| 姓名 |
陳建維(Chien-Wei Chen)
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畢業系所 |
環境工程研究所在職專班 |
| 論文名稱 |
電路板製程電鍍金槽降低金鹽用量之研究
(Study on the Electroplating Gold Tanks to Reduce the Amount of Gold Salt in Circuit Board Process)
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
隨著科技發展，電子產品日新月異，人們除了對軟體上的功能要求外，電子設備的硬體性能需求也大幅的增加，於是製作印刷電路板的銅、鉛、鎳、金及錫等重金屬被大量的開採，造成了天然資源耗竭、開採過程產生的環境污染、生產過程的廢液排放與產品銷售後的廢品棄置，皆對地球環境和生態造成嚴重破壞。由於金屬-金的相關特性符合電子工業的需求，因此電路板製作中利用電鍍的方法，將金電鍍於電路板上，電鍍金作業金鹽為其原物料，當電鍍金金厚度沉積均勻性不佳時，會造成金鹽的過量使用，影響電鍍中金屬離子到達電極表面的質量傳送分別為擴散、對流和遷移三種作用，由此三種作用分析電鍍金製程作業，對應的機制分別為電場所造成的離子游動、藥液濃度擴散、藥液運動造成的離子流動，藉由研究電鍍金製程的三種作用機制，改善電鍍金金厚度沉積均勻性。本研究主要探討如何降低印刷電路板作業中，電鍍金製程金鹽物料的使用，以達到源頭減量的目的，並以某印刷電路板製造業電鍍金線A為對象進行研究與評估，研究結果顯示，依電鍍金A線實際作業參數與規格下，藉由調整噴流流向達到改變離子流動，進而控制金離子沉積量，改善電鍍金金厚度沉積均勻性，達到本研究的目的，電鍍相關產業亦可藉由本研究方法進行試驗調整，以達到源頭減量以及生產成本降低的效益。 |
| 摘要(英) |
Electronic devices has been up to date with the improvement of technology and science. People’s demanding increase not only on software’s function but also on hardware of electronic equipment. As the demanding increases, the materials of making PCB(Printed Circuit Board) like copper, lead, nickel, gold and tin have been massively exploited. The situation resulted in danger nature resources. The process of exploitation leads to environmental pollution, waste liquid from production and disposal of sale products have severely caused the damage to eco-environment on earth. The process of PCB uses the gold plating.When the sediment of gold thickness’s uniformity is bad, it will cause overuse of gold salt.Affect the metal ion to reach electrode surface, including three functions of pervasion、convection and moving.According to analyze the process of plating gold base on above three functions, the correspondent mechanisms are ion moving caused by electric field, pervasion of fluid medicine density and ion circulating caused by fluid medicine activity. By studying these to improve gold thickness’s uniformity and reduce the gold salt. We study plating gold line A and evaluate in PCB industry.The research shows that, by adjusting the direction of jet stream to change the circulation of ion, furthermore to control the sediment of gold ions to improve gold thickness’s uniformity. The related plating industry can use this research method. |
| 關鍵字(中) |
★ 印刷電路板
★ 金鹽
★ 電鍍
★ 噴流 |
關鍵字(英) |
★ Printed Circuit Board
★ gold salt
★ plating
★ jet stream |
| 論文目次 |
中文摘要………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………II
誌謝…………………………………………………………………III
目錄…………………………………………………………………IV
圖目錄…………………………………………………………………V
表目錄…………………………………………………………………VI
一、 前言
1-1 研究緣起…………………………………………………………01
1-2 研究目的…………………………………………………………02
二、 文獻回顧
2-1 金鹽被大量使用所產生的問題…………………………………02
2-2 影響電鍍作業鍍層沉積厚度的原因……………………………11
2-3 減少電鍍金作業製程金鹽使用量的方法………………………14
2-4 鍍金厚度實驗分析方法…………………………………………… 17
三、 研究方法
3-1 研究流程…………………………………………………………20
3-2 鍍金厚度因果關係分析……………………………………………21
3-3 降低金鹽用量改善對策擬定……………………………………… 21
3-4 實驗驗證(DOE)設計……………………………………………22
3-5 改善後成果比對驗證……………………………………………35
四、 結果與討論
4-1 研究因子擬定……………………………………………………38
4-2 研究因子實驗驗證結果…………………………………………39
4-3 噴管調整噴孔孔數再現性驗證…………………………………41
4-4 噴管修改前、後效益驗證………………………………………45
五、 結論與建議
5-1 結論………………………………………………………………49
5-2 建議………………………………………………………………49
參考文獻…………………………………………………………………50
圖目錄 頁次
圖2-1 Tenting作業工法流程圖………………………………………06
圖2-2 Pattern作業工法流程圖………………………………………07
圖2-3 基本電解反應圖………………………………………………13
圖2-4 製程因子要因圖………………………………………………18
圖3-1 研究流程圖……………………………………………………20
圖3-2 鍍金製程作用機制圖…………………………………………21
圖3-3 全自動螢光膜厚儀Fischerscope………………………………23
圖3-4 X-Ray厚度量測儀設備………………………………………23
圖3-5 X-Ray厚度量測反應機制……………………………………24
圖3-6 研究用印刷電路板照……………………………………………25
圖3-7 研究用印刷電路板鍍PAD照…………………………………26
圖3-8 研究用印刷電路板全製程作業流程圖…………………………27
圖3-9 電鍍金製程作業流程圖…………………………………………28
圖 3-10 研究用印刷電路板金厚量測位置圖…………………………29
圖3-11 鍍金槽正視圖…………………………………………………32
圖3-12 鍍金槽上視圖…………………………………………………32
圖3-13 鍍金槽剖視圖…………………………………………………33
圖3-14 鍍金槽噴管設計………………………………………………34
圖3-15 鍍金製程要因圖………………………………………………34
圖4-1 研究因子鍍金金層厚度殘差分析……………………………39
圖4-2 研究因子主效應圖……………………………………………41
圖4-3 不同噴管鍍金金層厚度殘差分析……………………………42
圖4-4 不同噴管鍍金金層厚度標準差區間圖………………………43
圖4-5 2017年03~07月金鹽單位面積用量折線圖…………………46
圖4-6 2017年08~12月金鹽單位面積用量折線圖…………………47
圖4-7 2017年03~12月金鹽單位面積用量折線圖…………………48
圖4-8 修改前後金鹽單位面積用量盒鬚圖…………………………48
表目錄 頁次
表2-1 金屬金物理特性表……………………………………………03
表2-2 基板種類與組成表……………………………………………08
表2-3 鍍金種類表……………………………………………………16
表2-4 因子實驗次數設計表…………………………………………19
表3-1 鍍金線A製程能力表…………………………………………31
表3-2 變異數分析概念表……………………………………………36
表3-3 變異數分析檢定方法表………………………………………37
表 4-1 研究因子水準表…………………………………………………39
表4-2 研究用噴管類型………………………………………………41
表4-3 噴管與鍍金厚度數據…………………………………………44
表4-4 噴管型式與遮蔽孔面積……………………………………… 45
表4-5 2017年03~07月金鹽用量統計表……………………………45
表4-6 2017年08~12月金鹽用量統計表……………………………46
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| 參考文獻 |
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| 指導教授 |
廖述良(Shu-Liang Liaw)
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審核日期 |
2018-7-30 |
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