近来许多朋友来求(qiu)助求助,希(xi)望了解:电镀锡的应用及操作技巧与(yu)不良现(xian)象解决方案。故分享我的一点经验,希望给朋友们有(you)帮助(zhu)。
锡是一种银白色(se)的金属,无(wu)毒,具有良好(hao)的焊接和延展(zhan)性等,广泛应用电子、食品、汽(qi)车(che)等工业。我们(men)电(dian)镀应用中主要(yao)有:
1、装饰性镀锡,如做饰扣仿古银,古锡,等其不含镍易镀厚的性能优点(dian)许(xu)多微(wei)信上朋友都有这个镀种,工艺普遍是用硫酸盐体系镀纯锡,配方:硫酸亚锡20-40克每升;硫酸80-100毫升每升,开缸剂与光亮剂少许,在这我们分享一个仿古(gu)锡染(ran)色配(pei)方:硝(xiao)酸铜:20克。硫(liu)酸(suan)镍:12 克(ke)。二氧化硒:1.6克。磷酸:12毫升。酒石(shi)酸钾钠:1克 。
2、电子封装和电子线路(lu)板上镀锡,这类(lei)镀锡都是铅合金(jin)。因为电(dian)子(zi)产品都有可焊性要求,加入铅具有低温焊接、结合力高、不产生锡须等优点(dian)。
3、甲基磺酸体系镀锡。硫酸盐镀锡工艺的特点是溶液稳定、镀层光亮度高、镀(du)液电流(liu)效率高,操作简便,但是镀液的分散(san)能力差、二价(jia)锡不稳定易水解这些缺点。再有近年来,由于环保问题铅受(shou)到很大限制(zhi),而甲基磺酸体系以其沉积(ji)速(su)率高,废水容易处理等优点基本上能解决上(shang)述问题,具有很高的工业应用价(jia)值而被应用(yong)到连续电镀生产中。特别是近年(nian)来电镀研究工作者在甲基磺酸镀锡(xi)体系中加入铜金属共沉积,有效解决(jue)焊接,电导,耐高温等要求,使此镀种发展前景更好,我们也将会持续(xu)关注这个体系(xi)的最新进(jin)展,在以后将与各位来探讨(tao)。
今天我们主要是探(tan)讨(tao)各个电镀厂应用最多的:硫酸盐镀锡体系操作技巧与不良现象(xiang)解决方案。
一、首先说说主盐的影响
1、硫酸亚锡含量高时可(ke)用较大的电流密度,使沉积速度(du)加快,含量过高会使镀锡层粗糙。含(han)量低时,允许(xu)的阴极电流密度降低(di),镀层容(rong)易烧焦,对形状简(jian)单的(de)零件可用硫酸(suan)亚锡含量低一些的镀液。
2、硫(liu)酸可以(yi)增加镀锡液的(de)导电性(xing)能,促(cu)进锡阳极的溶解,并能抑制镀液中二价锡的水解,硫(liu)酸含量过高会使阳极溶(rong)解加快,使镀液中(zhong)锡含量(liang)增(zeng)加,使镀锡层粗(cu)糙。硫酸含量过低,会使镀液分散能(neng)力下降,阴极电流密度降低,影响镀锡层的光亮性,使二价锡容易水(shui)解,导致镀液的浑浊。
二、这个镀种(zhong)大家在平台上问到到最多的是酸性镀锡液的浑浊现象(xiang),这是因为镀液中四(si)价锡不断积累的原因(yin)
1、二价锡很不稳定,不管在(zai)酸性还是碱性(xing)镀锡液中都极易氧(yang)化生成四(si)价(jia)锡,并且它不会自(zi)然沉淀, 很难用普通的过滤方法去除,特别当镀液温(wen)度高、阴阳极面积比例失调时,更易产生,随着其浓度(du)增(zeng)加(jia),镀液越来越(yue)混(hun)浊,粘性也(ye)越来越大、随之(zhi)电阻增加,槽电压升高,分散(san)能力和深镀能力降低,另外(wai)因镀液粘性所(suo)致溶液带(dai)出量增加,损耗(hao)加(jia)大,对工(gong)件,特别是(shi)复杂工件清洗很麻(ma)烦。在电沉(chen)积时、这些胶状物会承随锡离子一起(qi)沉积到镀(du)层中去,使镀层变色与变脆,也影响镀层的可焊性。
