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Page 1: B734

8/10/2019 B734

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Designation: B 734 ± 97

Standard Speci®cation for Electrodeposited Copper  for  Engineering Uses

1

This  standard  is  issued under   the ®xed  designation B 734;  the  number   immediately  following  the  designation  indicates  the  year  of 

original adoption or,  in  the case of  revision, the year  of   last revision ! number   in  parentheses indicates  the year  of  last reapproval  !

superscript epsilon "e#  indicates an editorial change since  the last revision or  reapproval

1.  Scope

$$  This speci®cation covers re%uirements for  electrodepos&ited  coatings  of   copper   used  for   engineering  purposes  'x&

amples 

include 

surface 

hardening, 

heat 

treatment 

stop&off, 

as 

an underplate  for  other  engineering coatings,  for  electromag&netic interferences "'()# shielding in electronic circuitry, and in certain  *oining operations$+  This  speci®cation  is  not  intended  for   electrodeposited

copper  when used as a decorative ®nish, or  as an undercoat for other  decorative ®nishes$3  This  speci®cation  is  not  intended  for   electrodeposited 

copper  when used  for  electroforming

2.  Referenced Documents

+$   ASTM  Standards:B $3  -ractice  for   -reparation  of   .ow&/arbon  0teel  for  

'lectroplating

+

B +4+  -ractice  for   -reparation  of   1igh&/arbon  0teel  for  'lectroplating+

B +24  -ractice  for   -reparation  of   and  'lectroplating  on 0tainless 0teel+

B 3+  -ractice for  -reparation of  )ron /astings for  'lectro& plating+

B 3++  -ractice for  /leaning (etals -rior  to 'lectroplating+ 

B 374  Terminology elating to 'lectroplating+

B 47  Test (ethod  for  (easurement  of  (etal  and 5xide/oating  Thic6ness   by  (icroscopical  'xamination  of   a/ross 0ection+

B 4  Test  (ethod  for   (easurement  of   /oating  Thic6&nesses  by the (agnetic (ethod8  9onmagnetic /oatings on

(agnetic 

Basis 

(etals+

B 24  Test (ethod  for  (easurement of  Thic6ness of  (e&tallic /oatings  by the /oulometric (ethod+

B 27  -ractice for  :esign of!rticles to Be 'lectroplated on ac6s+

B 222  uide for  (easurement of  'lectrodeposited (etallic /oating Thic6nesses  by the :ropping Test+

B 2<7  Test (ethod for  (easurement of  /oating Thic6ness  by the Beta Bac6scatter  (ethod+

$ This  speci®cation  is  under   the   *urisdiction  of   !0T(  /ommittee  B&  on

(etallic  and  )norganic /oatings  and  is  the  direct  responsibility  of   0ubcommittee

B$ on 'ngineering /oatings

/urrent 

edition 

approved 

(ay 

$, 

$7 

-ublished 

=eb 

5riginally 

 published as B 734 > 4 .ast  previous edition B 734 > 4 "#+  Annual   Book  of    ASTM  Standards, ?ol +2

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B 734

deface visible surfaces on the assembled article Ahen neces&sary, the signi®cant surface shall  be indicated on the drawing of  the article, or   by  the  provision of  suitably mar6ed samples

 95T'  $Ahen 

signi®cant 

surfaces 

are 

involved 

on 

which 

the 

speci®ed

thic6ness of  coating cannot  readily  be controlled,  such as  threads, holes,

deep  recesses,  and  bases of   angles,  it will  be necessary  to apply  thic6er 

coatings on the more accessible surfaces, or  to use special rac6ing or   both

3$+  inspection lot a collection of  coated articles that; are 

of   the same  type; have  been  produced  to  the  same speci®ca&tions; have  been coated  by a single supplier  at one time, or  at 

approximately  the same  time, under  essentially  identical con&

ditions;  and  are  submitted  for   acceptance  or   re*ection  as  a 

group3+   De®nitions=or  de®nitions of  the technical terms used

in this speci®cation see Terminology B 374

4. 

