等。制订标准,加强检验,使不合格镀件不出厂,使工序间不合格镀件不流入到下道工序,堵住了批量性次品发生,要把次品消灭在生产过程中,这样才能保证质量,提高正品率。因此,作者建议要加强现代质量管理的基础工作。
  企业在采购金属和化工原料时,在注重价格的同时,更注重它们的质量。作者认为,价格、质量都要考虑。如果仅以价格考虑,那会造成镀液不稳定、故障多,最后还是电镀企业吃亏。如有些锌锭质量不好,铅杂质等超标,镀层质量不稳定,故障频繁。作者认为,采购原材料时既要考虑到价格因素,也要考虑到原材料质量的重要性。价格与质量不能偏废,只有抓好原材料质量关,配有一套现代化质量管理体系,企业才有好的经济效益。
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  00是1 A低压差线性稳压器(LDO)系列,提供高电源纹波抑制(PSRR)和超低输出噪声。该系列LDO采用先进的BiCMOS工艺实现了非常好的电气性能。它是电信设备中使用的噪声敏感模拟RF前端的理想选择。 NCV59800采用3 mm x 3 mmDFN8封装。 特性 优势 2.2 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 低典型静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 1 A(Vout = 2.5 V) 扩展电池范围 极低噪音,15μVrms/ V通常 适用于噪音敏感的应用程序 可调软启动 限制浪涌电流 线%。负载和温度范围 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和损坏的系统 使用4.7μF陶瓷输出电容稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电信基础设施 汽车信息娱乐系统 高速I / F(PLL / VCO) 电信设备 网络设备 工业控制 电路图、引脚图和封装图...
  5C是一款单片集成低压差稳压器,输出电流能力为30 mA,采用TSOP-5封装。输出电压精确度在±4.0%以内,最大压差为250 mV,输入电压高达45 V.低静态电流通常在1 mA负载下仅消耗160μA电流。在输出欠压的情况下,电源故障输出被驱动为低电平。该器件非常适用于汽车和所有电池供电的微处理器设备。调节器具有防止电池反接,短路和热过载的条件。 特性 优势 极低压差65 mV(典型值)。 (最大250 mV),20 mA负载电流 在起动过程中以较低的输入电压运行。 电源故障输出 关于稳压器输出欠压,PCB上没有外部上拉电阻的即时信息 保护: 60 V瞬态输入电压反极性和反向偏压保护电流限制热关断 适用于恶劣的汽车环境。 3.3 V,5.0 V,±4%输出电压精度,在整个温度范围内,最高30 mA AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 汽车通用 汽车 电路图、引脚图和封装图...
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  是一款超低压降稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。 1.6 V至5.5 V的工作输入电压范围使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP177可完全防止过热和输出短路。启用功能。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,图像传感器...
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  92%) 6x6 mm QFN封装 减少PCB占位面积和电路板空间需要实施 电容可编程软启动 用于软启动时间可调性的外部电容器 18 mohm内部HS和LS FET 高效运作 2.7 V至18 V电源 宽输入电压范围 应用 终端产品 高功率密度dc-dc 嵌入式...
  NCP6924 6通道电源管理IC(PMIC) 带有2个DC-DC转换器和4个LDO
  4是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化,可提供电池供电的便携式应用子系统,如相机模块,微处理器或任何外围设备。该器件集成了两个高效1000 mA降压DC-DC转换器,带有DVS(动态电压调节)和四个低压差(LDO)稳压器,采用WLCSP-30 2.46 x 2.06mm封装。 特性 优势 非常小的封装2.46 x 2.06 mm 减少PCB空间 超低静态电流(典型值105 uA) 节省电池寿命 I 2 C可访问的先前启用设备允许在启动系统之前更改设置 提供设计灵活性 两个DC-DC转换器,效率95%,可编程输出电压0.6 V至3.3 V,12.5 mV步进,1000 mA输出电流能力 四个低噪声,低压差稳压器,可编程输出电压1.0 V至3.3 V,50 mV步进,2 x 150 mA和2 x 300mA输出电流能力,50 uVrms典型低输出噪声 应用 终端产品 电池供电的应用电源管理 核心电压低的处理器的电源 相机模块 外围子系统 USB供电设备 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 MP3播放器 电路图、引脚图和封装图...
  7是CMOS LDO稳压器,具有500 mA输出电流。输入电压低至1.6 V,输出电压可设置为0.75 V.它提供非常稳定和精确的电压,具有低噪声和高电源抑制比(PSRR),适用于RF应用。 NCV8177适用于为汽车信息娱乐系统和其他功率敏感设备的RF模块供电。由于功耗低,NCV8177具有高效率和低散热性。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 灯光 仪器设备 相机,摄像机,Se nsors 相机 摄...
  是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并在-40至85℃范围内保持1.0%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差:100 mV典型值。在Iout = 1 A(3.0V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设...
  NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能
  是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
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