FPC表面电镀工艺介绍
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- 发布于 2013年5月21日 星期二 16:44
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电镀利用电解原理，使金属或合金沉积在制件表面，形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。本文主要介绍FPC表面电镀的一些基础知识。
1.FPC电镀关键词：解密pcb抄板
(1)FPC电镀的前处理：柔性印制板FPC经过涂覆盖层工艺后露出的铜导体表面可能会有胶黏剂或油墨污染，也还会有因高温工艺产生的氧化、变色，要想获得附着力良好的紧密镀层必须把导体表面的污染和氧化层去除，使导体表面清洁。但这些污染有的和铜导体结合十分牢固，用弱的清洗剂并不能完全去除，因此大多往往采用有一定强度的碱性研磨剂和抛刷并用进行处理，覆盖层胶黏剂大多都是环氧树脂类而耐碱性能差，这样就会导致粘接强度下降，虽然不会明显可见，但在FPC电镀工序，镀液就有可能会从覆盖层的边缘渗入，严重时会使覆盖层剥离。在最终焊接时出现焊锡钻人到覆盖层下面的现象。可以说前处理清洗工艺将对柔性印制板F{C的基本特性产生重大影响，必须对处理条件给予充分重视。
(2)FPC电镀的厚度：电镀时，电镀金属的沉积速度与电场强度有直接关系，电场强度又随线路图形的形状、电极的位置关系而变化，一般导线的线宽越细，端子部位的端子越尖，与电极的距离越近电场强度就越大，该部位的镀层就越厚。在与柔性印制板有关的用途中，在同一线路内许多导线宽度差别极大的情况存在这就更容易产生镀层厚度不均匀，为了预防这种情况的发生，可以在线路周围附设分流阴极图形，吸收分布在电镀图形上不均匀的电流，最大限度地保证所有部位上的镀层厚薄均匀。因此必须在电极的结构上下功夫。在这里提出一个折中方案，对于镀层厚度均匀性要求高的部位标准严格，对于其他部位的标准相对放松，例如熔融焊接的镀铅锡，金属线搭(焊)接的镀金层等的标准要高，而对于一防腐之用的镀铅锡，其镀层厚度要求相对放松。
(3)FPC电镀的污迹、污垢：刚刚电镀好的镀层状态，特别是外观并没有什么问题，但不久之后有的表面出现污迹、污垢、变色等现象，特别是出厂检验时并未发现有什么异样，但待用户进行接收检查时，发现有外观问题。这是由于漂流不充分，镀层表面上有残留的镀液，经过一段时间慢慢地进行化学反应而引起的。特别是柔性印制板，由于柔软而不十分平整，其凹处易有各种溶液"积存?，而后会在该部位发生反应而变色，为了防止这种情况的发生不仅要进行充分漂流，而且还要进行充分干燥处理。可以通过高温的热老化试验确认是否漂流充分。
2.FPC热风整平
热风整平原本是为刚性印制板PCB涂覆铅锡而开发出来的技术，由于这种技术简便，也被应用于柔性印制板FPC上。热风整平是把在制板直接垂直浸入熔融的铅锡槽中，多余的焊料用热风吹去。
这种条件对柔性印制板FPC来说是十分苛刻的，如果对柔性印制板FPC不采取任何措施就无法浸入焊料中，必须把柔性印制板FPC夹到钛钢制成的丝网中间，再浸入熔融焊料中，当然事先也要对柔性印制板FPC的表面进行清洁处理和涂布助焊剂。由于热风整平工艺条件苛刻也容易发生焊料从覆盖层的端部钻到覆盖层之下的现象，特别是覆盖层和铜箔表面粘接强度低下时，更容易频繁发生这种现象。由于聚酰亚胺膜容易吸潮，采用热风整平工艺时，吸潮的水分会因急剧受热蒸发而引起覆盖层起泡甚至剥离，所以在进行FPC热风整平之前，必须进行干燥处理和防潮管理。
3.FPC化学镀
当要实施电镀的线路导体是孤立而不能作为电极时，就只能进行化学镀。一般化学镀使用的镀液都有强烈的化学作用，化学镀金工艺等就是典型的例子。化学镀金液就是pH值非常高的碱性水溶液。使用这种电镀工艺时，很容易发生镀液钻人覆盖层之下，特别是如果覆盖膜层压工序质量管理不严，粘接强度低下，更容易发生这种问题。置换反应的化学镀由于镀液的特性，更容易发生镀液钻入覆盖层下的现象，用这种工艺电镀很难得到理想的电镀条件。
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钨钢焊接特点
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- 发布于 2013年5月20日 星期一 17:02
