电镀工艺教案ppt课件.ppt

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1、ConfidentialPage:Page:1 1/12/12电镀工艺教案ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目目 錄錄一、前言一、前言二、錫鬚概念二、錫鬚概念三、錫鬚種類三、錫鬚種類四、錫鬚生長的機制和環境四、錫鬚生長的機制和環境五、抑制五、抑制錫鬚生長的方法錫鬚生長的方法 19961996年年美美國國太太空空總總署署探探測測火火星星計計劃劃中中的的一一顆顆人人造造衛衛星星Deep Deep Space Space 2 2突突然然失失靈靈，

2、造造成成任任務務失失敗敗,據據估估計計損損失失美美金金3232億億元元，事事後後調調查查小小組組發發現現在在Deep Deep Space Space 2 2的的發發射射機機天天線線有有鬚鬚絲絲(Whisker)(Whisker)存存在在，而而這這些些鬚鬚絲絲造造成成短短路路(short-circuit)(short-circuit)，是是導導致任務失敗的可能主因之一。致任務失敗的可能主因之一。1998年年5月，美國衛星月，美國衛星Galaxy四號突然失靈，剛開始大四號突然失靈，剛開始大家認為是因為受到太陽風暴的傷害。但是經過承造商休斯公家認為是因為受到太陽風暴的傷害。但是經過承造商休斯公司的

3、深入調查才發現真正的原因是由於衛星的主控制電腦內司的深入調查才發現真正的原因是由於衛星的主控制電腦內部之鍍錫零件發生錫鬚現象部之鍍錫零件發生錫鬚現象(Tin Whisker Phenomenon)，也就是從某個鍍錫零件表面生出細長的線也就是從某個鍍錫零件表面生出細長的線,並且接觸到另外一並且接觸到另外一個零件的表面造成短路。目前此一失效的衛星尚在太空中漫個零件的表面造成短路。目前此一失效的衛星尚在太空中漫無目的漂浮著。無目的漂浮著。一、前言一、前言二、錫鬚概念二、錫鬚概念(Tin Whisker)?因因錫錫鬚鬚而而產產生生的的困困擾擾由由來來已已久久，經經過過一一些些學學者者的的研研究究之之後

4、後，對對於於錫錫鬚有了比較清楚得的輪廓。下列是對於錫鬚特性的描述鬚有了比較清楚得的輪廓。下列是對於錫鬚特性的描述:錫錫鬚鬚是是一一種種長長條條狀狀的的純純錫錫單單晶晶，通通常常可可長長到到3mm3mm，根根據據報報導導也也有有超超過過4mm4mm的記錄，其直徑從的記錄，其直徑從0.3mm0.3mm到到10mm10mm，通常為，通常為1mm1mm左右左右。錫錫鬚鬚的的生生成成是是一一種種自自發發現現象象(spontaneous)(spontaneous)，並並不不需需要要電電場場或或者者水水氣氣就就可以產生，甚至在真空中也可以產生可以產生，甚至在真空中也可以產生。錫錫鬚鬚的的形形狀狀並並不不固固

5、定定，包包括括直直線線狀狀、扭扭曲曲狀狀和和勾勾狀狀等等等等不不一一而而足足，有有些些內部甚至是中空的內部甚至是中空的。錫鬚的表面並不光滑，通常存在一些溝紋錫鬚的表面並不光滑，通常存在一些溝紋。有些錫鬚在電鍍完後就長出來，有些則等到數個月甚至數年後才長出來有些錫鬚在電鍍完後就長出來，有些則等到數個月甚至數年後才長出來.三、錫鬚種類三、錫鬚種類 有些錫鬚非常長，用肉眼就可以看的到有些錫鬚非常長，用肉眼就可以看的到。圖圖1是鍍純錫的繼電器表面上長出錫鬚是鍍純錫的繼電器表面上長出錫鬚，當這些，當這些錫鬚長至接觸鄰近的繼電器時會造成短路錫鬚長至接觸鄰近的繼電器時會造成短路。錫鬚的形狀千奇百怪，有細直長

6、條狀錫鬚的形狀千奇百怪，有細直長條狀(圖圖2)、彎曲長條狀、彎曲長條狀(圖圖3)三、錫鬚種類三、錫鬚種類 三、錫鬚種類三、錫鬚種類 有扭曲狀有扭曲狀(圖圖4)、椰子樹狀、椰子樹狀(圖圖5)三、錫鬚種類三、錫鬚種類 有石頭狀有石頭狀(圖圖6)、金字塔狀、金字塔狀(圖圖7)此外，在高應變區域如折彎處、刮痕此外，在高應變區域如折彎處、刮痕(圖圖8)和和破裂處破裂處(圖圖9)亦容易生長錫鬚亦容易生長錫鬚。三、錫鬚種類三、錫鬚種類 四、錫鬚生長的機制和環境四、錫鬚生長的機制和環境 專專家家學學者者經經過過長長時時間間的的研研究究之之後後，雖雖然然對對於於錫錫鬚鬚生生長長的機制仍然莫衷一是，沒有定論，不過

7、大家仍有以下的共識的機制仍然莫衷一是，沒有定論，不過大家仍有以下的共識:錫鬚的生長基本上是歸因於電鍍時所造成的應力而引發的。錫鬚的生長基本上是歸因於電鍍時所造成的應力而引發的。電電鍍鍍完完的的表表面面(純純錫錫)被被刮刮傷傷或或經經過過變變形形(如如彎彎曲曲或或拉拉伸伸)較較易易長出錫鬚。長出錫鬚。鍍鍍層層物物質質及及底底材材的的熱熱膨膨脹脹係係數數相相差差太太大大亦亦會會產產生生應應力力而而促促使錫鬚生長。使錫鬚生長。50左右是最適合錫鬚生長的溫度，而溫度高於左右是最適合錫鬚生長的溫度，而溫度高於140或或低於低於-40錫鬚就不易生長。錫鬚就不易生長。五、抑制五、抑制錫鬚生長的方法錫鬚生長的

8、方法 防止錫鬚生長的防止錫鬚生長的最佳方法就是不使用純錫最佳方法就是不使用純錫。添添加加合合金金元元素素至至純純錫錫可可以以抑抑制制錫錫鬚鬚的的生生長長，譬譬如如添添加加3%3%以以上上的的鉛鉛使使純純錫錫變變為為錫錫鉛鉛合合金金，錫錫鬚鬚的的生生長長可可能能性性就就大大為為減減少少。添添加加銅銅、銀銀等等合合金金至至純純錫錫亦亦有有可可能能可可以以抑抑制制錫錫鬚鬚的的生生長長，但但是是需需要要添添多多少合金及其效果如何，目前仍在驗證中。少合金及其效果如何，目前仍在驗證中。電電鍍鍍過過的的純純錫錫表表面面經經過過迴迴銲銲(reflow)(reflow)，可可以以大大幅幅度地降低錫鬚的生長可能性。度地降低錫鬚的生長可能性。謝謝大家！謝謝大家！END