电镀锡的研究与进展
电镀锡工艺描述

电镀锡工艺描述-i-第一章镀锡机组概述第一节镀锡板的历史和发展镀锡板是两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,它将钢的强度和成形性同锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中。
镀锡板的最大用途是用于包装,原因是镀锡板无毒、重量轻、强度高、耐蚀性好并且易于加工成形、锡焊和熔焊。
镀锡板也用于制作包装油类、润滑脂、涂料、化学品以及其它产品用的容器,喷雾罐、瓶盖和各种盖子。
1730年英国成为世界上第一个镀锡板输出国,并在1810年取得了食品罐头的发明专利,后来美国、日本的镀锡板技术也相继得到迅速发展。
第一个电镀锡钢板的工业化生产1934年在德国实现。
目前世界上有140多条电镀锡薄板生产线,年总产量约为2100104t,美国的产量约占世界总产量的19.7%,日本占14.9%,是世界上镀锡板的主要输出国。
食品罐头、包装饮料罐所使用的表面处理钢板的生产与开发,一直受到发达国家的普遍重视,其生产和应用技术不断有新的发展,其主要发展有:一、普遍用连铸钢代替模铸钢锭生产镀锡板;二、用高净度、低夹杂物的连铸钢生产饮料和食品罐头用的二片罐(冲拔罐和二次深冲罐)专用镀锡板;三、开发制造电阻焊接罐用的镀锡量约为1g/m2的低锡量镀锡钢板;四、进一步减小镀锡原板厚度,将极薄的镀锡原板加工至0.16~0.20mm。
我国镀锡板生产起步较晚,60年代初上钢十厂试制了热镀锡板,年产1000t左右,1971年中国自己研制的上钢十厂700mm电镀锡钢带试验性生产系统建成,但当时国内还不能生产镀锡专用钢,加上轧制精度较低,因此只能生产低档用途的镀锡板。
70年代,罐头食品是我国主要出口产品之一,但由于镀锡板全靠进口,并由国家分配指标,因此供应紧缺。
1978年武钢从西德引进的300m/min、1100mm宽带钢高速镀锡机组投产,但由于设计定由1700mm5机架连轧机生产原板,在技术上、经济上均不合理,因而未能正常生产。
80年代部分镀锡原板曾由硅钢厂20辊轧机生产,年产3~4万t。
电化学沉积金锡合金及其性能研究

摘要:以柠檬酸金钾和氯化亚锡为主要原材料,配制 Au + 及 Sn 2+ 浓度分别为 8 g/L 和 10 g/L 的溶液,在不同电流密度下通过电化学沉积获得金锡合金镀层。
通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、微区元素成分分析(EDS)及差示扫描量热分析(DSC)等手段对镀层的物相、微观形貌、金含量及熔融性能进行了系统研究。
结果表明,电流密度0.030~0.045 mA/mm 2 为最佳电流密度范围,可获得熔融温度约 280℃、焊接性能良好的金锡合金镀层。
随着电子封装技术不断发展,用于封装的各种焊接材料越来越受到重视。
常用焊接材料有PbSn、AgSn、AgSnCu、SnZn、AuSn、AuGe 等。
由于Pb 对环境及人体健康有重大危害,PbSn 焊料的应用不断受到限制甚至禁止。
无铅焊料AgSn、AgSnCu、SnZn 等虽然应用广泛,但焊接可靠性较差,高可靠性要求的电子产品(如航天航空及光电子产品)的封装明确禁用。
如图 1,金与锡可形成多种物相,如 Au 10 Sn(熔点 532℃)、Au 5 Sn(熔点 190℃)、AuSn(熔点 419.3℃)、AuSn 2 (309℃)、AuSn 4 (257℃),其相图见图 1。
Au 5 Sn 和 AuSn 两相混合、Au 与 Sn 质量比80∶20,此时焊料熔点278℃,具有优异的电学、机械、物理、化学性能,具有熔化流动性好、焊接过热小、凝固快、稳定性高、屈服强度高、气密性好、热导率高、抗蠕变性能好、抗疲劳性能优良、抗氧化性能好、抗腐蚀性能好、导电性能好、无需助焊剂、焊接后免清洗等优点,是一种优良的焊接材料;被广泛应用于通讯、卫星、遥感、雷达、汽车电子、航空等领域及光电器件的焊接、封装。
