电镀生产必备技能:镀层厚度控制与成本计算方法

目前中国制造业企业面临利润低下的尴尬境地。特别是我们电镀业,在这种情况下精益生产是唯一出路,所以我们平台今天与大家一起来探讨下:电镀层厚度控制与成本计算方法。

一、电镀层厚度控制方法 

1、原理:每种金属电镀时的厚度与电流密度和电镀时间有关。 

2、方法:首先要计算出每种工件的面积,然后根据电镀工艺要求确定每个工件的电流密度。例如:比亚迪的插头射频端口面积约为0.13dm2,镀锡工艺要求电流密度为1.5A/dm2,因此每个工件的施镀电流约0.20A。如每挂挂72个,则每挂的施镀电流应为15A。确定了电流以后,厚度就只跟时间有关了,根据电化学计算,当电流密度为1.5A/dm2时,电镀1u的锡镀层约需要1.5分钟,如要求镀层厚度4u,则需镀4.5分钟。

3、上面第2点提到的厚度是镀层的平均厚度,因为工件有凹凸,因此每个地方的电流密度也不尽相同,导致不同部位的厚度也不一样,工件越复杂,厚度差也越大。减少厚度差主要有以下这些方法:

A. 镀液中添加能减少厚度差的添加剂;

B. 尽量用较小的电流电镀;采用阴极移动;

C. 在工件的高电流区采用适当的屏蔽措施等。
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二、镀层厚度计算常用单位

1、微米nm 换算0.001 毫米(mm) = 1 微米(μm) 即千分之一毫米

2、 微英寸uin就是平时说的u”(读mai)换算1um=39.4uin≈40uin

3、毫英寸mil就是平时说的密耳。换算1mil =25.4um
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三、镀层厚度计算公式:

1、理论计算公式:Q=I×TI=J×S 

Q:表示电量,反应在PCB上为镀层厚度;

I:表示电镀所使用的电流,单位为A(安培);

T:表示电镀所需的时间,单位为min(分钟);

J:表示电镀密度,指每平方英尺的单位面积上通过多少安培的电流,单位为ASF(A/Ft2);

S:表示受镀面积,单位为Ft2(平方英尺)。

2、计算公式:【备注:1um=39.37微英寸(μ”)=0.03937毫英寸(mil)】

(1)、铜镀层厚度(um)=电流密度(ASF)×电镀时间(min)×电镀效率(%)×0.0202(电镀系数)

(2)、镍镀层厚度(um)=电流密度(ASF)×电镀时间(min)×电镀效率(%)×0.0182(电镀系数) 

(3)、锡镀层厚度(um)=电流密度(ASF)×电镀时间(min)×电镀效率(%)×0.0456(电镀系数)

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四、电镀成本计算方法:

电镀成本=面积(CM2)×厚度(CM)×金属密度(g/CM3)×[1+带出损耗率(%)]×金属单价(元/克) 

例1:电镀金成本计算[厚度为3微英寸(μ")] 

A、计算镀金面积:S=1.0dm2=100CM2 

则:3μ”=(1÷39.37)×3=0.0762(um)=0.00000762(cm) 

金盐单价:220元/g 

金密度:19.3g/CM3 

B、镀金成本=[镀金面积(CM2)×镀金厚度(CM)×金密度(g/CM3)]÷金盐含量×金盐单价(RMB/g)×[1+带出损耗(%)]

=[100(CM2)×0.00000762(CM)×19.3(g/CM3)]÷68.3%×220(RMB)×(1+10%)=5.20元

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例2:电镀铜成本计算[假设镀铜面积为100M2;厚度为0.7mil] 

A、镀铜面积:100M2=1000000CM2 

镀铜厚度:0.7mil=0.7×0.00254CM 

铜的密度:8.9g/CM3 

B、镀铜成本=镀铜面积(CM2)×镀铜厚度(CM)×铜密度(g/CM3)×[1+带出损耗率(%)]×铜价格(元/g) 

=1000000CM2×(0.7×0.00254)CM×8.9g/CM3×(1+10%)×(45元/KG÷1000)=783.298元
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