鍍銅、鎳、金、錫和錫鉛制程術(shù)語手冊
1、Anti-Pit Agent 抗凹劑
指電鍍?nèi)芤褐兴砑拥挠袡C(jī)助劑,可降低鍍液的表面張力,使鍍面上所生成的氫氣泡能迅速的脫逸,而避免因氫氣的附著而發(fā)生凹點(Pits)。此種抗凹劑以鍍鎳槽液中最常使用。
2、Brightener 光澤劑
是在電鍍?nèi)芤杭尤氲母鞣N助劑(Additive),而令鍍層出現(xiàn)光澤外表的化學(xué)品。一般光澤劑可分為一級光澤劑(稱為載體光澤濟(jì))及二級光澤劑,前者是協(xié)助后者均勻分布用的,此等皆為不斷試驗所找出的有機(jī)添加劑。
3、Brush Plating 刷鍍
是一種無需電鍍槽之簡易電鍍設(shè)備,對不方便進(jìn)槽的大件,以"刷拭法"所做全面或局部電鍍而言。又稱 Stylus Plating 畫鍍或擦鍍。
4、Build-Up 增厚,堆積
通常指以電鍍方式對某一特定區(qū)域予以增厚,此字在其它處的意思是"堆積"。
5、Burning 燒焦
指鍍層電流密度太高的區(qū)域,其鍍層已失去金屬光澤,而呈現(xiàn)灰白粉狀情形。
6、Carbon Treatment,Active 活性炭處理
各種電鍍槽液經(jīng)過一段時間的使用,都不免因添加劑的裂解及板面阻劑的溶入,而產(chǎn)生有機(jī)污染,需用極細(xì)的活性炭粉摻入鍍液中攪拌予以吸收,再經(jīng)過濾而得以除污,稱為活性炭處理。平日也可以活性炭粒之濾筒進(jìn)行維護(hù)過濾。
7、Cartridge 濾芯
此字原是指子彈殼或彈藥筒。在 PBC 及電鍍業(yè)中則是用以表達(dá)過濾機(jī)中的"可更換式濾芯"。是用聚丙烯的紗線所纏繞而成的中空短狀柱體,讓加壓的槽液從外向內(nèi)流過,而將浮游的細(xì)小粒子予以補捉,是一種深層式過濾的媒體。
8、Complexion 錯離子
電解質(zhì)溶在水中會水解成為離子,如食鹽即可水解成簡單的 Na+ 與 Cl- 。但有些鹽類水解后卻會形成復(fù)雜的離子,如金氰化鉀(金鹽)KAuCN2 即水解為 K+ 的簡單離子,及Au (CN)-2 的復(fù)雜離子。此一 Complex 即表示其"錯綜復(fù)雜"的含義,當(dāng)年在選擇譯名時,是抄自日文漢字的"錯離子"。此名詞多少年來一直困擾著學(xué)生們,實在難以望文生義。早年的前輩學(xué)者若能在上述四字中只要不選"錯"字,其它三字都比較好懂,也不致一"錯"到現(xiàn)在已無法再改了,而且還要一直"錯"下去。可見譯筆之初,確實應(yīng)該要抱執(zhí)著戒恐謹(jǐn)慎的心理,還要小心從事認(rèn)真考據(jù)才不致遺害后人。又Component 則為錯化劑,如氰化物,氨氣等能使他種元素進(jìn)行錯化反應(yīng)者謂之。
9、Conductive Salt 導(dǎo)電鹽
貴金屬鍍液中,因所加入貴金屬的含量不是很多(鍍金液中含金量僅5 g/1 左右),為維持槽液良好的導(dǎo)電度,還須在槽液中另加一些鉀鈉的磷鹽酸或其它有機(jī)鹽類,做為導(dǎo)電用途,稱為導(dǎo)電鹽。
10、Deionized Water 去離子水
利用陰陽兩種交換樹脂,將水中已存在的各種離子予以吸附清除,而得到純度極高的水稱為"去離子水"簡稱 DI 水,亦稱為 Demineralized Water,俗稱純水,可充做各種電鍍藥水的配制用途。
11、Deposition 皮膜處理
指在各種底材之表面上,以不同的加工方法如電鍍、真空蒸著、化學(xué)鍍、印刷、噴涂等,形成各式外層皮膜者,稱為 Deposition。