常用金锡共晶焊料为焊丝、焊片等。
使用时将焊丝或焊片剪成所需形状,放置在要焊接的部位,操作非常麻烦、效率低。
为了提高封装效率、降低成本,本文开发了电化学沉积金锡合金的技术,即在含Au +及 Sn 2+ 的溶液中,控制 Au + 及 Sn 2+ 的比例及其他辅助添加剂的含量,在一定电流密度下通过电化学沉积制备出金锡合金。
我国电镀锡板生产工艺技术特点

我国电镀锡板生产工艺技术特点镀锡板俗称马口铁,广泛应用于制罐、包装材、冲压容器等行业。
目前我国约有生产线30余条,年产能350万t,基本生产工艺技术特点是:1、电镀工艺和阳极技术电镀锡工艺分为酸洗和碱性两种,酸洗电镀锡法又有硫酸亚锡法、卤素法、氟硼酸盐法,而碱性法已被淘汰。
我国目前主要采用硫酸亚锡法,又称弗洛斯坦法,是由美钢联开发,镀液的分散能力和覆盖能力较好,阴极电流效率高,工艺成熟稳定,易于掌握。
我国目前采用可溶阳极技术,它是指电镀液中的二价锡离子由锡阳极不断溶解进入到电镀液中,其优点是少,缺点是劳动强度大、镀液成分不易控制、不能生产低镀涂层厚度要求(如0.2-0.4g/m2)。
2、软熔工艺软熔工艺有工频、联合、变频软熔两种。
我国目前生产线采用前两者。
工频软熔低,但加热缓慢,同时板面易出现木纹。
联合软熔适合中低速生产线。
而变频软熔是配备高速镀锡生产线。
3、中间导体法电解脱脂和电解酸洗有两种方法:导电辊法和中间导体法。
过去采用前者,电流通过导电辊传到,经过溶液传到电极。
后者,电流从一个极板通过溶液传到带钢,从带钢经过溶液传到2块极板,这种双极性系统起双重清洗作用,达到同样的清洗效果而耗电量只是过去的1/2,同时极板至极板系统的维修量少。
4、电镀铬工艺并存电镀铬板是代替镀锡板使用,与镀锡板相比,成本低、表面附着力强、涂印效率高、耐硫性好等优点,广泛用于杂品罐及瓶盖等。
电镀铬的生产工艺与电镀锡板相似,目前,有些厂家新建电镀锡和电镀铬两用线,或者在电镀锡线预留电镀铬段位置。
5、专用连续退火线镀锡板对基板的要求很高,采用罩式退火只能生产T2.5以下的基板,板面易粘接,产品性能均匀性差,只能作为低端产品使用。
此外由于镀锡基板薄(0.15-0.6mm)而窄、产品性能要求高,镀锡基板退火机组趋向于专用连续退火线,机组最高速度达1000m/min。
电镀锡及锡合金

4
在电子工业中,利用锡熔点低,具有良好的可焊接性、
导电性和不易变色,常以镀锡代镀银,广泛应用于电子元器, 连接件、引线和印制电路板的表面防护。铜导线镀锡除提高
可焊性外,还可隔绝绝缘材料中硫的作用。
锡镀层还有其它多种用途,如将锡镀层在232℃以上的 热油中重熔处理后,可获得光亮的花纹锡层(冰花镀锡层), 常作为日用晶的装饰镀层。 在某些条件下,锡会产生针状单晶“晶须”,会造成电路短 路,另外,在低温环境中,锡容易发生“锡疫”,转变为粉末
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(2) 硫酸
具有抑制锡盐水解和亚锡离子氧化、提高溶液
导电性和阳极电流效率的作用。 当硫酸含量不足时,Sn2+离子易氧化成Sn4+离子。它们在 溶液中易发生水解反应: SnSO4 + 2H2O→Sn(OH) 2↓+ H2SO4
2SnSO4 +O2 + 6H2O → 2Sn(OH)4↓+ 2H2SO4
无光亮镀锡 1 40~55 60~80 0.3~1.0 1~3 2 60~100 40~70 0.5~1.5 1~3 60~80 4.0~8.0 6.0~10 4.0~20 15~30 0.5~1 3 45~60 80~120 4 40~70 140~170
