电镀不良之原因与对策.docx
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电镀不良之原因与对策
电镀不良之原因与对策
镀层品质不良的发生多半为电镀条件、电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致。
通常在现场发生不良时比较容易找出原因克服,但电镀後经过一段时间才发生不良就比较棘手,然而日後与环境中的酸气、氧气、水分等接触,加速氧化腐蚀作用也是必须注意的。
以下对电镀不良的发生原因及改善的对策加以探讨说明。
表面粗糙:
指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状
可能发生的原因
改善对策
1
电流密度稍微偏高,部分表面不亮粗糙(尚未烧焦)
计算电流密度是否操作过高,若是应降低电流
2
液温过低,一般镀镍才会发生
降低电流,并立即检查温控系统
3
pH值过高或过低,一般镀镍或镀金(过低不会)皆会发生
立即调整pH至标准范围
4
前处理药液腐蚀底材
查核前处理药剂,稀释药剂或更换药剂
沾附异物:
指表面附着之污物
可能发生的原因
改善对策
1
水洗不乾净或水质不良(如有微菌)
清洗彻底或检验超纯水系统
2
沾到机械油污
将有油污处彻底洗净.
3
表面带有类似胶状物,於前处理流程无法去除
须先以溶剂浸泡处理
4
落地沾到泥土污物
避免落地,若已沾附泥土可用吹气清洁,浸透量很多时,建议重新清洗一次。
5
结晶物沾附
立即去除结晶物
镀层暗红:
通常指金色泽偏暗偏红
可能发生的原因
改善对策
1
镀金药水偏离
重新调整电镀药水
2
镀层粗糙,覆盖金层即变红
改善镍层不良
3
水洗水不净,造成红斑
清洗彻底
4
镀件未完全乾燥,日後氧化发红
检查乾燥系统,确定镀件乾燥
密着性不良:
指镀层有剥落、起皮、起泡等现象
可能发生的原因
改善对策
1
前处理不良
加强前处理
2
阴极接触不良放电
检查阴极是否接触不良,适时调整
3
镀液受到严重污染
更换药水
4
产速太慢,底层再次氧化。
如镍层在金槽氧化(或金还原)。
电镀前须再次活化
5
水洗不乾净
清洗彻底,必要时清洗水槽
6
表面氧化严重,如氧化斑
必须先做除锈及去氧化膜处理
7
操作电压太高,阴极导电头及镀件发热,造成镀层氧化
降低操作电压或检查导线接触状况
8
底层电镀不良(如烧焦),造成下一层剥落
改善底层电镀品质
露铜:
可清楚看见铜色或黄黑色於低电流处(凹槽处)
可能发生的原因
改善对策
1
前处理不良:
油脂、氧化物、异物尚未除去,镀层无法析出
加强前处理
2
操作电流密度太低,导致低电流区,镀层无法析出
重新计算电镀条件.
3
镍光泽剂过量,导致低电流区,镀层无法析出
处理药水,去除过多光泽剂或更新
4
严重刮伤造成露铜
检查电镀流程
5
未镀到
调整电流位置
刮伤
可能发生的原因
改善对策
1
被电镀设备中的金属制具刮伤
检查电镀流程,适时调整设备和制具
2
被电镀结晶物刮伤
立即过滤去除结晶物
白雾:
指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整
可能发生的原因
改善对策
1
前处理不良
加强前处理
2
镀液受污染
更换药水并提纯污染液
3
光泽剂不足
补足光泽剂
针孔:
指成群、细小圆洞状
可能发生的原因
改善对策
1
操作的电流密度太大
降低电流密度
2
电镀溶液表面张力过大,湿润剂不足
补充湿润剂,或检查药水
3
电镀时间搅拌效果不良
加强搅拌
4
液温过低
调整液温
5
电镀药水受到污染
提纯药水或者更新
6
前处理不良
加强前处理效果
镀层烧焦:
指镀层表面严重黑暗、粗糙,如碳色一般。
(指高电流密度区)
可能发生的原因
改善对策
1
操作电流密度过高
降低电流密度
2
液温过低
提高液温,并检查温控系统
3
搅拌不良
增加搅拌效果
4
光泽剂不足
补足光泽剂
5
pH值过高
修正pH值至标准范围
6
整流器滤波不良
检查滤波度是否符合标准,若偏移时须将整流器送修
镀层发黑:
不包含烧焦的黑
可能发生的原因
改善对策
1
镍槽已经受到污染,在低电流区会有黑色镀层
做活性炭处理,或弱电解处理
电镀厚度太高:
指实际镀出膜厚超出预计的厚度。
可能发生的原因
改善对策
1
转动速度变慢,不准或速度不稳定
检查转动系统,校正转速
2
电流太高,不准或电流不稳定
检查整流器与阴阳极,适时予以修正
3
电镀位置变异
检查电镀位置是否偏离,重新调整
4
药水金属浓度升高,一般镀金较敏感
调整电流或转动速度
5
药水pH值过高
调整pH值至标准范围
6
X-ray膜厚测试仪偏离,或测试方法错误
校正仪器或确定测试方法