12、Drag in/Drag out 帶進(jìn)/帶出
是指板子在濕式制程各槽站之間進(jìn)出時,常因多孔而將前一槽溶液的化學(xué)品"帶出",經(jīng)過水洗后仍可能有少許殘跡,而被"帶進(jìn)"下一站槽液中,如此將會造成下一槽的污染。故其間必須徹底水洗,以延長各槽液的使用壽命。
13、Dummy,Dummying 假鍍片,假鍍
各種電鍍槽液在一段時間的操作后,都要進(jìn)行活性炭處理以除去有機(jī)污染,同時也要加掛假鍍片,以很低的電流密度對金屬雜質(zhì)加以析鍍。這種假鍍片通常是用大面的不銹鋼片,按每吋寬的劃分多格后,再以 60 度方向多次往復(fù)彎折成波浪型,刻意造成明顯的高低電流區(qū),來"吸鍍"槽液中的金屬雜質(zhì)。這種假鍍片平時也可用做鍍液的維護(hù)工具。一般裝飾性的光澤鍍鎳,必須時時進(jìn)行這種維護(hù)性的假鍍工作。
14、Electrolytic Cleaning 電解清洗
將待清洗的金屬對象,掛在清洗槽液中(含清潔劑及表面濕潤劑)的陰極或陽極上,在施加外電流中,可在陽極上產(chǎn)生氧氣,在陰極上產(chǎn)生氫氣。在利用槽液的清潔本性、氣泡的鼓動,及掀起作用下,可使對象表面達(dá)到除污清洗的目的,稱為電解清洗。在一般金屬電鍍流程中用途極廣,甚至還可采用陰陽極交替的方式(Polarity Revesserse;P. R.),非常方便及有效。
15、Electrolytic Tough Pitch 電解銅
為銅材的一種品級,是將"轉(zhuǎn)爐"中所治煉得的粗銅(即泡銅),另掛在硫酸銅槽液中當(dāng)成陽極,再以電解方式從陰極上得較純的銅,即成為這種ETP電解銅(含氧0.025~0.05%)。若另將這種 ETP 銅放在還原性環(huán)境中再行冶煉,即可成為更好的"無氧銅"或"磷銅",可做為電鍍銅槽液中的陽極。
16、Electro-tinning鍍錫
也是一種電鍍方式,但目的卻不在乎鍍層的完美與否,而僅采低電流及非溶解性陽極方式,欲將溶液中金屬離子鍍在廣大面積的多片陰極板上,以達(dá)到回收金屬及減輕排放水中金屬污染的目的。電路板業(yè)界常在蝕銅液的循環(huán)系統(tǒng)中,加設(shè)這種電解回收裝置。
17、Fault Plane 斷層面
早期的焦磷銅的鍍層中,常因有機(jī)物的累積,而造成其片狀結(jié)晶銅層中產(chǎn)生局部黑色微薄的裂面,其原因是由于共同沉積的碳原子集中所致。從微切片的畫面中可清楚看到弧形的黑線,稱之為"斷層"。
18、Filter 過濾器、濾光鏡片
在濕制程槽液作業(yè)中,為清除其中所產(chǎn)生的固態(tài)粒子而加裝的過濾設(shè)備,稱之為過濾器。此字有時也指光學(xué)放大鏡,特殊效果的濾光鏡片而言。
19、Gilding 鍍金
是鍍金老式的說法,現(xiàn)在已通用 Gold Plating。
20、Hardness 硬度
是指物質(zhì)所具有抵御外物入侵的一種"耐刺穿性"(Resistance to Penetration)。例如以一堅硬的刺頭(Penetrator)用力壓在金屬表面時,會因被試面的軟硬不一,而出現(xiàn)大小不同的壓痕(Indentation),由此種壓痕的深淺或面積可決定其硬度的代表值。常見的硬度可分為"一萬硬度"及"微硬度"兩種,前者如高強(qiáng)鋼,經(jīng)鍍硬鉻后的表面上,在壓頭(Indentator)荷重 150公斤所測到的硬度,可用"RC-60"表示之(即 Rockwell"C"scale 的 60 度)。微硬度檢測時荷重較輕,例如在 25 克荷重下,可在鍍金層的截面上,以努普(Knoop)壓頭所測到的微硬度,可表達(dá)為"KHN25150"(即表示采用 25 克荷重的測頭于顯微鏡下小心壓在金層斷面上,以其長菱形的大小而得到 150度的數(shù)字)。 一般鍍金層由于需具備較好耐磨損性起見,對其微硬度常有所講究,但以 KHN25150~200 之間的韌性為宜,太硬了反易磨損。一般經(jīng)回火后的純金,其微硬度即回降為 KHN25 80 左右。