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钨钢是具有高硬度和高强度的工具材料，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损耐用的特性，同时也具有很高的脆性，其抗冲击韧性不如一般常用合金钢材，因钨钢的提炼、制取及生产烧结工艺复杂，又因钨是稀有贵金属，属战略战备物资，是以其价格比常用合金钢材贵许多。鉴于此，人们着眼于成本的考虑，常将钨钢与其它常用钢材通过焊接的方法制成钨钢合金工具或是钨钢合金刀具和耐磨零件等。
钨钢与钢的焊接主要用于机械加工的刀具、刃具、模具、采掘工具和以耐磨作为主要性能的各种零部件，特点是可以节省大量的贵重金属，降低生产成本，提高零部件的使用寿命。钨钢工具和钨钢刀具在各工业部门已经得到广泛的应用，并收到了显著的效果，能显著提高生产效率和产品质量。
钨钢的焊接特点：钨钢主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。切削部分为钨钢，基体为碳素钢或低合金钢，通常为中碳钢。这类工件在工作时受到相当大的应力作用，特别是压缩弯曲、冲击或交变载荷，要求接头强度高、质量可靠。钨钢具有高硬度和耐磨性好的特点，但也存在脆性高、韧性差等缺点。
大部分钨钢工具是用焊接的办法镶嵌在中碳钢或低合金钢基体上使用，焊接工艺与钨钢的使用性能密切相关，焊接性能的好坏直接影响到钨钢的使用效果。
一般焊接性特点：钨钢含有较高含量的碳化物和合金元素，虽然可以进行焊接加工，但焊接时容易出现淬硬组织和裂纹。必须采取有效的工艺措施，才能获得满意的焊接接头。目前生产中钨钢与钢焊接常用的焊接方法有氧－乙炔火焰钎焊、真空钎焊、电弧焊、惰性气体保护焊、摩擦焊、等离子弧焊、真空扩散焊和电子束焊等。钨钢与钢焊接时有如下的特点。
① 线膨胀系数与钎焊裂纹的关系钨钢的尺寸比较小，一般是固定在一个比较厚大的钢支撑材料上使用。钎焊是把钨钢和基体金属连接在一起的有效焊接方法。钨钢的线膨胀系数（4.1～7.0×10-6/℃）与普通钢的线膨胀系数（12×10－6℃－1）相比差别很大，钨钢只有钢的1/3～1/2左右。加热时钨钢和钢都自由膨胀，但冷却时钢的收缩量比钨钢大得多。此时焊缝处于受压力状态，而在钨钢表面上则承受拉应力。如果残余应力大于钨钢的抗拉强度时，钨钢的表面就可能产生裂纹。这是钨钢钎焊时产生裂纹的最主要原因之一。
② 硬度与裂纹敏感性的关系钨钢的硬度与耐磨性和焊接裂纹敏感性成正比，钨钢的硬度越高，钎焊时产生裂纹的可能性越大。而且，一般精加工或超精加工所用的钨钢，在钎焊时容易发生裂纹。根据不同牌号的钨钢的硬度和强度大小可以判断钨钢的焊接裂纹敏感性，由差到好的排列顺序如下。
YG类 YG3X，YG3，YG4，YG6X，YG6，YG8，YG11，YG15
YT类 YT60，YT30，YW1，YT15（YW2），YT14，YT5
以上两类钨钢，从左至右表明硬度和耐磨性逐渐降低，而强度和韧性增加，钎焊裂纹发生的可能性减小。
③ 焊接残余应力的影响 焊接区域的残余应力是一种潜在的危害，尽管焊接后钨钢工件上不一定能马上发现裂纹，但在随后的刃磨、保管或使用过程中却容易产生裂纹，造成工具报废。当钨钢的钎焊面积越大时，产生的焊接残余应力越大，发生裂纹的可能性也越大。
在焊接钨钢工具时，必须使焊接残余应力尽量减小。焊接时必须采取措施减小钎焊应力，可采取降低钎焊温度、焊前预热及缓冷、选用塑性好的钎料、加补偿垫片、改进接头结构等措施。钎焊大面积钨钢时，无论强度高低，均应采取特殊措施，以减小焊接应力和防止裂纹的产生。
④ 氧化问题 钨钢在空气中加热到800℃以上时，钨钢的表面开始氧化，生成疏松的氧化物层，同时伴随有脱碳现象。当加热至950～1100℃时，表面层会发生急剧的氧化，形成的氧化薄膜使钨钢变脆，降低力学性能。表面氧化层的存在，也降低了焊缝的强度、硬度。在焊接时采取措施尽量减少钨钢焊接部位的氧化现象，是提高焊接质量的重要措施。
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化学制备特种钨制品及钨合金前驱体
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- 发布于 2013年5月20日 星期一 16:52
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随着科学技术的进步，用户对钨制品、钨钢制品的要求越来越高，有的要求为异形体件，如直径仅为毫米级的钨管、涂层、微电子工业的电子元件等，这些都不是以钨粉为原料通过常规的物理冶金的方法和机械加工所能达到的，而采用化学冶金的方法，如化学气相沉积等往往能顺利地实现。
