分析酸性镀锡技术存在的问题
镀锡问题
一、市场分布情况我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区（这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集，据不完全统计达6000余家）。
浙江的温州地区（2300多家）。
两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。
此外浙江沿海及中部金华，义乌永康，江苏昆山、苏州、无锡，山东沿海及东北沿海，重庆及周边地区都有不少电镀工厂。
伴随着半导体技术的不断发展，semiconductor packaging technics逐渐向国内市场的过渡以及国外电镀加工订单和自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口，对电镀工艺提出越来越高的技术要求，使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。
因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产，服务于大市场与高新技术为契机，使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步，下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望；二、常用镀种简况镀锡目前市场上的镀锡工艺主要应用于semiconductor packaging technics 行业，其电镀目的：保护露在胶体外部的导线架不被氧化，并提供焊接界面。
Semiconductor packaging 目的：1、保护内部线路；2、连接外部线路；其工艺流程主要分为：前处理－电镀－后处理三个过程其中前处理一般包括：电解去胶槽：除去产品表面所残留的薄胶和油脂；高压水刀槽：除去产品表面被软化的胶体；化研槽：除去产品表面的氧化模，增加产品表面的粗糙度，以增大导线架的接触面积；预浸槽：活化钢带，并防止电镀液被稀释或被污染；电镀：依制程给产品镀锡其后处理一般包括：中和槽：中和产品镀层表面所残留的有机酸，防止产品变色热水洗：洗净产品表面所残留药液烘干：烘干产品表面之残留水分，防止产品变色剥离槽：去除钢带上之镀层，利于钢带循环使用，并防止因钢带剥离不干净而使产品产生锡渣、锡丝。
镀锡不均分析报告
关于镀锡厚度不均匀的分析对策一、现状电镀后锡厚均匀性差，无法满足生产品质要求。
二、原因分析1、电流密度过大，致使添加剂无法均衡电流在各个区域的分配，局部电流密度过大，高电流区域电镀厚度较高，产生不均匀；2、添加剂过量，导致电流分布不均匀，产生电镀厚度不均匀；3、锡槽寿命到期，电镀效率变低，均匀性变差三、现场跟进确认1、经过现场确认，当电流大于实际添加剂允许范围较多时（1.5倍及以上时，正常为小于3ASD），会出现均匀性变差，但现场生产时电流在正常范围，仍有不均匀现象，可排除电流方面因素；2、打哈氏片确认发现，添加剂过量，结合现场操作人员的添加方式为200pnl/100ml413M+200ml413A（约300AH）高于正常的1000AH的添加标准，经过长时间电解消耗（0.5ASD，40A，15H+1.5ASD，120A，20H+0.3ASD，20A，10H），再次测试，仍有不均匀现象，但好于电解前，进一步稀释调整添加剂，无明显变化，可确定添加剂异常并非不均匀的主要原因；3、通过取样分析发现，槽体内四价锡浓度为4.73g/L，接近当槽标准的5g/L，且现有的电镀效率0.28um/A*min远低于槽子正常时的0.35~~0.4um/A*min，结合之前的测试跟进，可判断，四价锡浓度过高为均匀性变差的主要原因。
四、建议结合分析及现场状况，有以下处理可选择：1、直接当槽，方便且安全系数较高，但会浪费一些物料；2、做四价锡沉降，节省约80%的硫酸亚锡和硫酸，但有一定的风险（如无法完全去除四价锡，寿命变短，效率变低等），且需要增加新物料（沉降剂）的测试及成本，需时间周期较长。
