Elektroless Plating

Oktavia Parliyanti 123.11.001

ELEKTROLESS PLATING

I.

Definisi

Electro Electroless less merupaka merupakan n proses proses  plating yang yang tidak tidak menggu menggunak nakan an listrik listrik dalam dalam  proses pelapisannya. Pelapisan yang teradi tera di karena adanya reaksi oksidasi dan reduksi  pada permukaan !arang" se#ingga ter!entuk lapisan logam yang !erasal dari garam logam terse!ut. Karena tidak menggunakan !antuan arus listrik dalam pertukaran elect electro ron" n" pros proses es pelap pelapisa isan n yang yang tera teradi di !er !erala alan n le!i le!i# # lam! lam!at" at" se#in se#ingg ggaa untu untuk  k  mempercepat pelapisan" temperature proses #arus tinggi" !isa mencapai $% o&elcius. Reaksi redoks ini adala# reaksi yang !iasa" #anya istime'anya teradi antar ( lapisan P&) *Printed &ircuit )oard+ atas dan !a'a#. ,u!ungan antar satu circuit dengan circuit lainnya yang !er!eda lapisan *di#u!ungkan+ ole# lu!ang*#ole+ yang dilaku dil akukan kan den dengan gan men mengg gguna unakan kan pro proses ses yan yang g nam namany anyaa elec electro troles lesss *tan *tanpa pa alir aliran an listrik lis trik+. +. -adi lap lapisan isan satu *ata *atas+ s+ dan lap lapisan isan lai lainny nnyaa *!a *!a'a# 'a#++ di# di#u!u u!ungk ngkan an ole ole# #  peng#antar *tem!aga+ dengan proses electroless terse!ut. )iasanya menggunakan katalis palladium.

Logam yang !iasanya digunakan untuk electroless adala# nikel" tem!aga" dan emas. Sala# satu keunggulan lapisan #asil elektroles !ila di!andingkan dengan lapisan #asil eleklroplating eleklroplating adala# lapisan elektro elektroles les memil memiliki iki kete!alan yang ser!a sama di setiap !agian permukaan dengan !entuk dan geometri yang kompleks. emiliki si/at0 si/at /isik mupun mekanik yang sangat !aik antara lain keta#anan korosi yang tinggi" keta#anan aus" kekerasan permukaan" si/at magnetik" dan ta#anan listrik *electrical resisti1ity+.

II.

Prinsip Ke Kerja El Elektroless

Secara skematis" !enda yang diproses Elektroles plating dapat ditunukkan seperti gam!ar gam!ar di !a'a#. !a'a#. 2alam 2alam gam!ar gam!ar skematis skematis terse!u terse!ut" t" terli#a terli#att !a#'a !a#'a kompon komponen en  pendukung sistem !ak elektroless plating terdiri atas !ak dan larutan kimia. ekanisme pelapisannya teradi dengan cara !enda #anya direndam dalam larutan

tanpa ada koneksi listrik" kemudian teradi reaksi pem!entukan lapisan di permukaan  !enda yang reaksinya ditandai dengan adanya gelem!ung gas di permukaan  !endanya.

Gam!ar (.3. Letak !enda pada proses Elektroless plating III.

Pretreatment Plating

 Pretreatment plating  adala# proses penda#uluan ter#adap !a#an se!elum dilakukan plating . Tuuannya adala# untuk mem!ersi#kan dan mem!e!askan  permukaan !enda kera dari segala kotoran agar tidak meng#am!at proses plating. Semua logam se!elum dilapisi #arus dipersiapkan permukaannya" se#ingga kondisi part terse!ut !ersi# dari #al0#al yang dapat mengurangi keta#anan #asil  pelapisan.

-enis pengotor0pengotor yang #arus dikurangi4di#ilangkan5 •

Gram !ekas !or 

•

Lemak 

•

Oli

•

Lapisan #itam pada !aa

•

Lapisan korosi

•

)ekas tinta marking dan cat.

