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电泳专题:1.电泳工艺流程资料
时间:2020-05-05 11:33 点击次数:
电泳专题:1.电泳工艺流程资料
一、名词定义:
1.1电泳:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电泳。
1.2 电泳液的分散能力:
能使电泳层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力,叫做电泳液的分散能力。换名话说,分散能力是指溶液所具有的使电泳件表面电泳层厚度均匀分布的能力,也叫均电泳能力。
1.3电泳液的覆盖能力:使电泳件深凹处电泳上电泳层的能力叫覆盖能力,或叫深电泳能力,是用来说明电泳溶液使电泳层在工件表面完整分布的一个概念。
1.4电泳液的电力线:电泳溶液中正负离子在外电场作用下定向移动的轨道,叫电力线。
1.5尖端效应:在工件或极板的边缘和尖端,往往聚集着较多的电力线,这种现象叫尖端效应或边缘效应。
1.6电流密度:在电泳生产中,常把工件表面单位面积内通过的电流叫电流密度,通常用安培/分米2作为度量单位
二.电泳铜的作用及细步流程介绍:
2.1.1电泳铜的基本作用:
2.1.1提供足够之电流负载能力;
2.1.2提供不同层线路间足够之电性导通;
电泳工艺流程资料(二)2.1.3.3搅拌:搅拌可区分为空气搅拌、循环搅拌、机械搅拌等三项,依槽子之需求特性而重点有异,兹简介一般性考虑如下:
a. 空气搅拌:应用鼓风机为气源,如使用空压机。则须加装AM Regalator降低压力,并加装oil Filter除油。风量须依液面表面积计算,须达1.5~2.0cfm,而其静压则依管路损耗,与液面高度相加而得。空气搅拌之管路架设,离槽底至少应有1英寸距离,离工件底部,应以大于8英寸为宜。一般多使用3/4英寸或1英寸管,作为主管,亦有人使用多孔管,但较易发生阻塞。开孔方式多采用各孔相间1/2英寸,对边侧开孔,与主管截面积1/3为原则。适量之空气搅拌可改善电泳效率,增加电流密度;但如搅拌过度,亦将形成有机添加剂氧化而造成异常消耗及污染。
b. 循环搅拌:在一般运用上,多与过滤系统合件,较须注意的是确定形成循环性流动(入、排口位置选择),及pump选择流量应达2~3倍槽体积1hr以上。
c. 机械搅拌:其基本功能是为了消除metal ion diffusion rafe不足问题。在空间足够之状态下,以45°斜角移动为佳,但一般都采有用垂直向摆动,较佳的位移量约在0.5~1.8m/min,而每stroke长约5~15cm之间。在设定条件时,应注意不可造成因频率过高,使板子本身摆动,而减小孔内药液穿透量。
2.1.3.4过滤:一般均与循环搅拌合并,目的是去除槽液中之颗粒状杂质,避免发生颗粒状电泳层。较重要的考量因子有三,分别如下:
a. 过滤粒径:一般采用5u或10u滤蕊。若非环境控制良好,使用更小滤蕊可能造成滤材更换,损耗过多。
b. 材质有多种材质供选择,不同系统光泽剂会有不同之限制,其中PP最具体广用性。
c. Leaching:即便为适用材质之滤蕊,亦须经过Leaching处理(热酸碱浸洗程序)。
2.1.3.5电源系统:供电系统之ripple须小于5%,(对部分较敏感产品甚至须小于2%),另须注意:
a. 整流器最上限、最下限相对容易10%,系不稳定区域,应避免使用。
b.除整流器外接所有接点务须定期清洁外,每月至少用钳表量校一次。
c.整流器最好利用外接洁净气源送风,使内部形成至正压,让酸气无法侵入腐蚀。
2.1.3.6阴极(rack及bus bar):
a. 对铜制bus bar而言,约每120Amp至少应设计1cm2之截面积。同时不论电流/bus bar截面积大小,务必两侧设置输入接点,以避免电流分布不均。
b. 对rach而言,应利用bus bar相接之接点,调整其导通一致,避免“局部阳极”的反生,同时对接点外之部分,亦宜全部予以胶林披覆,并定期检查,以避免因缝隙产生,而增加带入性污染。
2.1.3.7阳极:
a. 铜阳极应采用含微量磷,且均匀分布之无氧铜。其规格可概列如下:
Cu≥99.9% P:0.04~0.06% O≤0.05%
Fe≤0.003% S≤0.003% Pb≤0.002%
Sb≤0.002% AS≤0.001% N≤0.002%
b. 可能状态下尽量不要使用钛篮,因为钛篮将造成 Carriey或High Current Dewsity Brightener增加约20%的消耗,而不使用钛篮的状态,则须注意使阳极高出液面1~2英寸。
c. 对阳极袋的考虑,基本上与滤蕊相同,一般常用Napped p.p或Dynel,并可考虑双层使用,唯阳极袋须定期清洗,以避免因过量的阳极污泥造成阳极极化。
d. 一般均认为阴阳极之比例应在1.5~2︰1,但由于高速电泳槽之推出,较佳的考虑是,控制阳极的相对电流密度小于20ASF,来决定阳极的数量,在使用钛篮的状态,其面积的计算,约为其(前+左+右)面积之1.4倍,亦即以钛篮正面积核算其电流密度约应小于40ASF。过大的阳极面积可能造成铜含量之上升,过小则可能造成铜含量不足,且二者均会造成有机添加剂的异常消耗及阳极块的碎裂。
e.阳极在接近液面侧应加装遮板,而深度则应仅为电泳件的75%(较浅4~5英寸),在板子尺寸不固定时,则应考虑浮动式遮板,对其左右侧的考虑亦同,故在槽子设计与生产板实际宽度不同,应考虑使用Rubber strip,但须注意当核算面积,加开电流时,应至少降低40%计算。对于此类分布问题,可以“电场”及“流 态”的观念考虑。
2.1.3对零件提供足够稳定之附著(上锡)面;
2.1.4对SMOBC提供良好之外观。
2.1.2.电泳铜的细步流程:
2.1.2.1ⅠCu流程:上料→酸浸(1)→酸浸(2)→电泳铜→双水洗→抗氧化→水洗→下料→剥挂架→双水洗→上料
2.1.2.2ⅡCu流程:上料→清洁剂→双水洗→微蚀→双水洗→酸浸→电泳铜→双水洗→(以下是电泳锡流程)
2.1.3电泳铜相关设备的介绍:
2.1.3.1槽体:一般都使用工程塑胶槽,或包覆材料槽(Lined tank),但仍须注意应用之考虑。
a. 材质的匹配性(耐温、耐酸碱状况等)。
b. 机械结构:材料强度与补强设计,循环过滤之入/排口吸清理维护设计等等。
c. 阴、阳极间之距离空间(一般挂架电泳铜最少6英寸以上)。
d. 预行Leaching之操作步骤与条件。
2.1.3.2温度控制与加热:电泳槽之控制温度依添加特性/电泳槽之性能需求而异。一般而言操作温度与操作电流密度呈正向关系,但无论高温或低温操作,有机添加剂必定有分解问题。一般而言,不容许任何局部区域达60℃以上。在材质上,则须对耐腐蚀性进行了解,避免超出特性极限,对电泳铜而言,石英及铁弗龙都是很适合的材料。

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