无氟无铅电镀镀锡氟硼酸镀锡与硫酸盐镀锡镀液及置换型、环保型化学电镀镀银生产工艺配方的配制方法和技术管理xxx
2010-05-11 12:58:41 阅读8 评论0 字号：大中小
无氟无铅电镀镀锡氟硼酸镀锡与硫酸盐镀锡镀液及置换型、环保型化学电镀镀银生产工艺配方的配制方法和技术管理xxx分析。工艺配方以下提供可试用的化学镀锡的若干工艺配方，严格说来不能叫做化学镀，而只是置换镀。但从广义的角度看，凡是从化学溶液中获得镀层的表面处理工艺都称为化学镀。以下是化学镀锡的几个工艺配方镀液的配制和管理由于硫酸亚锡溶解比较困难，同时在水溶液内会因水解而生成沉淀而导致溶液浑浊
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通常所说的酸性硫酸盐光亮镀锡。这种光亮酸性镀锡在焊片、引线等焊接件的电镀中已经有广泛的应用。由于采用了光亮剂，其外观也很光亮。尤其是镀液成分简单，成本比氟硼酸盐要低，所以受到用户好评。
对印制板制造中图形保护用的硫酸盐酸性镀锡来说，最重要的性能要求是镀层分散性能好，在孔内、孔外、边缘和中央的镀层厚度都接近，绝不可以出现漏镀或低电流区镀层过薄，否则对图形就不能完整地加以保护。同时，要求镀层致密、无孔隙，以防在蚀刻过程中出现对图形的侵蚀。至于镀层外观的装饰性不必作为要求，其镀层的焊接性能也不作为要求。因为镀锡层在完成图形保护任务后，就会从图形上退除。值得指出的是，纯锡的退除比锡铅的退除要容易一些，使退锡剂的寿命得以延长。
氟硼酸镀锡与硫酸盐镀锡的xxx参见表。
两类酸性光亮镀锡xxx
| 镀液种类 | 氟硼酸镀锡 | 硫酸盐镀锡 |
| 镀液组成 | 氟硼酸锡15～20g／L 氟硼酸铅44～62g／L 氟硼酸260～300g／L 硼酸 30～35g／L 甲醛 20～30ml／L 平平加 30～40ml／L 2-甲基醛缩苯胺 30～40ml／L β-萘酚 lml／L | 硫酸亚锡40--60g／L 硫酸60～80mL／L 光亮荆3～5mL／L 走位剂5～10mL／L |
| 阳极 | 铅锡合金阳极 | 纯锡阳极 |
| 设备要求 | 耐含氟酸槽、降温设备、阴极移动 | 耐酸槽、降温设备、阴极移动 |
| 污染因素 | 氟离子、铅离子 | 基本无 |
| 退镀 | 退镀废液含铅，易生大量沉淀 | 退镀快于退锡铅 |
| 镀液成本比 | l | 0.6 |
| 镀液管理 | 稳定，但分析控制铅含量较困难 | 较稳定，但有定期处理四价锡问题 |
(2)镀液的配制和管理
由于硫酸亚锡溶解比较困难，同时在水溶液内会因水解而生成沉淀而导致溶液浑浊：
SnS04+2H20—H2S04+Sn(OH)2↓
Sn(S04)2+4H20一2H2S04+Sn(OH)4↓
由式中可见，只有在足够的硫酸存在的溶液内，才能保持硫酸亚锡的稳定性。因此，在配制镀液时先将计量的硫酸小心溶入水中是必需的，注意用水量要在所打算配制镀液量的1／2～2／3之间，等各种成分投入并充分溶解后，再补齐到所需体积。
可以利用在加入硫酸时产生的热量来加快硫酸亚锡的溶解，要小心操作，以防酸性镀液溅起腐蚀皮肤、衣物，特别是眼睛。
在镀液配制完成后，要以小电流电解处理，电解处理的时间视所有原材料的纯度而定，如果所用的是纯水和化学纯以上的原料，电解时间可以很短，比如，0．1A／dm2，1～2h，如果所用的原料是工业级(仅仅指硫酸亚锡，硫酸不能用工业级!)，则需要24h的电解处理，以除去其他金属杂质的影响。在印制线路板业，建议所用原料都应是化学纯以上的级别。