Classi®cation4$  The  electrodeposited  copper   is  classi®ed  according  to 

thic6ness of   the electrodeposit  in  the following table8

C)ass Mini*+* Thickness, * 

"% 

"%

"0  "0

1"  1"

%  %

- Thickness speci.e'

 95T'  +=or   electroforming  applications,  that  re%uire  much  thic6er  

applications, see uide B 3+

5.  Ordering Information

2$  The  buyer  shall supply  to  the  producer   in  the  purchase

order  

or  

engineering 

drawings; 

mar6ed 

samples 

or  

other governing documents the following information8

2$$  Title,  !0T(  designation  number   "0peci®cation 

B 734#, and date of  issue

2$+  /lassi®cation or  thic6ness of  electrodeposited copper  

"see 4$#,

2$3  0igni®cant surfaces if  other  than de®ned  in 3$$, 

2$4  0ampling  plan "0ection 7#,

2$2   9umber   of   test  specimens  for   destructive  testing 

"0ection #, and

2$<  Thic6ness, adhesion, solderability,  porosity and num&

 ber   of   pores  acceptable,  or   hydrogen  embrittlement  tests  and

methods re%uired "0ection #

2+ 

Ahere 

re%uired, 

dimensional 

tolerances 

allowed 

for  

the 

speci®ed electroplated copper   thic6ness shall  be speci®ed

23  )n addition to the re%uirements of  2$ and when the  parts

to   be  electroplated  are  supplied  to  the  electroplater    by  the

 buyer, the  buyer  shall also supply the following information as

re%uired

23$  )dentity  of   the  base material  by  alloy  identi®cation 

such as !0T(, !)0), or  0!' numbers, or  e%uivalent compo&

sition information,

23+  1ardness of   the  parts, and

233  1eat  treatment  for   stress  relief, whether   it  has  been 

 performed or  is re%uired

24  )f  re%uired  by either   party, the manufacturer  of  the  parts

to  be  electroplated  shall  provide  the  electroplating  facility  withseparate test specimens "see section $#

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Coating 

Re!uirements

<$   AppearanceThe coating on the signi®cant surfaces of  the  product shall  be smooth and free of  visual defects such as  blisters,  pits,  roughness, crac6s,  C a6ing,  burned deposits, and uncoated  areas  The  boundaries  of  electroplating  that  cover  only a  portion of  the surface shall, after  ®nishing as indicated in  the drawing,  be  free of   beads, nodules,  *agged  edges  and other  detrimental irregularities )mperfections and variations in appearance in 

the 

coating 

that 

arise 

from 

surface 

conditions 

of  

the 

 basis metal  "scratches,  pores,  roll mar6s,  inclusions, etc# and 

that  persist  in  the ®nish despite  the  observance  of   good 

metal ®nishing  practices shall not  be cause for  re*ection

 95T'  3'lectroplated  ®nishes  generally   perform   better   when 

the substrate over  which they are applied is smooth and free of  deep 

scratches, torn metal,  pores, inclusions, and other  defects )t is 

recommended that the speci®cations  covering  the  un®nished  product

 provide  limits  for   these defects  !  metal  ®nisher   can  often 

remove  defects  through  special treatments  such  as  grinding, 

 polishing,  abrasive   blasting,  and  special chemical  treatments 

1owever,  these  are  not  normal  treatment  steps Ahen they are 

desired, they must  be agreed upon  between the  buyer  and the 

 producer

<+ 

ThicknessThe 

thic6ness 

of  

the 

copper  

coating 

on 

the signi®cant  surfaces  shall  conform  to  the  re%uirements  of   the speci®ed class as de®ned in 0ection 4

 95T'  4?ariation  in  the  coating  thic6ness  from  point&to&point  on

a coated  article  is  an  inherent  characteristic  of   electroplating 

 processes Therefore, the coating thic6ness will have to exceed the 

speci®ed value at some  points on the signi®cant surfaces to ensure 

that the thic6ness e%uals or  exceeds the speci®ed value at all 

 points !s a result, the average coating thic6ness on an article will usually 

 be greater  than the speci®ed value; how much greater  is largely determined

 by the shape of  the article "see -ractice B 27# and the characteristics of  

the electroplating  process !dditionally, the average coating thic6ness on 

an article will vary from article to article within a  production lot 

Therefore, if  all of  the articles in a  production lot are to meet the thic6ness 