电镀加工：酸性硫酸盐镀锡故障及其处理方法：镀层有白雾
电镀加工：酸性硫酸盐镀锡故障及其处理方法：镀层有白雾现代电镀网4月1日讯：
可能原因原因分析及处理方法
(1)光亮剂质量差
优质的光亮剂应当是在工艺条件正常的情况下，工件的高低电流密度各处光亮度均匀。
用赫尔槽试验(或小槽试验)重新配制溶液，检验光亮剂的质量。
劣质的光亮剂，在规定的电镀时间内镀层厚度薄，且发白雾
处理方法：
a．将镀液加热到40℃，用5g／L活性炭吸附、过滤；
b．更换光亮剂(使用前需用小试验检验)
(2)光亮剂不足或过量
在酸性光亮镀锡液中，光亮剂不足或过量都会出现镀层亮度不够、发雾现象。
如由光亮剂不足引起的，可以用小槽试验逐渐添加少量光亮剂后，观察镀层变化，若发白雾现象好转，则可逐量加入，直至故障消除，如果逐量加入时无变化，则并非光亮剂缺少，可能是光亮剂过多，用活性炭吸附，降低光亮剂的含量，再用小槽试验验证
处理方法一：光亮剂不足根据赫尔槽试验结果，补加所需的光亮剂
处理方法二:光亮剂过量
a．电解去除多余的光亮剂；
b．用活性炭吸附，除去多余的光亮剂参见故障现象l(1)的相关论述
(3)有机杂质
过多
详见故障现象l(6)的原因分析及处理方法
(4)镀液浑浊详见故障现象2的原因分析及处理方法。
镀锡层可焊性下降的原因及对策
镀锡层可焊性下降的原因及对策The manuscript was revised on the evening of 2021镀锡层可焊性下降的原因及对策前言影响镀锡层可焊性的因素多且复杂。
本文介绍了提高镀锡层可焊性的方法。
１·影响镀锡层可焊性的因素１．１镀液浑浊镀液浑浊是导致镀锡层可焊性下降的主要因素。
镀锡电解反应以Ｓｎ２＋／Ｓｎ形式进行。
（１）在酸性镀锡液中Ｓｎ４＋是杂质离子，必须将Ｓｎ４＋还原成Ｓｎ２＋。
因为Ｓｎ４＋水解呈胶体状态，溶液的黏度增加，影响了Ｓｎ２＋／Ｓｎ电化学反应的机制，所以镀层发灰、不光亮。
（２）在碱性镀锡液中，若有Ｓｎ２＋存在，会影响电沉积状态，镀层也会出现发灰等缺陷。
必须将Ｓｎ２＋氧化成Ｓｎ４＋，否则同样会使镀液浑浊。
（３）光亮剂用量过多，使极化作用增强，电镀时大量析氢。
特别是镀液中Ｓｎ４＋水解成锡酸，与光亮剂的分解产物形成胶体而使镀液浑浊，从而使阴极电流效率降低，镀层夹杂的有机物增多。
（４）镀液中Ｆｅ２＋过多，也会影响Ｓｎ４＋的产生。
在电镀时，Ｆｅ２＋被氧化成Ｆｅ３＋，而Ｆｅ３＋的氧化性将Ｓｎ２＋氧化成Ｓｎ４＋；Ｓｎ４＋水解成锡酸，与Ｓｎ２＋及有机物形成复杂的胶团结构，使镀液浑浊［１］。
（５）经常在高温、高负荷下作业，由于槽镀量大，导致溶液温度升高，往往产生Ｓｎ４＋的速率加快；同时，Ｓｎ４＋的水解速率也会加快，最终使镀液状态变差，这样镀出来的锡层的可焊性就较差。
１．２镀层厚度通常要求镀锡有一定厚度的、银白色的、均匀的易焊镀层。
如果镀层太薄或厚度不均，铜基镀锡或钢基镀铜后镀锡，锡和铜相互接触，存在一个铜／锡界面，两种金属长时间接触就会发生相互渗透的现象，形成合金扩散层。
这种情况下，镀锡层太薄，必然导致可焊性下降。
１．３结晶状况镀液中Ｓｎ２＋的质量浓度高或光亮剂不足，镀层结晶粗糙、疏松，光亮性差。
这种镀锡层在空气中极易被氧化变色，从而影响可焊性。
１．４放置时间生产中刚镀好的锡层，其可焊性非常好。
有关电镀中所产生品质不良之原因分析
有关电镀中所产生品质不良之原因分析镀层发黄镀层脱落镀层龟裂主要讲镀锡，镀镍镀层发黄1．镀层中，金属之间结合会有空隙，当然这个用肉眼很难看得见，空隙之间会残留有镀槽中的药水和添加剂，而药水大多分为酸性和碱性，所电镀产品暴露在空气中，会随着气温的变化产生一些物理性质，热胀冷缩。
致使其内部残留药水和添加剂外吐，而所电镀附着上的锡层，极易被这些物质所腐蚀。
造成表面氧化，产生镀层发黄。
2．后处理不充分，电镀过程中，附着在产品表面上的药水，必须经过水洗之后，清除表面大部分药水，再以弱碱对其表面所残留少量药水进行中和处理，以确保其表面清洁，这样对以后的存贮有很大的帮助。