2、如何减少四价锡(xi)的产生(sheng)
A.控(kong)制酸性镀锡操(cao)作温度,最好在20℃左右。随着(zhe)温度升高,镀锡(xi)液产生四价锡的速度加快。
B.控制阳极面积,不能太(tai)小或阳极电流不能太大。这是因为过高的电流密度阳极(ji)表面会过钝化而发黑,阳极钝(dun)化后,阳(yang)极溶解缓慢,生成氧气析出,使二价锡氧化成四(si)价……在这边(bian)我们再告诉大家一点,长时间不生产时要将锡析阳(yang)析提出缸外。
C.控制(zhi)硫酸含量(liang)为(wei)了防止锡(xi)水解,生产中硫酸亚锡与硫酸的重量(liang)比维(wei)持在1:3至4之间,且应常分析并调整硫酸含量在正常(chang)范围内。
3、解决镀液浑浊沉淀的方法,目前普遍都便用专用凝聚剂,多为聚丙(bing)烯酰铵类的。
三、可焊性(xing)不佳的问(wen)题
1、可(ke)含(han)少量铅,前面我们有(you)讲锡铅镀层的可焊性较纯锡要好含3%以(yi)上铅的锡镀层可焊(han)性好且不会长锡须。
2、镀(du)后处理不佳,镀层表面残留的镀液清洗不净(jing)与锡镀层(ceng)在存放和转运过(guo)程中遭受氧化和污染,都将(jiang)直接(jie)影响其可(ke)焊性,依我们乐将团队经验(yan)可在镀后用百份之5磷酸三钠浸泡清(qing)洗残留镀液(ye)中和处理,也能提高工件的防变色能力。
3、镀层有铜杂质,如阳极铜杆,铜工件掉入(ru)缸等溶解(jie)后铜杂质会影响其可焊性四.镀(du)层(ceng)光亮度差、结晶粗糙。
a.硫酸亚锡纯度不足。硫酸亚锡必(bi)须(xu)要用分析纯的,依我们乐将团队经验(yan)使用前要(yao)观察表面颜色,如(ru)见有泛黄则不可使用,这是二(er)价锡被氧化成四(si)价锡(xi)的结(jie)果。四价锡(xi)极易水解而生成偏锡酸,镀液配(pei)成后变为(wei)浑浊(zhuo)。积累淤渣(zha),电流效率也会随之下降(jiang),此时所获镀层灰暗发雾,结晶粗糙、疏松(song)。
b.硫(liu)酸纯度要(yao)求。硫酸也(ye)要用分析纯的,工业级硫酸中含有对镀液有害的(de)多种杂质。
c.水质纯度要(yao)求。自来(lai)水中含有氯、钙、镁等多种对镀液有害的(de)离子,这些离子被吸附在镀层中时,即(ji)会影响镀层的光亮(liang)度,严(yan)重时还会(hui)影响镀层(ceng)的焊接性能,故(gu)配制镀(du)液时一定要(yao)用去离子水。
4、阳极(ji)锡(xi)板要求采用含锡量>99.97%的铸造滚轧锡,阳极最(zui)好采用耐酸(suan)的阳极袋包好。
5、有机质多,由添加剂分解物形成(其中也不排除随工件的带入(ru)),这(zhe)时溶(rong)液的黏度也会(hui)随之增加,镀层出现结晶粗糙,有条纹(wen)和(he)针孔,脆性增大、结合(he)力降(jiang)低(di)等现(xian)象。为避免这种现象的出现(xian),溶液经一定(ding)时间(jian)使用之(zhi)后需进行一次(ci)活性炭吸附,然后(hou)进行过滤净化处(chu)理,使溶(rong)液中过(guo)高的有机杂质及时除去。
6、下缸前最好用(yong)稀硫酸溶液活化。若用盐酸溶液,需要洗净后(hou)再电镀。对于加工的黄铜零件,应该预镀一层镍或紫铜作为阻挡层(ceng)(打底),这(zhe)对于滚镀尤其(qi)重要(yao),否则镀层受到高(gao)温时(shi)(150℃以(yi)上)容易(yi)起泡;对于挂镀,不一定要预镀阻挡层,但(dan)镀件入(ru)槽时需要冲击电流,以免加工的黄铜零件在(zai)强酸性镀液中发生局部化学(xue)腐蚀。
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