re%uirement, the average coating thic6ness of  the  production  lot as a 

whole will  be greater   than  the average necessary  to ensure  that a single 

article meets  the re%uirements

 95T'  2Ahen electroplating  threaded  parts such as machine screws, 

care is re%uired to avoid too much  plate  buildup on the crest of  the thread 

)n 

such 

applications 

maximum 

 plate 

thic6ness 

allowable 

on 

the 

crests 

may re%uire  that  thic6nesses  in other  areas  be  thinner

<3   PorosityAhen  speci®ed,  the  coating  shall  be  suffi&ciently free of   pores  to  pass the  porosity test speci®ed in 4<4  SolderabilityAhen  speci®ed,  the  coating  shall meet 

the re%uirements  of  Test (ethod B <7<2   Pretreatment  of    Iron and  Steel   for   Reducing  the  Risk  of   

 ydrogen  !mbrittlement -arts  for   critical  applications  that are made of  steels with ultimate tensile strengths of  $ (-a, hardness  of   3$  1/  or   greater,  that  have   been  machined, ground, cold  formed, or  cold  straightened subse%uent  to heat treatment,  shall  re%uire  stress  relief   heat  treatment  when speci®ed  by  the  purchaser,  the  tensile strength  to  be supplied 

 by 

the 

 purchaser 

0peci®cation 

may 

 be 

consulted 

for  

a list of   pretreatments that are used widely

<<   Post  "oating  Treatment  of    Iron and  Steel   for   Reducing  the  Risk  of    ydrogen  !mbrittlement -arts  for  critical appli&cations that are made of  steels with ultimate tensile strengths of  $ (-a, hardness of  3$ 1/ or  greater, as well as surface hardened  parts, shall re%uire  post coating hydrogen embrittle&ment relief   ba6ing when speci®ed  by the  purchaser, the tensile

+

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B 734

strength  to  be supplied  by  the  purchaser 0peci®cation B 2may  be  consulted  for   a  list  of   post  treatments  that  are  used 

widely

<7 

 Peening  

of   

 Metal  

 Parts)f  

 peening 

is 

re%uired 

 before electroplating to induce residual compressive stress to increase 

fati%ue strength and  resistance  to stress corrosion crac6ing of  the metal  parts, refer  to ().&0&$3$<2,  ().&&$4$,  ().&A&$4, and 0peci®cation B 2$<  Supplementary  Re#uirements:<$   Packaging )f   pac6aging re%uirements are  to  be met 

under   this  speci®cation,  they  shall   be  in  accordance  with -ractice : 32$, or  as speci®ed in the contract or  order

 95T'  < 

Caution" 0ome contemporary  pac6aging materials may emit 

fumes that are deleterious  to  the surface of   the coating

#.  Sampling

7$  The sampling  plan used for  the inspection of  a %uantityof 

 

the 

coated 

articles 

shall 

 be 

as 

agreed 

upon 

 between 

the purchaser  and  the seller

 95T'  7Esually, when a collection of  coated articles,  the  inspection 

lot "7+#, is examined for  compliance with the re%uirements  placed on the 

articles, a relatively small number  of  the articles, the sample, is selected at 

random and is inspected The inspection lot then is classi®ed as complying

or   not  complying  with  the  re%uirements   based  on  the  results  of   the 

inspection  of   the  sample  The  siDe  of   the  sample  and  the  criteria  of  

compliance are determined  by the application of  statistics The  procedure 

is 6nown  as  sampling  inspection Three  standards, Test (ethod B <+, 

uide B <7, and (ethod B 7<+ contain sampling  plans that are designed 

for  the sampling inspection of  coatings Test (ethod B <+ contains four  

sampling  plans,  three for  use with  tests  that are non&destructive and one 

when they are destructive The  buyer  and seller  may agree on the  plan or  

 plans 

to 

 be 

used 

)f  

they 

do 

not, 

Test 

(ethod 

<+ 

identi®es 

the 

 plan 

to  be used uide B <7  provides  a  large number  of   plans  and also gives 

guidance  in  the selection of  a  plan Ahen uide B <7  is speci®ed,  the 

 buyer  and seller  need to agree on the  plan to  be used (ethods B 7<+ can 

 be used only for  coating re%uirements  that have numerical  limit, such as 

coating  thic6ness  The  test  must  yield  a  numerical  value  and  certain 

statistical  re%uirements  must  be  met (ethods  B 7<+  contains  several 

 plans  and  also  gives  instructions  for   calculating  plans  to meet  special 