在中和的过程中，会对所电镀的锡层进行封孔处理，防止过多的药水进入电镀层中。
所以说，水洗越充分对电镀层越好。
采用超声波进行水洗其效果会更好。
3．产品的烘干，水也是一种氧化剂。
虽然反应缓慢，但是长时间的腐蚀也是会造成镀层发黄。
所以在后处理的过程中，要将水吹干，并在烘干的时候注意温度的控制。
4．导电不良，在电镀过程中，对导电的要求很严格，不可以产生间断性的导电效果，这样会给产品的表面造成不规则的电镀黄斑，导电不良也可以造成整个表面发黄，发黑的一种现象。
这种不良的情况可以从现场上看出来，只要针对其的导电进行这方面的改善便可以得到改善。
5．四价锡的附着，在电镀的过程中，槽中的药水会电解，产品表面产生高温，二价锡离子会部分被氧化成四价锡离子，四价锡离子不溶于水，会使电镀浴混浊，电镀产品在电镀的过程中，如果水洗不充分，其会沾染在产品上面，形成一种泥状的固态现象。
造成产品外观显黄色。
6．添加剂过量，添加剂在药水中含量偏高，这种情况在电镀的过程中不易看出来，它大大缩短了电镀产品的保质期。
添加剂都是一些有机物质，有机物质的化学性质极为不稳定。
7．镀浴中有锌杂质污染，这种可能性不会很大，有可能的话是某些素材上是锌的合金。
这个只要在素材的表面上打铜底和镍底便可以解决。
酸性镀锡光亮剂控制工艺及常见故障处理方法
LHX-920酸性镀锡光亮剂控制工艺及常见故障处理方法青岛南涯电子有限公司电镀TEAM 徐宽文任常忠薛江1.前言LHX-920酸性镀锡光亮剂是由青岛大学用应技术学院谢洪波教授研制的硫酸盐镀锡光亮剂，其使用量少，工艺范围宽，而且能使镀层结晶细致光亮，镀液长期使用稳定不变色，是一种质优价廉的光亮剂。
其性能完全可以替代国外产品。
我公司主要生产弱电轻触开关镀件为铁基体上镀锡。
2000年的时候我们曾使用一种进口光亮剂，但老是出现质量问题，镀液也不稳定，在2003年的时候经过试验选择了LHX-920光亮剂，一直使用至今效果不错。
我们总结了一套适合LHX-920酸性光亮剂的最佳工艺条件及一些常见故障的处理方法，希望与电镀界同仁一起探讨。
2.工艺流程化学除油—酸洗—镀镍—活化—镀锡—中和—烘干3.配方及操作3.1化学除油目的：将粘附在待镀件表面上的油污去除，提高镀层与基体金属的结合力和保持镀液清洁。
工艺：市售一般除油剂温度：50-60℃时间：5-10分钟操作：把待镀件浸入除油液处理5-10分钟，然后用热水清洗（60-70℃）1分钟，再用流水清洗直水呈中性。
3.2酸洗目的：去除镀件表面氧化膜工艺：H2SO4: 3-5%温度：室温时间： 2-3分钟操作：把镀件浸入酸洗液中2-3分钟，注意把氧化膜完全去除。
否则可延长时间。
3.3镀镍目的：提高镀件盐雾试验工艺：NISO4: 250g/lNICL2: 50g/lH3BO3: 50g/l3.4活化目的：溶解镀件表面钝态膜，以保证镀层与基体结合力。
工艺：H2SO4: 5-7%温度：室温时间： 2分钟操作：把镀件浸入活化液中2分钟。
3.5电镀3.5.1镀液成分及工艺条件SnSO4 25-40g/LH2SO4 80-100ml/LLHX-920开缸剂 30-40ml/LLHX-920辅光剂 1-5ml/L温度 5-30℃（最佳10-25℃）电流密度 0.5-1A/dm2过滤连续阳极99.95%纯锡3.5.2 镀液的配制（1）注入3/4的纯水与洁净的镀槽内。
酸性镀锡液稳定性的研究
酸性镀锡液稳定性的研究
沈慕昭
【期刊名称】《电镀与精饰》
【年(卷),期】1990(12)5
【摘要】光亮性镀锡层有优良的可焊性和抗腐蚀性装饰性,被广泛应用于电子产品、罐头食品及家用电器上.酸性镀锡液具有电流效率高、沉积速度快、无毒等优点,但
镀液很不稳定,使用过程中会出现白色锡胶使镀液发生浑浊.氟硼酸铅锡合金镀液也
有类似的情况,但加入每升lO克的异菸酸就可避免Sn(Ⅱ)和.Pb(Ⅱ)的氧化,使镀液
长期保持清亮,这是异菸酸在槽液中起电位调节作用的结果.酸性镀锡液也是变价金
属镀槽,能否像铅锡合金镀槽一样找到电位调节剂来使镀液稳定.本文用循环伏安法,恒电位电解和一般化学分析法来研究酸性镀锡液变浑浊的本质,并提出防止浑浊出
现的措施.