光亮镀锡 5 50~60 75~90 6 35~40 70~90
苯甲酰丙酮等。光亮剂的基本结构多为下列类型:
16
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上述结构通式中的Rl、R2、R3,和R4分别代表不同的取代基。 对同一结构,改变R,可以得到多种不同的有机化合物,它 们都有一定的增光作用。主光亮剂大多不溶于水。 b.辅助光亮剂 实验证明仅仅使用主光亮剂并不能获得
高质量的光亮镀层,需要同时添加脂肪醛和不饱和羰基化合
电镀锡工艺专业介绍

电镀锡工艺专业介绍1. 引言电镀锡工艺是一种将锡层附着在金属表面的工艺,以提供保护和改善外观的功能。
通常,电镀锡工艺可以应用于各种金属,如钢铁、铜、铝等。
本文将介绍电镀锡工艺的基本原理、工艺流程以及应用领域。
2. 基本原理电镀锡是一种通过电解将金属锡溶解于电解液中,然后在待镀金属表面上通过电流沉积金属锡的工艺。
其基本原理如下:•阳极:阳极是由纯锡制成的,其位置放置在电解液中。
阳极中的锡与电解液中的锡离子相互作用,形成可溶性的锡氧化物。
•阴极:阴极是待镀金属制成的,如钢铁、铜、铝等。
当电流通过电解液时,锡离子从阳极移动到阴极上,然后以金属锡的形式沉积在阴极表面。
•电解液:电解液是一种含有锡盐和各种添加剂的溶液,其作用是提供需要的条件,使锡离子能够在电解过程中移动到阴极上,并使得金属锡沉积在阴极表面。
通过控制电流密度、电解液成分和温度等参数,可以获得不同厚度和质量的锡镀层。
3. 工艺流程电镀锡工艺的步骤通常包括以下几个主要环节:3.1 准备工作在进行电镀锡之前,需要对待镀金属进行清洗和预处理,以去除表面的污垢和氧化物,并提高镀层与基材的附着力。
准备工作一般包括以下步骤:1.清洗:使用碱性或酸性溶液清洗金属表面,去除油脂、灰尘和其他杂质。
2.脱脂:将金属表面浸泡在脱脂剂中,去除残留的油脂和脂肪。
3.酸洗:使用酸性溶液处理金属表面,去除氧化物和其他不良物质。
3.2 电镀过程完成准备工作后,可以进行电镀锡的过程。
具体的电镀步骤如下:1.配制电解液:按照工艺要求,将锡盐和其他添加剂溶解在适当比例的溶液中。
2.调节参数:根据需要,调节电流密度、温度和电镀时间等参数。
3.沉积锡层:将待镀金属作为阴极放置在电解槽中,与阳极连接,并启动电流供应。
锡离子会从阳极移动到阴极上,在表面沉积出一层金属锡。
4.冲洗:在电镀完成后,将金属从电解槽中取出,经过冲洗,以去除残留的电解液和其他副产物。
5.烘干:将镀有锡层的金属通过热风或其他方式进行烘干,使其表面完全干燥。
电镀锡及锡合金

建筑行业
屋顶和墙面防腐蚀
在建筑物的屋顶和外墙上使用 电镀锡及锡合金,可以起到防 腐蚀的作用,延长建筑的使用 寿命。
管道连接
在建筑管道系统中,使用电镀 锡及锡合金作为连接材料,具 有优良的防腐蚀和密封性能。
门窗配件
门窗的五金配件如锁、铰链等 使用电镀锡及锡合金,可以提 高其耐腐蚀性和美观度。
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用途
电镀锡及锡合金主要用于保护金属表 面免受腐蚀,提高导电性能,实现美 观的外观效果,以及在电子行业中作 为焊接材料等。
电镀锡及锡合金的生产工艺流程
流程
电镀锡及锡合金的生产工艺流程主要包括前处理、电镀、后 处理等步骤。前处理包括除油、除锈、活化等,电镀包括镀 液配制、通电沉积等,后处理包括钝化、干燥等。
对未来研究的建议和展望
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进一步研究合金元素在电镀锡 及锡合金中的作用机制,以提 高镀层性能。
进一步研究合金元素在电镀锡 及锡合金中的作用机制,以提 高镀层性能。
