电镀实例.PPT

第四章電鍍實例 4.1.鍍銅 4.2.鍍鎳 4.3.鍍鉻 4.4.合金電鍍 4.5.非導體電鍍 4.1鍍銅 4.1.1 銅的性質 ? 4.2.1 銅鍍液配方之種類 4.3 硫酸銅鍍浴(Copper Sulfate Baths) 4.1.1 銅的性質 色澤：玫瑰紅色? 比重：8.94 熔點：1083℃? 沸點：2582℃ Brinell硬度43-103 電阻：1.673 l W -cm， ?標準電位：Cu+ + e- →Cu為＋0.52Ｖ； Cu++ ＋2e-→Cu為＋0.34V。?? ? 質軟而韌，延展性好，易塑性加工導電性及導熱性優良良好的拋光性易氧化，尤其是加熱更易氧化，不能做防護性鍍層會和空氣中的硫作用生成褐色硫化銅 會和空氣中二氧化碳作用形成銅綠會和空氣中氯形成氯化銅粉末 銅鍍層具有良好均勻性、緻密性、附著性及拋光性等所以可做其他電鍍金屬之底鍍鍍層。鍍層可做為防止滲碳氮化銅唯一可實用於鋅鑄件電鍍打底用銅的來源充足銅容易電鍍，容易控制銅的電鍍量僅次於鎳　 4.2.1 銅鍍液配方之種類 可分為二大類： 1.酸性銅電鍍液： ? 優點有： 成份簡單毒性小，廢液處理容易鍍浴安定，不需加熱電流效率高價廉、設備費低高電流密度，生產速率高　 缺點有： 鍍層結晶粗大、不能直接鍍在鋼鐵上、均一性差　 4.2.1 銅鍍液配方之種類 2.氰化銅電鍍液配方：　 優點有：? 鍍層細緻均一性良好、可直接鍍在鋼鐵上　　 缺點有：? 毒性強，廢液處理麻煩電流效率低價格貴，設備費高電流密度小，生產效率低鍍液較不安定，需加熱　　 P.S? 配合以上二種配方優點，一般採用氰化銅鍍液打底後，再????????? 用酸性銅鍍液鍍銅，尤其是鍍層厚度需較厚的鍍件。 ? 4.3 硫酸銅鍍浴(Copper Sulfate Baths)  硫酸銅鍍浴的配製(prepare)、操作(operate)及廢液處理都 很經濟，可應用於印刷電路(printed circuits)、電子(electronics) 、印刷板(photogravure)、電鑄(electroforming)、裝飾(decorative) 及塑膠電鍍(plating on plastics)。 其化學成份簡單，含硫酸銅及硫酸，鍍液有良好導電性，均一性差但目前有特殊配方及添加劑可以改善。鋼鐵鍍件必須先用氰化銅鍍浴先打底或用鎳先打底(strike)，以避免置換鍍層(replacement diposits)及低附著性形成。  4.3 硫酸銅鍍浴(Copper Sulfate Baths) 鋅鑄件及其他酸性敏感金屬要充份打底，以防止被硫酸浸蝕。鍍浴都在室溫下操 作，陽極必須高純度壓軋銅，沒有氧化物及磷化(0.02到0.08wt％P) ，陽極銅塊(copper anode nuggets)可裝入鈦籃(titanium baskets)使用， 陽極必須加陽極袋(anode bag)，陽極與陰極面積比應2：1，其陽極與陰極電流效率可達100％，不電鍍時陽極銅要取出。 4.3 硫酸銅鍍浴(Copper Sulfate Baths) 一般性配方(general formulation)： ? Copper sulfate 195-248 g/l? 　　　　 Sulfuric acid 30-75 g/l? 　　　　 Chloride 50-120 ppm? 　　 Current density 20-100 ASF? 光澤鍍洛(bright plating)：beaver 配方 Copper sulfate 210 g/l? Sulfuric 60 g/l? Chloride 50-120 ppm? Thiourea 0.1 g/l? Dextrin 糊精 0.01 g/l? ?? 酸性銅鍍浴之維護及控制  組成：硫酸銅是溶液中銅離子的來源，由於陰極 及陽極電流效率正常情況接近100％，所以陽極銅補充銅離子是相當安定的。硫酸增進溶液導電度及減小陽極及陰極的極化作用(polarization)並防止鹽類沈澱和提高均一性 (throwing power)。 溫度：太部份鍍浴在室溫下操作，如果溫度過低則電流效率及電鍍範圍(plating range)將會減少。 攪拌：可用空氣、機械、溶液噴射(solution jet)或移動鍍件等方法攪拌，攪拌愈好則容許電流密度(allowable current density)愈大。 酸性銅鍍浴之故障及原因 1.燒灼在高電流密度區： ?銅含量太少有機物污染溫度太低氯離子太少攪拌不夠 2.失去光澤： 　 ? 光澤劑太少溫度太高有機物污染銅含量太少低氯離子濃度　 3.精糙鍍層：? 固體粒子污染陽極銅品質不