7
液温偏高
检查温控系统
电镀厚度不足:
指实际镀出膜厚低於预计的厚度
可能发生的原因
改善对策
1
转动速度变快,不准或速度不稳定
检查转动系统,校正转速
2
电流太低,不准或电流不稳定
检查整流器与阴阳极,适时予以修正
3
电镀位置变异
检查电镀位置是否偏离,重新调整
4
药水金属浓度降低,或药水被稀释
调整电流或转动速度
5
药水pH值偏低
调整pH值至标准范围
6
X-ray膜厚测试仪偏离,或测试方法错误
校正仪器或确定测试方法
7
液温偏低
检查温控系统
8
镀层结构中有结晶,消耗掉部分电流
去除结晶物或更换制具
9
电镀药水搅拌,循环不均或金属补充不及消耗
改善药水循环或补充状况
镀层检验
在电镀业界的镀层检验,一般包括外观检查、膜厚测试、附着能力测试、抗腐蚀能力测试、抗老化能力测试等。
1.外观检查:
一般厂家在检查外观比较多使用目视法,较严格则会使用4倍或10倍放大镜检查(在许多国际标准规范也是如此,如ASTM)。
建议作业人员先用目视法检查,一旦看到有疑虑的外观时,再使用放大镜观察。
而技术人员则建议必须以50~100倍来检查(倍数越高,外观瑕疵越多),甚至分析原因时还得借助200倍以上的显微镜。
在电镀层的外观判定标准,一般并无一定的规范,都需要由买卖双方协议。
当然表面完全没有瑕疵最好,但这是高难度,不过一般人们对色泽均匀这个定义比较能达成共识,因此汇整以下经常发生的一些外观异常,供参考:
(1)色泽不均,深浅色,异色(如变黑,发红,发黄,白雾等)
(2)光泽度不均匀,明亮度不一,暗淡粗糙
(3)沾附异物(如水分,毛屑,土灰,油污,结晶物,纤维等)
(4)不平滑,有凹洞,针孔,颗粒物等
(5)压伤,刮伤,磨痕,刮歪等各种变形现象及镀件受损情形
(6)电镀位置不齐,不足,过多,过宽等
(7)裸露底层金属现象
(8)有起泡,剥落,掉金属屑等
2.膜厚测试:
镀层膜厚测试方法有显微镜测试法、电解测试法、X光萤光测试法、β射线测试法、涡流测试法、滴下测试法等。
其中以显微镜测试法最为正确,不过需要时间、设备、技术等支援,不适合检验用,一般用来做分析研究之用。
现在大部分都使用X光萤光测试法,因为准确度高,速度快(几十秒)。
目前业界使用X-RAY萤光膜厚仪的厂牌有德国的FISCHER、美国的CMI、日本的SEIKO,其测试原理与方法大同小异,但由於厂牌不同,多少会有少许误差,只要使用标准片作好检量线,作好定位工作,作好底材修正,即可将误差降低到最小。
3.附着能力测试:
或称为密着性测试,方法有弯曲法、胶带法、急冷法、切割法、滚压法等。
弯曲法比较胶带法严格,有很多场合胶带法是无法测试镀层的附着力。
若使用胶带法必须注意一定要使用与ScotchcellophanetapeNo.600同等粘性胶带(赛路凡胶),否则会失去测试效果。
4.抗腐蚀能力测试:
下表为常用的腐蚀试验方法。
镀层种类
硝酸蒸汽
二氧化硫蒸汽
盐水喷雾
硫化氢蒸汽
水蒸气老化
镍
×
×
√
×
√
金
厚金
√
√
√
√
说明:
√为适用,×为不适用
(1)硝酸蒸汽腐蚀实验是测试厚金(25μm以上)镀层的封孔能力,硝酸浓度为70±1%,温度23±3℃,湿度60%,时间为60分钟。
实验後镀层表面不可有深蓝色,黑色腐蚀点及镀层破裂。
(2)二氧化硫蒸汽腐蚀实验是测试厚金及钯镍镀层的封孔能力,根据AT&T钯镍实验时间为30分钟,根据ASTM厚金(30μm以上)实验时间为23±1小时。
实验後镀层表面不可有深蓝色,黑色腐蚀点及镀层破裂。
(3)盐水喷雾实验是测试薄金、镀镍层的封孔能力,氯化钠浓度为5%,实验温度为35℃,实验时间有24小时,48小时,72小时等。
实验後镀层表面不可有绿色,白色腐蚀点。
(4)硫化氢蒸汽腐蚀实验是测试金镀层的封孔能力,实验时间为2小时,实验後镀层表面不可有绿色,白色腐蚀点。
(5)水蒸气老化实验是测试金镀层的封孔能力,实验时间为8小时、16小时。
实验後镀层表面不可有白色腐蚀点。
水蒸气老化实验是利用沸腾的纯水来蒸烤镀层,实验时间为8小时和16小时。
目前业界使用最多为盐水喷雾实验和水蒸气老化实验。
5.抗老化能力实验:
目前做老化实验用途,除了观察表面是否变色,是否有腐蚀斑点外。
镀层外观检验范例
一、目的:
在规范电镀成品外观检验的方法和判定的标准
二、检验仪器:
1.肉眼。
2.20倍放大镜。
三.检验步骤:
1.取样品放在深色背景下,用标准白色光源以垂直方向照射。
2.在45度方向距样品一定的目视距离检查
3.若在目视下无法判定外观不良属何种不良现象时,可以20倍放大镜观察了解。
四
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