21、Hydrogen Embrittlement 氫脆
因電鍍?nèi)芤菏怯伤渲疲试陔婂兊耐瑫r,水也會被電解而在陰極上產(chǎn)生氫氣滿在陽極產(chǎn)生氧氣。那是由于帶正電的H會往陰極游動,帶負(fù)電的O=會往陽極游動之故。由于氫氣的體積很小,故當(dāng)其在陰極外表登陸,而又未及時被趕走浮離時,則很可能有一部份,會被后來登陸的金屬所覆蓋而殘留在鍍層中,甚至還會往金屬底材的細(xì)縫中鉆進(jìn),造成鍍件的脆化稱為"氫脆"。此現(xiàn)象對高強(qiáng)鋼物體之為害極大,二次大戰(zhàn)時,美軍即發(fā)現(xiàn)很多飛機(jī)的起落架常會折斷,后來才研究出那是因電鍍時的"氫脆"所造成的。一般堿性鍍液的"氫脆性"要比酸性鍍液少,而且若能在鍍完后立即送進(jìn)烤箱在 200 ℃下烘烤2 小時以上,可將大部份氫氣趕出來,此二種做法皆可減少氫脆的發(fā)生。
22、Laminar Structure 片狀結(jié)構(gòu)
在電路板中是指早期所用的"焦磷酸鍍銅"之銅層,其微觀結(jié)構(gòu)即為標(biāo)準(zhǔn)的層狀片狀組織,與高速所鍍之銅箔(1000 ASF 以上)所具有的柱狀結(jié)構(gòu)(Columnar Structure)完全不同。后來所發(fā)展的硫酸銅鍍層,則呈現(xiàn)無特定結(jié)晶組織狀態(tài),但是其所表現(xiàn)的平均延伸性(Elongation)以及抗拉強(qiáng)度(Tensile Strength)卻反而較前兩者更好。
23、Leveling 整平
電鍍槽液中所添加的有機(jī)助劑,大體可分為光澤劑及載運劑(Carrier)兩類,整平劑(Leveler 或 Levelling Agent)即屬后者之一。電路板之鍍銅尤不可缺少整平劑,否則深孔中央將很難有銅層鍍上。其所以幫助鍍層整平的原理,是因高電流密度區(qū)將會吸附較多的有機(jī)物(如整平劑),導(dǎo)致該處電阻增大而令銅離子不易接近,或?qū)㈦娏飨脑诋a(chǎn)生氫氣上,令低電流密度高電阻區(qū)也可進(jìn)行鍍積(Deposit),因此可使鍍層漸趨均勻。裸銅板各種露出待焊的銅面上,需再做噴錫層,其原文亦稱為Hot Air Leveling,大陸術(shù)語的為"熱風(fēng)整平"。
24、Migration Rate 遷移率
當(dāng)在絕緣基材體中或表面上發(fā)生" 金屬遷移 "時,在一定時間內(nèi)所呈現(xiàn)的遷移距離,謂之Migration Rate。
25、Migration 遷移