进一步研究合金元素在电镀锡 及锡合金中的作用机制,以提 高镀层性能。
进一步研究合金元素在电镀锡 及锡合金中的作用机制,以提 高镀层性能。
市场现状
全球电镀锡及锡合金市场规模稳定增长,市场需求 持续扩大。
不同地区的市场需求存在差异,发展中国家市场需 求增长较快。
电镀锡及锡合金在汽车、电子、建筑和家电等领域 应用广泛。
发展趋势
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技术创新推动产业升级,提高产品质量和降低成本。
环保法规趋严,推动电镀锡及锡合金行业绿色发展。
酸性脱锡剂在电镀锡机组软熔导电辊脱锡效果的研究

软熔、 钝化等工序。其中, 软熔对镀锡板的产品质量 有 着非 常重要 的影 响 。软熔工 艺分 为 电阻软熔 和感 应 软熔 : 阻软熔 是利用 电流 在镀锡 板 电阻发 热 , 电 温
度场从基 板 向锡层 传 递 , 感 应 软熔 是 通 过 感应 线 而
圈发热 , 温度场是从锡层表面向基板传递 。带钢到
朱国和 李建 中 , 比涛 邵雄风 王志成 , 邓 , ,
( . 山钢铁股份有 限公 司 冷轧板 厂 , 1宝 上海 2 0 3 ;. 0 4 12 东北大学 材料与冶金学院 , 辽宁 沈 阳 100 104)
摘
要: 综述 了脱锡剂 的研究进展 。研究 了不 同酸性 脱锡剂 对导 电辊脱锡效 果。结果 表明 , 锡 脱 剂高锰酸钾脱锡效果较好 , 脱锡速度 快 , 锡速度 达 0 03 / r , 添加剂 亚硝酸钠 有助 脱 .2 g e 且 a 于脱锡效果 。粘锡 的模拟导 电辊脱锡过程表 明, 脱锡时 间为 5rn时, i a 模拟 导电辊表 面平 均粗糙度值达 104 l 脱锡的效率达到 9 . %。高锰 酸钾 一亚硝酸钠体系 的脱锡 剂对 .7 , a m, 73
实际 意义 “ 。
2 脱锡技术 的研究进 展
目前 , 熔 导 电辊 表 面脱 锡 主要 采 用 机械 脱锡 软 法, 即使用抛 光器 、 布和砂 纸等 在粘锡 的导 电辊 表 砂 面进行 研磨 。机 械脱 锡 后 , 软熔 导 电辊 的表 面 粗糙 度 在 2 0 m 左 右 。机 械脱 锡法 具 有 一 定 的脱 锡 效 .l x 果 , 操作 时 间长 , 但 工人 劳 动 强 度 大 , 电辊 表 面 粗 导 糙 度均 匀 性 差 , 电辊 表 面 镀 铬 层 也 易 发 生 磨 损 。 导 专利 C 2 407是 一 种 电 热高 效 吹 锡 器 , 是 由 N 143 它 能产 生吹气 流 的气 筒 和 电热 吹 嘴 两部 分 组 成 , 电 其
电镀锡工艺

电镀锡工艺电镀锡工艺是一种常用的表面处理技术,它可以在金属基物上形成一层薄膜,从而改善表面性能、保护附着物免受污染和腐蚀。
电镀锡工艺包括锡熔融电镀、锡湿浸电镀和锡粉末电镀,其中锡熔融电镀技术是最常见的。
电镀锡工艺在电子零件、汽车工业、家电产品、日用品、造纸业、石油化工等工业领域应用广泛。
电镀锡工艺的基本原理是,在基体上形成一层熔融锡膜。
当溶液的温度升到基体的熔点以上,就会出现对熔融锡的吸收效果,沉积物就会沉淀在电极表面和基体表面,形成一层致密的熔融锡膜。
电镀锡工艺的基本过程是将金属表面电活化处理,然后将金属放入溶液中,在有正负电极的作用下,实现锡熔融,最后将金属表面上熔融锡附着沉积,形成一层薄膜。
电镀锡工艺的优点是:(1)低成本:锡熔融电镀工艺投资较少,效率高,操作方便,成本低,易于控制,维护方便;(2)抗腐蚀性强:电镀锡过程中会形成一层固态膜,可以保护金属表面不受腐蚀;(3)绝缘性能好:电镀锡处理后表面具有较高的绝缘性能、耐热性和耐腐蚀性;(4)涂料多样性:电镀锡能够涂覆各种金属表面,包括铝、铜、锌、钢铁等;(5)抗摩擦性能强:电镀锡表面具有良好的抗摩擦性能,能够维持表面的光洁度,延长寿命。