needs The  buyer  and the seller  may agree on the  plan or   plans to  be used 

)f   they do not, (ethods B 7<+  identi®es  the  plan  to  be used

 95T'  Ahen  both destructive and non&destructive tests exist for  the 

measurement of  a characteristic, the  purchaser  needs to state which  is  to 

 be used so that the  proper  sampling  plan is selected! test may destroy the 

coating  but in a non&critical area; or, although it may destroy the coating, 

a  tested  part can  be reclaimed  by stripping and recoating The  purchaser  

needs  to  state  whether   the  test  is  to   be  considered  destructive  or  

non&destructive

7+  !n  inspection  lot  shall  be  de®ned  as  a  collection  of  coated  articles  that  are  of   the  same  6ind,  that  have   been  produced to the same speci®cations, that have  been coated  by a single supplier  at one time, or  at approximately the same time under  essentially  identical  conditions,  and  that  are  submitted for  acceptance or  re*ection as a group73  )f  special test specimens are used to represent the coatedarticles in a test, the number  used shall  be that re%uired in

$$

$.  Test %et&ods

$  The  permission  or   the  re%uirement  to  use  special  test

specimens,  the  number   to   be  used,  the  material  from  whichthey are to  be made, and their  shape and siDe shall  be stated  by the purchaser

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 95T'  Test specimens often are used to represent the coated 

articles in a test if  the articles are of  a siDe, shape, or  material that is 

not suitable for  the test, or  if  it is  preferred not to submit articles to a

destructive test  because,  for  example,  the  articles are expensive or  

few  in number The specimen should duplicate the characteristics of  

the article that  in C uence the  property  being  tested

$$  0pecial test specimens used to represent articles inan  adhesion,   porosity,  corrosion  resistance,  or appearance  test shall  be made of  the same material,  in  thesame metallurgical condition,  and  have  the  same  surface

condition 

as 

the 

articles 

they 

represent, 

and 

 be 

 placed 

inthe   production  lot  of   and   be  processed  along  with  thearticles they represent$+  0pecial  test  specimens  used  to  represent  articles

in a coating thic6ness test may  be made of  a material that issuitable for   the  test method even  if   the  represented articleis  not  of   the  same  material  =or   example,  a  low&carbonsteel  specimen  may  represent  a   brass  article  when  themagnetic  thic6ness  test  is used "Test (ethod B 4# Thethic6ness  specimen  need  not   be  carried  through  thecomplete   process  with  the  represented  article  )f   not,introduce  it  into  the  process at  the  point where the coatingis applied and carry it through all steps that have a  bearingon  the  coating  thic6ness  )n  rac6    plating,  rac6   thespecimen

 

in 

the 

same 

way 

with 

the 

same 

distance 

fromand  orientation  with  the  anodes  and  other   items  in  the process as the article  it represents

 95T'  $Ahen  special  test  specimens  are  used  to  represent 

coated articles  in  a  thic6ness  test,  the  specimens will not  necessarily

have  the same  thic6ness  and  thic6ness  distribution  as  the  articles

unless  the specimens  and  the  articles  are  of   the  same  general 

siDe  and  shape Therefore,   before  ®nished  articles  can   be  accepted  on

the   basis  of   a thic6ness  test   performed  on  special  test  specimens, 

the  relationship  between the thic6ness on the specimen and the thic6ness 

on the  part needs to  be  established The  criterion  of   acceptance  is  that 

thic6ness  on  the specimen  that corresponds  to  the re%uired  thic6ness on 

the article

+  Thickness(easure  the coating  thic6ness at  locations on the signi®cant surface designated  by the  purchser, and ma6e the measurement with an accuracy of  $ F or   better   by use of  one of  the following test methods8 Test (ethods B 47, B 4, 

24, 

2<, 

and 

2

 95T'  $$5ther  thic6ness measurement methods may  be used where it 

can  be demonstrated that  the uncertainty is  less than $ F

3   AdhesionEse one or  more of  the methods described in 

Test (ethods B 27$ as agreed and as speci®ed in the  purchase order  or  other  specifying document4   Porosity/onduct  the  ferroxyl  test  as  described  in 

!ppendix @$ 5bserve the results after  2 min The  part fails if  more  than  the number  of   pores  per  unit area speci®ed  by  the  purchaser  is found2  Solderability/onduct the test in accordance with Test 