此字在電路板工業(yè)中有兩種用途,其一即為上述"質(zhì)量傳輸"中所言,指電鍍?nèi)芤褐械慕饘匐x子,受到電性的吸引而往陰極移動的現(xiàn)象,稱為"遷移"。除此之外,若在金手指的銅表面上直接鍍金時,則彼此二者原子之間,也會產(chǎn)生遷移的現(xiàn)象,因而其間還必須另行鍍鎳予以隔離,以保持金層不致因純度劣化而造成接觸電阻的上升。各種金屬中最容易發(fā)生"遷移"者,則非銀莫屬,當(dāng)鍍銀的零件在進(jìn)行焊接時,其銀份很容易會往焊錫中"遷移",特稱為 Silver Migration或 Silver Depletion,原因可能是受到水氣及電位的刺激而影響所致。當(dāng)零件腳表面的銀份都溜進(jìn)了焊錫中后,其焊點的強(qiáng)度將不免大受影響,常有裂開的危機(jī)。因而只好在不計成本之下,在焊錫中刻意另加入2%的銀量,以防止鍍銀零件腳這種焊后的惡性遷移.另在厚膜電路(Thick Film ,指瓷質(zhì)的混成電路 Hybrid 表面所印的"銀/鈀"導(dǎo)線而言),其中的銀份也會往外溜走,甚至可達(dá)好幾 ㎜ 之遠(yuǎn) (見 R.J.Klein Wassink 名著 Soldering in Electronics,1984 第一版之 P.142;及 1989 第二版之p.217)。其它如錫、鉛、銅、銦等雖也會遷移,但卻都比銀輕微得很多。
26、Nodule 瘤
在電路板工業(yè)中多指鍍銅槽液不潔,有固體粒子存在,造成在板面上線路邊緣、孔口、或孔壁上形成瘤狀粒子的分布,這種不良現(xiàn)象稱為鍍瘤。又"電鍍銅箔"的毛面,亦曾經(jīng)過后處理鍍過黃銅;而使其原已粗糙的毛面上,再形成許多小瘤,如同馬鈴薯的根瘤一般,可增加銅箔與基材之間的附著力。此種后處理即稱為 "Nodulization Treatment" 。
27、Occlusion 吸藏
此字在PCB領(lǐng)域中是指板材或鍍層,在其正常組成之內(nèi),由制程所引入外來的異物,且此等雜質(zhì)一旦混入組織中即不易排除,謂之"吸藏"。最典型的例子如早期添加蛋白槽液的氟硼酸錫鉛鍍層中,即發(fā)生因共鍍而吸藏多量的有機(jī)物。當(dāng)此種鍍層進(jìn)行高溫重熔時(Reflow),其所吸藏的有機(jī)揮發(fā)物即形成氣泡,而被逼出錫鉛合金實體之外,形成一些火山口(Craters)的情形,并在表面呈現(xiàn)砂礫狀高低不平沾錫不良之外貌。
28、OFHC 無氧高導(dǎo)電銅
是Oxygen free High Conductivity的縮寫,為銅材品級的一種,簡稱"無氧銅"。其含純銅量應(yīng)在99.95 %以上,導(dǎo)電度平均應(yīng)為101%IACS(IACS 是指International Annealed Copper Standard),而"比電阻"值約為1.673microhm/cm/cm2。早期電路板之焦磷酸鍍銅制程,即采用此種品級的銅材做為陽極。注意OFHC之縮寫,早期是一家"Ammerican Metal Climax,INC"公司的商標(biāo),現(xiàn)已通用為一般性的名詞了。
29、Outgrowth 懸出,橫出,側(cè)出
當(dāng)鍍層在不斷增厚下,將超過阻劑(如干膜)的高度而向兩側(cè)發(fā)展,猶如" 紅杏出墻"一般,此等橫生部份自其截面上觀之,即被稱為"Outgrowth"。干膜阻劑由于圍墻側(cè)壁較直也較高,故較不易出現(xiàn)二次銅或錫鉛層的"懸出"。但網(wǎng)印油墨之阻劑,則因其邊緣呈現(xiàn)緩緩向上的斜坡,故一開始鍍二次銅時就會出現(xiàn)橫生的"懸出"。注意Outgrowth、Undercut 及 Overhang 等三術(shù)語,業(yè)者經(jīng)常順口隨便說說,對其定義實際并未徹底弄清楚。甚至許多中外的文章書藉中也經(jīng)常弄錯。不少為文者甚至對術(shù)語之內(nèi)容并未充份了解之下,亦信手任意亂翻,每每導(dǎo)致新手們無所適從。為了回歸正統(tǒng)起見,特將 1992 年4月發(fā)行的電路板品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 IPC-RB-276 中的圖5引證于此,對此三詞加以仔細(xì)厘清,以正本清源減少誤導(dǎo)。