管理中要注意的是硫酸、硫酸亚锡、添加剂等成分的含量和补加方式。
①硫酸。尽管有资料认为过多的硫酸不会影响电流效率，还有利于提高导电性和分散能力，但是在有光亮剂等极化添加剂存在的前提下，过商的酸度会增加析氢的量。因此，建议对硫酸的管理控制在配方的下限，约110g／L左右。
②硫酸亚锡。硫酸亚锡是本镀锡工艺中的主盐。提高亚锡离子的浓度可以提高阴极电流密度，加快沉积速度。不过过高的浓度会影响分散能力。对图形保护而言，建议采用配方中的中、上限来维持其浓度，即50～60g／L为宜。
③光亮添加剂。在硫酸镀锡工艺中，如果没有光亮添加剂，无法得到合格的镀层，但是在图形保护的酸性镀锡中，过多的光亮剂不但没有好处，而且是有害的。因此，添加剂的维护应该是勤加少加，并防止在镀液内有过多的积累光亮剂。测试表明，添加有光亮添加剂的酸性镀锡的电流效率会有所下降，只有90％，而通常硫酸镀锡的电流效率在99％以上。
为了去除镀液中的有机杂质，需要定期对镀液进行活性炭过滤．有些进口光亮剂的资料建议的过滤周期为每月一次，但实际上如果不是加入光亮剂过量或积累太多，三个月至六个月一次也是可以的，也可以与去除四价锡的过程同步进行。活性炭的添加量为l～4g／L，活性炭的粒径不可太细，否则过滤较为困难。
(3)其他取代氟硼酸镀锡的工艺
可以取代氟硼酸镀锡的电镀工艺除了硫酸盐镀锡外，还有羟基磺酸镀锡(如甲基磺酸、氨基磺酸等)。典型的羟基磺酸镀锡工艺如下：
磺酸盐镀锡被认为是现代镀锡工艺中较为成功的工艺，但其成本较高，对杂质的容忍度也偏低，特别是氯离子，不仅仅影响深镀能力，而且会使镀层出现晶须，在管理上要加以留意。
(1)工艺配方以下提供可试用的化学镀锡的若干工艺配方，严格说来不能叫做化学镀，而只是置换镀。但从广义的角度看，凡是从化学溶液中获得镀层的表面处理工艺都称为化学镀。以下是化学镀锡的几个工艺配方。
①
②
③锡酸钾 60g／L 氰化钾 120g／L氢氧化钾 7．5g／L 温度 70℃本工艺析出速度很慢，但可以获得光泽性较好的镀层。
(2)注意事项
锡在电镀过程中容易呈现海绵状镀层，需要加入添加剂来加以抑制。化学镀锡也有同样的问题。同时沉积过程受温度影响也比较大。采用硫脲的化学镀锡温度不宜过高，在添加了阴离子表面活性剂的场合，温度可以适当提高。
铜杂质在镀液中是有害的，由于铜离子的还原电位比锡高得多，将妨碍锡的还原。可以通以小电流加以电解，使铜在阴极析出除掉，然后再补加锡盐。
(1)置换型化学镀银
由于银的电极电位很正，与铜、铝等电极电位相对较负的金属很容易发生置换反应而在其表面沉积出金属银镀层。当然，如果没有适当的置换速度的控制，所得到的镀层将是很疏松的，所以常用的置换化学镀银采用了高络合性能的氰化钠。
这是在铜上获得极薄银层的置换法。
(2)环保型
这是相对氰化物法的无氰化学镀银，是环保型工艺。
(3)化学镀
(4)二液法
A液：
B液：
在配制A液时要注意：在蒸馏水中溶解硝酸银后，要用滴加法加入氨水，先会产生棕色沉淀，继续滴加氨水直至溶液变透明。
在配制B液时，要先将葡萄糖和酒石酸溶于适量水中，煮沸lOmin，冷却后再加入乙醇。使用前将A液和B液按l：1的比例混合，即成为化学镀银液。
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