2alam ta#ap pretreatment" pengotor0pengotor terse!ut dapat di#ilangkan dengan  !e!erapa alternati/ cara se!agai !erikut5 •

Sand !lasting

•

Grinding 6 polis#ing

•

Sol1ent degreasing

•

Acid cleaning

•

Alkaline cleaning

•

7ltrasonic cleaning

2alam proses pretreatment ada !e!erapa proses yang #arus dilakukan yaitu 5 a. 2egreasing

Adala# proses pencucian part dengan menggunakan larutan Alkali. Tuuannya se!agai !erikut 5 em!ersi#kan kotoran yang menempel pada part *senya'a organik atau

•

anorganik+ engontrol permukaan metal untuk mendapatkan susunan kristal yang !aik 

•

)a#an yang dipakai se!agai pem!ersi# #arus !ersi/at mem!ersi#kan *detergency+" /leksi!el" ta#an lama" muda# di!ilas serta mempunyai pengontrol ter#adap !usa.

b. Rinsing

Se!agai pem!ilas agar permukaan part !ersi# dari !a#an kimia yang menempel aki!at dari proses se!elumnya" se#ingga tidak teradi kontaminasi antar  larutan kimia. Tuuannya adala# 5 •

em!ilas kele!i#an pem!ersi# yang menempel pada !enda kera

•

enetralkan permukaan logam

c. Pickling *Acid 2ipping+

Pada proses ini !enda kera dicelupkan dalam larutan asam. Supaya oksida yang ada dipermukaan larut.

IV.

Lapisan Pada Elektroless

Karakteristik Lapisan Keunggulan dari proses elektroles plating di!andingkan dengan proses elektroplating adala# !a#'a lapisan logam yang di#asilkan melalui proses elektroles plating merata di setiap permukaan !enda. 7ntuk meningkatkan kete!alan lapisannya dilakukan dengan menam!a# 'aktu pla tingnya. 2engan memiliki karakteristik lapisan yang merata di setiap permukaan terse!ut"  proses elektroles plating !anyak diterapkan untuk melapisi !enda dengan !entuk   permukaan yang sangat kompleks. V.

Striping Lapisan

Tuuan dilakukannya stripping lapisan adala# untuk meng#ilangkan lapisan ika lapisan yang di#asilkan mengalami kegagalan. Larutan yang digunakan untuk proses stripping !er!eda0!eda tergantung pada  enis lapisan yang ingin distripping dan enis logam su!stratnya. etoda yang digunakan untuk stripping dapat dilakukan dengan car a5 3. 2irendam. Pelaksanaan stripping dengan cara direndam merupakan cara stripping yang  paling muda# namun mem!utu#kan 'aktu yang cukup lama. Selain itu" ika semakin sering larutannya digunakan untuk stripping maka 'aktu yang di!utu#kan untuk  stripping !erikutnya akan semakin lama karena konsentrasi larutannya tela#  !erkurang. 7ntuk mempercepat kem!ali lau strippingnya" disarankan untuk  menggunakan larutan stripping !aru. (. Anodic treatment. Pelaksanaan stripping dengan cara anodic treatment merupakan ke!alikan dari sistem elektroplating dimana pada stripping dengan cara anodic treatment" !enda kera diposisikan se!agai anoda dan di#u!ungkan ke kutu! positi/ dari recti/ier. Sedangkan se!agai katodanya dapat menggunakan logam !aa" kuningan" stainless steel atau logam lain yang disyaratkan.

Skema !ak stripping dengan metoda anodic treatment dapat dili#at dalam gam!ar disamping. Stripping dengan cara anodic treatment mem!utu#kan 'aktu yang relati/ le!i# cepat di!andingkan ika melakukan stripping dengan cara direndam. Secara umum" stripping dapat dilakukan dengan prosedur s!!.5 3. (. 8. 9. :.