(ethod B <7 The coating shall  be deemed solderable  if   the solder  coating is adherent,  bright, smooth, and uniform over  at 

least 

of  

the 

test 

surface

 95T'  $+'lectroplated  copper   surfaces   become  more  difficult  to 

solder  as  they age  )t may  be necessary  to clean  the copper  surface  *ust 

 prior   to  the soldering  test or  soldering operation

<   !mbrittlement   Relief  -arts shall  be examined visually for  crac6s indicating embrittlement failure, or  the effectiveness of   the  relief   treatment  shall  be  determined   by  a  procedure speci®ed  by  the  purchaser

3

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B 734

 95T'  $3(ethod = 2$ describes hydrogen embrittlement testing that 

utiliDes specially machined test specimens

'.  Re(ection and Re&earing

(aterials 

that 

fail 

to 

conform 

to 

the 

re%uirements 

of  

this 

speci®cation  shall  be  re*ected e*ection  shall  be  reported  to 

the  producer  or  the supplier   promptly, and in writing )n case of dissatisfaction  with  the  results  of   a  test,  the   producer   or  supplier  may ma6e a claim for  a rehearing =inishes that show 

imperfections  during  subse%uent  manufacturing  operations may  be re*ected

1).  Certi®cation

$$  The  purchaser  may  re%uire  in  the  purchase  order   or  

contract  that  the  producer   or   supplier   give  to  the  purchaser  

certi®cation 

that 

the 

®nish 

was 

 produced 

and 

tested 

in 

accor&

dance with  this  speci®cation  and  found  to meet  the  re%uire&

ments The  purchaser  may similarly re%uire that a report of  the 

test results  be furnished

*++,-DI

/-onmandatory Information0

1. 

%ODII,D 

,RRO 

T,ST 

/*SO 

S,, 

ID, 

#50

1.1 

eneral

@$$$  This method  reveals discontinuities,  such as  pores, in electroplated copper  on iron or  steel

 95T'  @$$This test is slightly corrosive to copper,  particularly if  the 

test  period  is  extended  appreciably  "3 min  or  more#  beyond  the  2&min 

 period The test is very sensitive to the super®cial  presence of  iron, that is, 

 blue spots can occur  on an electrodeposited copper  surface that has  been 

in sufficient contact with a  piece of  iron to leave a trace of  the iron on the 

copper  surface

1.2  %aterials

@$+$ 

Three 

solutions 

and 

strips 

of  

 Gwet 

strengthH 

®lter  

 paper  are re%uired@$+$$  Solution  A, is  prepared  by dissolving 2 g of  white

gelatine and 2 g of   sodium chloride  in $ . of  warm  "42I/#distilled water@$+$+  Solution   B,  is   prepared   by  dissolving  2  g  of 

sodium chloride and $ g of  a non&ionic wetting agent  in $ .of  distilled water@$+$3  Solution  " ,  is   prepared   by  dissolving  $  g  of  

 potassium ferricyanide in $ . of  distilled water

1.3 

+rocedure

@$3$  )mmerse ®lter   paper   strips  in 0olution A  "which  is 6ept  sufficiently warm  to  6eep  the  gelatine  dissolved#,  then remove and allow to dry Just  before use, immerse the dry ®lter   paper  strips in 0olution  B  *ust long enough to thoroughly wet all of   the ®lter   paper =irmly  press  the ®lter   paper  against  the thoroughly cleaned and degreased electroplated copper  surface to  be tested !llow 2&min contact time for  the test  period "see  9ote @$$#  )f   the ®lter   paper  should  become dry during  the test, moisten again with 0olution  B emove the  papers at the end of   the contact  period and  place  at once  into 0olution "  

0harply 

de®ned 

 blue 

mar6ings 

will 

appear  

on 

the 

 papers 

indicating  basis metal corrosion or   porosity

1.4  Report

@$4$  The report shall  include the following information8 @$4$$  The area of  surface tested@$4$+  The total number  and diameter  of  all spots on the 

®lter   paper  oriented  to surface area tested@$4$3  The  highest  number   of   spots  visible  within  a 

s%uare area as de®ned and speci®ed  by  the  purchaser

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/or  

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technica) co**ittee, hich yo+ *ay atten'( 4/  yo+ /ee) that yo+r  co**ents have not receive' a /air  hearing yo+ sho+)' *ake yo+r  

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7(ast*(org8(

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