尽管电镀锡工艺的优点很多,但是也有一些弊端,例如可能会造成多余的废料产生,并且操作过程中可能会放射有害的化学物质,还可能出现熔锡温度过高、锡层脆性过大等现象。
除了正常操作防护之外,还可采用一些预防措施,如用橡胶板来防止熔融锡溅出,使用真空浸渍锡技术,能进一步防止锡液溅出,减少废液及废物;采用复合锡层处理工艺可使锡膜均匀,有效减少废液及废物,改善表面处理质量。
电镀锡工艺在表面处理技术中起着重要作用,它既能提高表面外观和美观度,又有效保护金属表面免受污染和腐蚀,延长其使用寿命,是一种有效的表面处理技术。
当然,要想更好的发挥电镀锡工艺的优势,还需要严格遵守操作规程和实施预防措施,以确保进行表面处理时能更安全更有效地完成。
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电镀锡的研究与进展王春海(应用化学081班,学号:081395)[摘要]:综述了Sn电镀的工艺特点,如电镀液的组成、总离子浓度、PH值、温度、配位剂、添加剂、光亮剂、阴极电流密度及各组成的含量对电镀的影响。
回顾了锡晶须研究的历史和现状, 综述了目前对锡晶须生长机理的认识, 介绍并分析了几种工业界预防锡晶须生长的主要措施, 包括合金化、去应力退火、电镀隔离层、热风整平或热熔。
讨论并提出了一些需要研究的课题。
以期为电镀锡的研究和生产提供参考。
[关键词]:Sn电镀电沉积晶须Advance of Sn alloy electroplating studying[Abstract] Advance of Sn alloy electroplating research were reviewed. Such as: effect conditions of electroplating liquid, value of PH, temperature, complexing agent, adding agent ,lighting agent ,cathode current density and component of all kinds of contains etc to the Sn alloy electroplating.The history and recent development o f the tin whisker research are reviewed. The summary of the growth morphologies, the effect factors on tin whisker growth as well as the growth m- echanism of the tin whiskers on tin coating are presented. The different technolog- ies to prevent from the whisker growth on tin coating, including alloying, annealing, barrier-layer, fusing and reflowing process are also introduced. The interesting research issues in this area are discussed and suggested. Expecting it as a reference for study in future.Key words:Sn electroplating electrodeposition tin whisker0.前言锡是一种银白色的金属,有很好的延展性,易抛光、刷亮、加热熔化。
元素符号Sn,属于第五周期VIA族,原子量118.7,密度7.299/mc3,熔点232℃,常见的化合价有十2和+4价,其中Sn2+电化学当量为2.2149/Ah。