&leaning )ilas dengan air  Rendam dalam larutan stripping )ilas dengan air  Keringkan

Stripping yang dilakukan terkadang5 3. asi# ada lapisan yang !elum terstripping meskipun 'aktu strippingnya suda# cukup lama. 7ntuk mengatasi #al terse!ut5 0

Sikat4lap permukaan !enda terse!ut sam!il di!ilas dengan air #ingga semua

lapisan #ilang (. Teradi o1er stripping dimana larutan stripping tela# !ereaksi dengan logam dasarnya karena 'aktu strippingnya terlalu lama. 7ntuk mengatasi #al terse!ut5 0 Lakukan pengamatan secara !erkala ter#adap !enda yang distripping dengan 0

cara diangkat pada selang 'aktu tertentu. -ika mayoritas lapisan tela# tampak ter0stripping" sikat4lap permukaan !enda terse!ut sam!il di!ilas dengan air #ingga semua lapisan #ilang.

VI.

Perhitungan Dalam Elektroles Plating

Per#itungan dalam elektroles plating diperlukan untuk menentukan parameter kondisi operasi se!agai !erikut5

a.

Lama proses elektroles plating untuk meng#asilkan kete!alan yang diinginkan.

 !.

)erat lapisan elektroles plating.

c.

Te!al lapisan elektroles plating.

•

Penentuan lama proses elektroles plating untuk meng#asilkan kete!alan yang diinginkan.

Waktu plating ( menit )=

•

Tebal Lapisan ( micron ) x 60 micron )  Laju Pelapisan (  jam

Penentuan perkiraan !erat lapisan elektroles plating.

cm

(

)

 LuasPermukaan (¿¿ 2 ) x Tebal Lapisan ( micron) gram Berat jennis  x cm 10000 3

Berat Lapisan ( Gram )=¿

•

Penentuan perkiraan te!al lapisan elektroles plating micron  Laju Pelapisan  x Waktu Plating ( menit )  jam Tebal Lapisan( micron)=

(

)

60

VII.

Kontrol Proses ;aktor0/aktor yang #arus di control pada proses elektroles plating 5 Temperature •  p, • Konsentrasi Larutan • Lau Plating • Ke!ersi#an larutan •

VIII. Heat reatment

,eat Treatment mungkin diperlukan untuk 5 •

eningkatkan ad#esi *pada aluminium" stainless steel dll+ 7ntuk !aa dapat di #eat treatment pada temperature 3<: o& selama 8 am •

•

7ntuk aluminium dan paduan dapat di #eat treatment pada temperature 39%

•

o& selama 3 am 7ntuk nikel dan paduan dapat di #eat treatment pada temperature (%3 o& selama = am

•

eminimalkan atau mencega# adanya #idrogen em!rittlement pada !aa )aa dengan kekutan tarik 3%%%03>%% N4m ( dapat di #eat treatment dengan • •

temperature (3% ? (% o& selama = am )aa dengan kekuatan tarik yang le!i# tinggi dapat di #eat treatment dengan

•

temperature (3% ? (% o& selama 3> am )aa dengan kekuatan tarik yang le!i# renda# dari 3%%% N4m ( tidak perlu di lakukan #eat treatment

•

eningkatkan kekerasan lapisan pada part0part yang ter!uat dari !aa Se!elum di #eat treatment lapisan memiliki kekerasan 9>0:% R& • Setela# ,eat Treatment *9%% @ &" 3 am+ =(0=8 R& •

•

,eat Treatment uga dapat digunakan untuk mem!erikan keuletan yang maksi mum Setela# di lakukan proses elektroles plating" dilanutkan proses #eat treatment •  pada su#u pada su#u 3$%?3:@& selama minimum (09 am.

I!.

"ji Kekerasan #Hardness$

Kekerasan #Hardness$ adala# sala# satu si/at mekanik * Mechanical 

 properties+ dari suatu material. Kekerasan suatu material #arus diketa#ui k#ususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan * frictional force+ dan de/ormasi plastis. 2e/ormasi plastis sendiri suatu keadaan dari suatu material ketika material terse!ut di!erikan gaya maka struktur mikro dari material terse!ut suda# tidak !isa kem!ali ke !entuk asal artinya material terse!ut tidak dapat kem!ali ke !entuknya semula. Le!i# ringkasnya kekerasan dide/inisikan se!agai kemampuan suatu material untuk mena#an !e!an identasi atau penetrasi *penekanan+.