30、Overhang 總浮空
由前述" Outgrowth "所附IPC-RB-276 之圖5 可知,所謂 Overhang 是指:線路兩側(cè)之不踏實部分;亦即線路兩側(cè)越過阻劑向外橫伸的"懸出",加上因"側(cè)蝕"內(nèi)縮的剩部份,二者之總和稱為 Overhang。
31、Panel Plating全板鍍銅
當(dāng)板子完成鍍通孔(PTH)制程后,即可實施約20分鐘的全板鍍銅,讓各孔銅壁能增厚到0.2~0.3 mil,以保證板子能安全通過后續(xù)的"影像轉(zhuǎn)移"制程,而不致出現(xiàn)差錯。此種Panel Plating,在***業(yè)界多俗稱為"一次銅",以別于影像轉(zhuǎn)移后電鍍線路的"二次銅"。此等電路板前后兩次電鍍銅的做法,堪稱是各種制程中最穩(wěn)當(dāng)最可靠的主流,長期看來仍比"厚化學(xué)銅"法有利。
32、Pattern Plating線路電鍍
是指外層板在完成負(fù)片阻劑之后,所進(jìn)行的線路鍍銅(二次銅)及鍍錫鉛而言。
33、Rack掛架
是板子在進(jìn)行電鍍或其它濕式處理時(如黑化、通孔等),在溶液中用以臨時固定板子的夾具。而電鍍時的掛架除需能達(dá)成導(dǎo)電外還要夾緊板面,以方便進(jìn)行各種擺動,與耐得住槽液的激蕩。通常電鍍用的掛架,還需加涂抗鍍的特殊涂料,以減少鍍層的浪費與剝鍍的麻煩。
34、Robber輔助陰極
為避免板邊地區(qū)之線路或通孔等導(dǎo)體,在電鍍時因電流分布,而形成過度之增厚起見,可故意在板邊之外側(cè)另行加設(shè)條狀之"輔助陰極",或在板子周圍刻意多留一些原來基板之銅箔面積,做為吸引電流的犧牲品,以分?jǐn)偟舾唠娏鲄^(qū)過多的金屬分布,形成局外者搶奪當(dāng)事者的電流分布或金屬分布,此種局外者俗稱"Robber"或"Thief",以后者較流行。
35、Selective Plating選擇性電鍍
是指金屬物體表面,在其局部區(qū)域加蓋阻劑(Stop off)后,其余露出部份則仍可進(jìn)行電鍍層的生長。此種浸于鍍液中實施局部正統(tǒng)電鍍,或另以刷鍍方式對付局部體積較大的物體,均為選擇性電鍍。
36、Sludge沉淀物,淤泥
槽液發(fā)生沉淀時,其松軟的泥體稱為Sludge。有時電鍍用的陽極不純,在陽極袋底亦常累積一些不溶解的陽極泥Anode Sludge。
37、Step Plating梯階式鍍層
這是一種早期焦磷酸鍍銅時期常出現(xiàn)的毛病。當(dāng)板面直立時其高電流區(qū)孔環(huán)下緣處,常發(fā)生鍍銅層厚度較薄的情形,從正面看來外形有如嵌入的淚滴一般,故又稱為 Tear Drop,亦稱為Skip Plating。造成的原因可能是孔口附近的兩股水流沖激過于猛烈,形成渦流 (Turbulance)或擾流之半真空狀態(tài)(Cavitation),且還因該處之光澤劑吸附太多,以致出現(xiàn)局部陰極膜(Cathodic film)太厚,使得銅層的增長比附近要相對減緩,因而最后形成該處的銅層比附近區(qū)域,甚至比孔壁還薄,特稱為Step Plating。
38、Stray Current迷走電流,散雜電流