锡具有抗变色、抗腐蚀、无毒、易钎焊、柔软和延展性好等优点,用途甚广,如用于食品罐头筒等食品工业制品上镀锡,用于钢铁工业的钢材镀锡和用于电子行业的电子元件镀锡等。
锡的化学稳定性比较高,在硫酸、硝酸、盐酸的稀溶液中几乎不溶解。
在浓硫酸、浓盐酸中,需在加热条件下,锡才开始缓慢溶解。
在一定的条件下,对钢铁基体来说,锡的电位比铁正,属阴极性镀层,但由于锡镀层使用在许多有机酸环境,锡与其作用能生成络合物,使得锡的电位负移,从而成为阳极性镀层,这便是它能应用于食品工业制品中制作罐头筒等的原因。
锡是无毒金属,有机酸对它影响不大,因此可作为薄铁板的防腐层(马口铁),有95%以上的马口铁是电镀锡生产的。
另外,一些盛放食品的铜质容器和器皿,可用电镀锡层作保护。
在装演工业中,由于冰花镀锡的开发,用途日益扩大。
自1843年有了电镀锡的专利以来,一百多年来镀锡技术随着科学技术的发展不断进步,起初主要是作为钢铁金属的防护镀层。
但随着20世纪中叶第三次工业革命的兴起,电子行业的发展突飞猛进,锡(及其合金)镀层由于其优良的可焊性,逐渐的应用到半导体器件、连接器、电阻电容等电子行业中作为焊接镀层。
[1]1.电镀工艺特点1.1.镀液体系在1810年国外就开始使用热浸镀锡板制造食品储藏容器,而镀锡钢板的生产则始于1917年。
以甲烷磺酸为主的烷基磺酸用于电镀的研究最早是在1940年,但直至1980年才开始在工业上应用[2]。
甲基磺酸在槽镀中的应用是从锡和锡2铅合金硼酸及氟硅酸镀液的毒性低,镀液产生废物少,甲基电镀开始的。
20世纪80年代初李基森、龚秀英等在研制电刷镀溶液时,就发现甲基磺酸盐作为主盐在电刷镀镀铜和镀镉时有独特的用途。
甲基磺酸铜在高速电刷镀和高堆积碱铜及低氢脆镉镀液中具有沉积速度快,腐蚀小,镀层平滑致密等优点[3]。
而国外此时的研究主要集中在甲基磺酸盐镀锡和锡2铅合金添加剂和防止晶须生成方面:其中添加剂包括用于氟硼酸盐中的添加剂环醚不仅在低电流密度下适用于甲基磺酸盐镀锡及锡2铅合金,而且发现环醚的浊点大于90℃,这说明这种添加剂适用于高温电镀液中[4]。
还有用于无氟的甲基磺酸盐电镀锡2铅合金电镀液中的甜菜碱、环氧烷烃聚合物、酰胺化合物、季铵和甲醛等表面活性剂,主、次光亮剂和辅助光亮剂,苯酚类化合物等还原剂和脂肪酸类、嘧啶化合物、芳香醛、乙醛或铋的化合物增加镀层可焊性的添加剂[5]。
抑制晶须生成的方法是通过前处理钝化基体表面。
前处理液为1~50 g/L的重铬酸钠和1~50 g/L磷酸的水溶液,钝化后在pH > 8的水溶液中漂洗[6]。
20世纪90年代,国内外都在进行添加剂的研究。
1990年美国专利(US5110423)中发明了一种在烷基磺酸和烷醇磺酸镀锡体系中缓和泡沫表面活性剂、可溶性的非硅消泡剂和减少光亮剂的挥发的低泡沫润湿体系[7 ]。
1992年中国专利( CN1092479)开发了在阴极上电沉积致密、光亮的锡或锡2铅合金溶液的新配方[8]。
1998年清华大学吴筑平等在CN1224083A中发明了一种用于甲基磺酸镀铅、锡电镀液的光亮整平剂。
它是由溶剂、主辅光亮剂和表面活性剂组成[ 9 ]。
1999年郑振等研究在甲基磺酸盐电镀锡2铅合金中加入稳定剂( TL 340M )后,可以抑制二价锡被氧化而使镀液稳定,当阴极电流密度较高时结晶较细致[ 10 ]。
随着表面处理技术的进步与发展以及全球电子工业无铅化的进程, A mold S M于1966年提出的合金化办法,即w ( Pb)为1%的Sn-Pb涂层预防锡晶须生长的方法已不适应时代的要求,因此电子产品制造商们在给电子元件做表面处理时又重新采用镀纯锡或镀锡合金(无铅)的方法,从而使锡晶须的问题再次成为人们关注的焦点,因此寻找可以抑制晶须的有机添加剂成为人们研究的趋势[ 11]。