2i dalam aplikasi manu/aktur" material dilakukan penguian dengan dua  pertim!angan yaitu untuk mengeta#ui karakteristik suatu material !aru dan

meli#at mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesi/ikasi kualitas tertentu. 2idunia teknik" umumnya penguian kekerasan menggunakan 9 macam metode penguian kekerasan" yakni 5

%.

&rinnel #H& ' &H($

Penguian kekerasan dengan metode )rinnel !ertuuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam !entuk daya ta#an material ter#adap !ola !aa *identor+ yang ditekankan pada permukaan material ui terse!ut *spesimen+. Idealnya"  penguian )rinnel diperuntukan untuk material yang memiliki permukaan yang kasar  dengan ui kekuatan !erkisar :%%08%%% kg/. Identor *)ola !aa+ !iasanya tela# dikeraskan dan diplating ataupun ter!uat dari !a#an Kar!ida Tungsten.

).

*ock+ell #H* ' *H($

Penguian kekerasan dengan metode Rock'ell !ertuuan menentukan kekerasan suatu materiall dalam !entuk daya ta#an material ter#adap indentor !erupa  !ola !aa ataupun kerucut intan yang ditekankan pada permukaan material ui terse!ut. 7ntuk mencari !esarnya nilai kekerasan dengan menggunakan metode Rock'ell dielaskan pada gam!ar 9" yaitu pada langka# 3 !enda ui ditekan ole# indentor dengan !e!an minor * Minor Load ;%+ setela# itu ditekan dengan !e!an mayor *major Load ;3+ pada langka# (" dan pada langka# 8 !e!an mayor diam!il se#ingga yang tersisa adala# minor load dimana pada kondisi 8 ini indentor dita#an seperti kondisi pada saat total load ;. )esarnya minor load maupun major load tergantung dari enis material yang akan di ui" enis0enisnya.

2i!a'a# ini merupakan rumus yang digunakan untuk mencari !esarnya kekerasan dengan metode Rock'ell.

H* , E - e

2imana 5

;%

 )e!an inor* Minor Load + *kg/+

;3

 )e!an ayor* Major Load + *kg/+

;

 Total !e!an *kg/+

e

 -arak antara kondisi 3 dan kondisi 8 yang di!agi dengan %.%%( mm

E

 -arak antara indentor saat di!eri minor load dan Bero re/erence line yang

untuk tiap enis indentor !er!eda0!eda yang !ias dili#at pada ta!le 3 ,R

 )esarnya nilai kekerasan dengan metode #ardness

Ta!el di!a'a# ini merupakan skala yang dipakai dalam penguian Rock'ell skala dan range ui dalam skala Rock'ell.

abel % *ock+ell Hardness Scales Scale

Indentor

/ #kgf$

% #kgf$

 #kgf$

E

2

2iamond

3%

:%

=%

3%%

0enis 1aterial "ji ECremely #ard materials"

&

cone 343=D steel

38%

tugsen car!ides" dll edium #ard materials" lo'

3%



%$3%%

 !all

dan medium car!on steels"

3

2iamond

3%%

kuningan" perunggu" dll ,ardened steels" #ardened

D

cone 2iamond

3%%

and tempered alloys Annealed kuningan dan

E

cone 34>D steel



 !all 343=D steel

3%

:%

=%

38%

 !ronBe" dll Alumunium s#eet

4

 !all 343=D steel

3%

39%

3:%

38%

&ast iron" alumunium alloys

H

 !all 34>D steel

3%

:%

=%

38%

Plastik dan so/t metals

K 

 !all 34>D steel

3%

39%

3:%

38%

seperti tima# Sama dengan , scale

L

 !all 349D steel

3%

:%

=%

38%

Sama dengan , scale

1

 !all 349D steel

3%



%$3%%

38%

Sama dengan , scale

P

 !all 349D steel

3%

39%

3:%

38%

Sama dengan , scale

 !all

3% 3% 3%

39% $%

%$3:% 3%% 3%%

38%

tem!aga )errylium copper"p#osp#or  

* 

34(D steel

3%

:%

=%

38%

Sama dengan , scale

S

 !all 34(D steel

3%



%$3%%

38%

Sama dengan , scale

V

 !all 34(D steel

3%

39%

3:%

38%

Sama dengan , scale

 !all

5.

