57電鍍實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)(10)——鍍錫工藝
發(fā)布時(shí)間：2012.06.13 新聞來源：不銹鋼酸冼鈍化液|不銹鋼酸洗鈍化膏|不銹鋼酸洗劑|不銹鋼表面處理-天長(zhǎng)市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
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電鍍實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)(10)
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4.2.3 鍍錫
我國(guó)的鍍錫工藝主要用于電子工業(yè)，仍以酸性光亮鍍錫使用***廣泛，主要組成是硫酸亞錫和硫酸，早期采用的是浙江黃巖螢光廠的SS—820，SS—821，早期鍍錫光亮劑大多數(shù)以TX-10、OP21為光亮劑載體，主光亮劑不是芐叉丙酮就是芳香醛還加入一定的抗氧劑幫助Sn2+穩(wěn)定，但生產(chǎn)了一段時(shí)間后，鍍液混濁，需要用水處理絮凝劑來清除水解生成的Sn4+。
南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)對(duì)酸性鍍錫光亮劑進(jìn)行了研發(fā)，技術(shù)上要求鍍液分散能力好，穩(wěn)定性高，長(zhǎng)期使用不渾濁，整平能力強(qiáng)，光亮速度快，容易管理，對(duì)工藝與鍍錫層的要求（1）可焊性******：鍍錫件經(jīng)高溫老化或時(shí)效影響仍能保持******的可焊性。（2）光亮電流寬廣：在寬廣的陰極電流密度范圍內(nèi)，鍍錫層均光亮，特別是在低電流區(qū)也應(yīng)光亮。（3）穩(wěn)定性能高，鍍錫電解液長(zhǎng)期使用無變濁之憂。如復(fù)旦大學(xué)的TB（普通型）和STB（專用型）酸性鍍錫添加劑，能與許多進(jìn)口鍍錫添加劑750，760，Atotech的161具有******的兼容性，綜合性能上也接近國(guó)外產(chǎn)品的性能。它們可以較好地服務(wù)于電子工業(yè)的晶體管和印刷電路板等電子元器件的光亮鍍錫。
4.2.4 甲基磺酸鍍錫鉛合金
錫鉛合金有優(yōu)良的可焊性、耐蝕性，在印刷板和電子元器件、接插件的電鍍生產(chǎn)中已應(yīng)用多年。過去一直應(yīng)用的氟硼酸鹽鍍液含氟并有強(qiáng)的腐蝕性，氟化物污水治理難度較大，含氟鍍液腐蝕陶瓷基板，近年來非氟體系鍍錫鉛合金發(fā)展很快。應(yīng)用***多的非氟體系是甲基磺酸體系。通過控制鍍液成分，可以得到含Sn90%或60%的錫鉛合金鍍層。
4.2.4.1 甲基磺酸鍍錫鉛合金溶液的原材料
1）甲基磺酸：也稱甲烷磺酸，甲基磺酸分子式為CH3SO3H，市售的甲基磺酸多為70%的水溶液，外觀為無色或微黃色的透明液體。70%水溶液的比重約1.35，冰點(diǎn)-70℃，電導(dǎo)率0.076Ω·cm-1。
甲基磺酸在鍍液中提供可溶性錫鹽與鉛鹽的強(qiáng)酸性的穩(wěn)定介質(zhì)，絡(luò)合作用不明顯。由于Sn2+和Pb2+的電極電位很接近，很容易實(shí)現(xiàn)正常共沉積。
2）甲基磺酸亞錫：是作為鍍液中的主鹽，其分子式為Sn(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸亞錫一般為無色或微黃色澄清的水溶液（含Sn300g/l，比重1.55），為維持Sn2+的穩(wěn)定，溶液中含有一定量的游離甲基磺酸。
3）甲基磺酸鉛：也是作為鍍液的主鹽，其分子式為Pb(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸鉛為無色澄清水溶液，含Pb450g/l，比重（20℃）1.65。溶液中也含有一定量的游離甲磺酸。
4.2.4.2 鍍液配方及操作條件
下表敘述了應(yīng)用甲基磺酸電鍍不同含Sn量的Sn-Pb合金和純Sn鍍層的配方及操作條件。用于印制板圖形電鍍的Sn-Pb合金，可以選擇90/10的Sn-Pb鍍層；如果蝕刻后還需熱熔的，則應(yīng)選60/40的Sn-Pb鍍層。鍍層應(yīng)是半光亮的、均勻、細(xì)致的鍍層。
表 甲烷磺酸鍍Sn-Pb工藝
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Sn-Pb90/10 |
Sn-Pb60/40 |
純Sn |
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Sn2+(以甲基磺酸鹽加入) （g/l）
Pb2+(以甲基磺酸鹽加入) （g/l）
甲烷磺酸 (g/l)
添加劑* |
13～20
1.5～2.5
80～200
適量 |
13～20
5～12
80～200
適量 |
15～20
80～200
適量 |
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溫度 （℃）
陰極電流密度 （A/dm2）
陰極移動(dòng) （m/min）
SA:SK
陽極 |
15～30
1～8
13
1～3：1
Sn-Pb 9:1合金 |
15～30
1～8
13
1～3：1
Sn-Pb6:4 合金 |
15～30
1～8
純Sn |
4.2.5 無鉛釬焊電鍍工藝的發(fā)展
如上述，Sn-Pb釬焊鍍層是一種***為廣泛的用于電子零部件電鍍、印制電路板（PCB）電鍍及汽車工業(yè)內(nèi)部連線的鍍層。1996年日本統(tǒng)計(jì)，用于電子電鍍及汽車工業(yè)的鉛大約20，000噸/年，這對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來沉重的負(fù)擔(dān)。***近，歐洲、美國(guó)和日本已經(jīng)提出了工業(yè)上控制鉛使用量的新法律。世界各國(guó)正在努力開發(fā)Sn-Pb釬焊鍍層的新的替代鍍層。我國(guó)的電鍍工作者已經(jīng)注意到這一動(dòng)向，紛紛進(jìn)行預(yù)研工作
較為集中的研究對(duì)象是Sn-Bi（含Bi 0.3-0.5%），Sn-Ag（含Ag3.5%），Sn-Cu（含Cu1.3%）三個(gè)合金工藝，還未投入工業(yè)應(yīng)用。（在日本Sn-Ag、Sn-Bi兩種釬焊合金已獲實(shí)際應(yīng)用）。
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