一种减少镀锡层上锡晶须生成的方法是预镀一层很薄的镍或镍合金,钴或钴合金,然后再镀锡和锡合金。
检测镀层为明显减少晶须形成的结构[ 12]。
镀锡层经过热处理可以去除晶须,但是电沉积一种感光的锡合金金属,从而抑制晶须的形成,减少晶须的数量和尺寸[ 13] ,和基体在含有磷酸其工艺复杂、增加成本。
通过在锡镀液或者锡合金镀液中加入特定的添加剂,可以形成365 d以上不产生晶须的镀层。
这种特定的添加剂含有选自双酚A环氧乙烷加成物、双酚A环氧丙烷加成物、双酚F环氧乙烷加成物及双酚F环氧丙烷加成物中的至少一种[14]。
甲基磺酸盐体系电镀锡和锡合金时减或者羧酸的溶液中处理后再在甲基磺酸盐镀液中电沉积锡和锡合金可以减少晶须的形成[15]。
此外从微观来看,在镀锡层上的锡晶粒之间的空隙中沉积上模块化粒子有助于晶界形成,从而减少镀锡层上晶须的形成。
在镀液中加入可溶性的钨盐、钼盐、锰盐也可以抑制晶须的形成[16 ]。
电镀锡合金的焊接性能也是其一个重要优点,为了取代锡2铅合金的优良焊接性能,用甲基磺酸电镀锡2铋合金可以达到同样效果[17 ]。
CN00815462. 7发明了一种从甲基磺酸和含锡、含络合剂的电解质通过沉积锡对铜或铜合金进行非电镀镀锡的方法。
此方法可以形成可焊接的耐用锡层[18 ]。
应用于生产中的电镀锡体系可以实现在高电流密度,高温下的高速电镀。
2000年EP10062172B1发明了一种高速镀锡电解液。
该电解液由磺酸亚锡、磺酸和至少一种有机添加剂组成。
有机添加剂为聚亚烷基二醇和酚酞或其衍生物的反应产物。
ρ(有机添加剂)为0. 2~2. 0 g/L[19]。
用于甲基磺酸盐高速电镀锡和合金的电镀液中主盐浓度都较低,但是电流密度范围较宽,并且在整个电流密度范围内镀层均匀细致[20]。
在高速电镀锡中应用亚甲基磺酸或亚甲基磺酸丙酮等水溶液清洗镀锡板可以去除甲基磺酸盐镀锡板上蓝色薄雾现象[21 ]。
最近两年随着国家环保要求的提高,有人开始探索的污染环保型镀液,但报到还很少,有待进一步开发。
1.2.电镀工艺锡可以采用热浸镀、电镀和化学镀等方法沉积于基体金属。
其中电镀方法是3种方法中应用最广泛的。
电镀锡有4种基本工艺: 碱性锡酸盐工艺、酸性硫酸盐工艺、酸性氟硼酸盐工艺和酸性有机磺酸盐工艺。
(1)碱性锡酸盐镀锡工艺:碱性锡酸盐工艺可采用锡酸钠或锡酸钾为主盐。
由于锡酸钾溶解度较锡酸钠高很多,16A/dmZ,故在高速电镀中常采用锡酸钾为主盐,如要求允许电流密度达到镀液需含锡酸钾2109L/,氢氧化钾229/L;而一般挂镀或滚镀时,通常使用锡酸钠为主盐,镀液通常含锡酸钠1009/L,氢氧化钠109L/。
碱性镀锡具有优异的分散能力且工艺中不需要添加有机添加剂成分,镀层结晶比较细致,洁白,孔隙少,对杂质允许量大,但需要在高温下生产,耗费大量的热能、电能,且不能直接获得光亮镀层,在电子行业中已经逐渐被淘汰。
(2)酸性硫酸盐镀锡工艺:酸性硫酸盐镀锡工艺操作温度一般在10一30℃,镀液组成中含硫酸亚锡15一609/L,硫酸80一1809L/和适量的添加剂。
由于镀液中Sn,+较碱性锡酸盐中Sn,+的电化当量要高2倍,因此沉积速度比碱性电解液快得多,电流效率高(接近100%),因而比碱性锡酸盐工艺节省电能,同时原料易得,成本较低,控制和维护较方便,容易操作,废水易处理,是应用最广的镀锡工艺。
自1925年Mathesr在硫酸盐体系中用甲酚和动物胶作为光亮剂以来,国内外电镀科研工作者以硫酸盐体系为基础进行了光亮镀锡进行了一系列的探索,而国内二十世纪80年代以来这方面的研究也取得了可喜的进展,涌现了SS一820、55一821、834一I、834一H等系列产品,但依旧存在一系列问题,如硫酸具有强腐蚀性、强氧化性、相应的盐可溶性较低,因此镀液稳定性较差,不适合电镀复杂电子零件,不宜应用于高速电镀和连续电镀。