Vikers #HV ' VH($

Penguian kekerasan dengan metode ickers !ertuuan menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya ta#an material ter#adap indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai !entuk geometri !er!entuk piramid seperti ditunukkan pada gam!ar 8. )e!an yang dikenakan uga au# le!i# kecil di!anding dengan penguian rock'ell dan !rinel yaitu antara 3 sampai 3%%% gram. Angka kekerasan ickers *,+ dide/inisikan se!agai #asil !agi *koe/isien+ dari !e!an ui *;+ dengan luas permukaan !ekas luka tekan *inakan+ dari indentor  *diagonalnya+ *A+ yang dikalikan dengan sin *38=@4(+.

6.

1icro Hardness #knoop hardness$

ikro#ardness test ta#u sering dise!ut dengan knoop hardness testing merupakan penguian yang cocok untuk penguian material yang nilai kekerasannya renda#. Knoop !iasanya digunakan untuk mengukur material yang getas seperti keramik.

)e!erapa #al untuk menentukan metode ui kekerasan yang digunakan a.

Permukaan material

 !.

-enis dan dimensi material

c.

-enis data yang diinginkan

d.

Ketersedian alat ui

Memotong Specimen: -Ukuran : 5 s/d 8 mm -Harus rata

!.

Salt Spra7 est

Salt spray test adala# penguian keta#anan karat4korosi suatu !enda platingan atau seenisnya seperti coating"c#romating" painting dan lain se!againya dengan cara menggunakan metode sem!uran air garam"seperti namanya salt spray test *test semprotan air garam+. Salt spray test !iasanya !anyak digunakan di pa!rik 0  pa!rik yang memerlukan perlakuan ter#adap !enda atau part yang mengalami  proses plating"coating"c#romating dan se!againya. 2idalam penguian salt spray test terdapat !a#an0!a#an yang diperlukan antara lain 5 3.AFuadest AFuadest adala# !a#an utama dalam penguian SST" takaran aFuadest yaitu $: dari keseluran takaran yang digunakan untuk penguian. (.Na&l *Sodium c#loride+ Na&l atau garam ini merupakan !a#an kedua yang digunakan dalam penguian SST" takaranya : dari keseluru#an takaran atau :%gram4liter plus minus %.: gram.re/er to -is H(8<3.

8.esin SST esin SST merupakan #al yang paling penting tentunya"!anyak sekali enis  enis mesin SST"anda tinggal pili# yang mana yang menurut kriteria anda.

9.P# meter  Alat ini merupakan alat untuk mengui keasaman larutan yang ada dalam c#am!er"Standar P# larutan yang ada dalam c#am!er yaitu =.:<.( sedangkan conducti1ity nya yaitu (%micro S4cm.penelasan le!i# lengkapnya ada dalam -is ,>:%(+ :.T#ickness platting Alat ini digunakan untuk mengukur kete!alan t#icknes permukaan platting se!elum !enda dimasukan kedalam mesin SST se!agai data pelengkap untuk /orm #asil penguian SST terse!ut.Standar t#ickness platting yaitu J >micrometer.

Ada !er!agai macam kriteria platingan yang digunakan seperti plating #eCa1alent" plating tri1alent" !aking plating dan se!againya. Setiap platingan terse!ut memiliki standar durasi penguian tersendiri. 2alam penguian SST ini uga ada !e!erapa #al yang #arus diper#atikan seperti su#u ruangan dan kelem!a!an ruangan SST" selain itu mesin SST #arus diaga ke!ersi#annya karena ada !e!erapa !agian 1ital yang ada dalam mesin SST yang #arus dilakukan prepenti1e maintenance *pera'atan secara !erkala+ antara lain /ilter   pada !ak salt solution"pipa atomiBing de1ice yang ukuran lu!angnya #anya sekitar   !erdiameter %.8mm dan lain se!againya.