電鍍槽系統(tǒng)中,其直流電是由整流器所供應(yīng)的,應(yīng)在陽極板與被鍍件之間的匯電桿與槽液中流通。但有時少部份電流也可能會從槽體本身或加熱器上迷走、漏失,特稱為 Stray Current。
39、Strike預(yù)鍍,打底
某些鍍層與底金屬之間的密著力很難做到滿意,故須在底金屬面上,以快速方式先鍍上一層薄鍍層,再迎接較厚的同一金屬主鍍層,而使附著力增強(qiáng)之謂。如業(yè)界所常用到的銅、鎳或銀等預(yù)鍍或打底等即是。此字若譯為"沖擊電鍍"則不免有些過份僵硬不合實情。除電鍍層外,某些有機(jī)皮膜的涂裝,也常有打底或底漆的做法。
40、Thief輔助陰極,竊流陰極
處于陰極之待鍍電路板面四周圍,或其板中的獨立點處,由于電流密度甚高,不但造成鍍層太厚,且亦導(dǎo)致鍍層結(jié)晶粗糙品質(zhì)劣化。此時可在板面高電流區(qū)的附近,故意加設(shè)一些無功用又不規(guī)則的鍍面或框條,以分?jǐn)傁籼^集中的電流。此等刻意加設(shè)非功能性的陰極面,稱為Thief或Robber。
41、Tin Whishers錫須
鍍純錫層在經(jīng)過一段時間后,會向外產(chǎn)生須狀的突出物而且還會愈來愈長,往往造成的電路導(dǎo)體之間的短路,其原因大概是在鍍錫過程中,鍍層內(nèi)已累積了不少應(yīng)力,錫須的生長可能是"應(yīng)力消除"的一種現(xiàn)象。鍍層中只要加入 2~4%少許的鉛量即可防止此一困擾,因而電子產(chǎn)品不宜選擇純錫鍍層。
42、Treeing枝狀鍍物,鍍須
在進(jìn)行板面線路鍍銅時,各導(dǎo)體線路的邊緣常因電流密度過大而有樹枝(Dendritic)狀的金屬針狀物出現(xiàn),稱為Treeing。但在其它一般性電鍍中,鍍件邊緣高電流密度區(qū)域也會偶有枝狀出現(xiàn),尤其以硫酸錫槽液之鍍純錫,即很容易發(fā)生多量的須狀鍍枝,也稱為Whiskering。
43、Underplate底鍍層
某些功能性的復(fù)合鍍層,在表面鍍層以下的各種鍍層皆可稱為Underplate。如金手指中的底鍍鎳層,或線路兩層鍍銅中的"一次全板鍍銅"等。Underplate與Strike Plate 不同,后者是指厚度極薄,其目的只是在增強(qiáng)后續(xù)鍍層的附著力,其譯名應(yīng)為"打底鍍層",如"銀打底"即為常見者。
44、Watts Bath瓦茲鍍鎳液
以硫酸鎳(330 g/1)、氯化鎳 (45 g/1),及硼酸(37 G/1)所配制的電鍍鎳溶液,很適合光澤鎳與半光澤鎳的制程,已成為業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)配方。這是 O.P.Watts在1916年所首先宣布的,由于性能良好故一直延用至今,特稱為Wetts Bath。
45、Wetting Agant潤濕劑
又稱為Wetter或Surfactant,是降低水溶液表面張力的化學(xué)品。取其少量加入溶液中,可令溶液容易進(jìn)入待處理物品的小孔或死角中,以達(dá)到處理之目的。也可讓被鍍件表面的氫氣泡便于脫離逸走,而減少凹點的形成。
46、Whisker晶須
板面導(dǎo)體之間,由于鍍層內(nèi)應(yīng)力或環(huán)境的因素(如溫度及電壓),使得純銀或純錫鍍層中,在老化過程中會有單晶針狀異常的"晶須"出現(xiàn),常造成搭橋短路的麻煩。但若在純錫中加入部份鉛量后,則可防止其生須的問題。銅金屬在硫化物環(huán)境中也偶會有晶須出現(xiàn)。
評論
查看更多