同样，钨合金及复合材料，由于其具有密度高、强度高、良好的塑性、良好的耐腐蚀性和抗高温性以及良好的加工性能等一系列优异性能，已在国民经济建设各部门广泛应用，而随着技术的发展，对上述性能的要求日益苛刻，尽管目前通过在加工工艺上的改进，如粉末改性、改进成型技术、精确控制烧结过程、烧结后处理等能部分达到用户的要求，但仍有许多不足，而采用湿化学法先制备合格的前驱体，再以它为原料制备性能优异的复合材料，能取得人们意想不到的效果，因此用化学法制备特种异型钨制品及钨复合材料的前驱体，进而制备性能优异的复合材料成为化学冶金的重要领域。
用化学法制备特种钨制品及前驱体按其工作条件可分为：
1、高温化学法
即为了由原料制得合格产品，其主要的过程是在高温下进行的化学过程，如通过钨卤化物气相氢还原制备超细钨粉和钨涂层等，此外高温下的电化学过程（熔盐电解）也列入高温化学法。
2、湿化学法
主要是通过水溶液制备成分均匀、结构等符合要求的钨复合材料前驱体，为制备性能优异的复合材料提供原料，其中包括喷雾干燥法、冷冻干燥法、溶胶凝胶法，此外，还有直接化学合成原子级混合的钨复合材料前驱体。
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致密钨及高纯钨的制备方法
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- 发布于 2013年5月20日 星期一 16:56
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由氢还原产出的钨粉70%左右被直接用于生产硬质合金钨钢，30%左右用以加工成钨板、钨丝、钨异型制品等钨制品。为满足不同钨制品生产的要求，首先必须将钨粉致密化成为钨坯并进一步除去部分杂质以提高纯度，在致密化的同时，变可能得到某些形状简单的钨制品如钨坩埚、钨顶头等。
为达到上述目的，主要方法有：
1、粉末冶金法：指钨粉经过成形后，加热到其熔点下的某个温度，通过物质迁移完成致密化的过程，最终可得到钨坯或某些形状简单的钨制品。
2、熔炼法：指将钨原料加热到其熔点以上形成液相，去除杂质后再冷却凝固实现致密化的过程，根据所采用的手段不同，具体方法有真空自耗电弧熔炼法、电子束熔炼法和等离子束熔炼法等。
3、化学气相沉积：指以钨化合物气体（一般为WF6）为钨源，在一定温度下被H2还原，将生成的钨沉积在特定的基底上，沉积完成后去除基底材料获得致密钨坯（或者制品）的过程。
由于熔炼法是在比粉末冶金法更高的温度、在真空条件下进行，有利于杂质的挥发，因此钨锭坯能得到进一步净化，杂质含量低于粉末冶金坯，比如O、N、C含量可分别降至（3～5）×10-4%、（6～10）×10-4%和（6～7）×10-4%，而其他金属杂质如Al、Ca、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Na、Ti、Ta、Nb、Mo、Re的含量可降至1×10-4%以下。但熔炼钨锭的晶粒粗大，晶界存在脆性组分，直径大于100mm的钨锭坯容易生成裂纹，且成本高，因此当前熔炼法在致密钨的工业化生产中应用较少，只是在特殊需要时才用。
相对而言粉末冶金法的优点在于产品具有细晶粒结构，工序较少，成本相对较低，且在高温烧结过程中同样有净化提纯作用，因此粉末冶金法制坯已成为当今工业规模的钨坯制作的主要方法，且随着工艺的不断改进，克服了传统粉末冶金法难以生产大件制品的不足，实现了大坯的生产，如Plansee公司生产的世界最大钨坯单重可达1.2t，因而得到了越来越广泛的采用。
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涂层硬质合金刀片优点
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- 发布于 2013年5月20日 星期一 16:03
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涂层硬质合金刀片一般均制成可转位的式样。用机夹方法装卡在刀杆或刀体上使用。它具有以下优点：
1)由于表层的涂层材料具有极高的硬度和耐磨性，故与未涂层硬质合金相比，涂层硬质合金允许采用较高的切削速度，从而提高了加工效率；或能在同样的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。
2)由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故与未涂层刀片相比，涂层刀片的切削力有一定降低。
3)涂层刀片加工时，已加工表面质量较好。
4)由于综合性能好，涂层刀片有较好的通用性。一种涂层牌号的刀片有较宽的适用范围。
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