【总页数】1页(P7)
【作者】沈慕昭
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.13
【相关文献】
1.酸性镀锡液稳定性的研究概述 [J], 倪光明;严怡芹
2.酸性镀锡液的稳定性与镀层的可焊性 [J], 唐春华
3.高稳定性酸性光亮镀锡工艺研究 [J], 肖鑫
4.高稳定性酸性光亮镀锡工艺研究 [J], 肖鑫;龙有前;郭贤烙;易翔;王琴
5.酸性镀锡液不稳定性研究 [J], 肖鑫;龙有前;郭贤烙;易翔
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酸性化学镀锡工艺研究与机理分析
４
中南大学硕士学位论文
第１章文献综述
门、汽车活塞、镀锡铜线和ＣＰ线、电子元器件和印制线路板等。锡镀层在食品 加工业的应用是基于无毒性、良好延展性（韧性）和抗蚀性；广泛应用于电子工 业是由于它能保护基底金属（一般是铜、镍及其合金）免受氧化并能保持基底金 属的可焊性。此外。厚锡镀层也应用于某些机械工程中的泵部件和活塞环。由于 锡优良的润滑性，还可用作油井管道连接器的电镀。在这类应用中，为避免酸性镀 锡可能产生的氢脆，通常采用碱性锡酸盐电镀工艺。 虽然大部分镀锡层是通过电镀锡获得的，不过近年来，由于电子、信息产业 的迅速发展，对电子元器件、半导体、印制电路板的可焊性镀锡层需求量大幅增 加。虽然用电镀法制备镀锡层工艺较为成熟，已广泛使用于电子工业中，然而化 学镀锡工艺与电镀锡工艺相比，由于不需要电镀电源设备、操作简便，有良好的 均镀能力及深镀能力，不受工件几何形状的限制，能解决电镀法所无法解决的某 些工艺难题。并且采用化学镀锡可以降低成本，提高产品质量和效率，在电子工 业产品及ＰＣＢ线路板领域中具有广泛的应用前景。因此化学镀锡工艺的深入研究 得到科技工作者的广泛关注，随着进入２ｌ世纪后电子信息工业的飞跃发展，化 学镀锡工艺技术必将有更大的突破。
中南大学硕士学位论文
第１章文献综述
Ｓｎ－Ｐｂ合金为氯化物镀液体系及氟硼酸盐镀液体系【１９－２３１，Ｎ９０年代以来则相继出 现了许多有机磺酸盐镀液体系，并以众多优点得到许多科技工作者的青睐，大力 投入资金和精力进行了研究和改进，使其得到很大的发展。 氯化物镀液体系【卅中一般含有ＳｎＣｌ２、ＶｂＣｌ２、ＮａＨ２Ｐ０２、Ｈ２０、Ｏｍ２）２ｃｓ、 ＨＣＩ、明胶、表面活性剂等，有的镀液中含有ＥＤＴＡ、ＮＨ２ＮＩ－１２・２ＨＣＩ。ｐＨ值一 般为２，镀液温度７０＂（３左右，沉积速率一般为ｌｌｔｍ／１０ｍｉｎ，镀层中Ｐｂ含量在１０９６（质 量分数）左右。但此类工艺镀层厚度薄、可焊性差，而少数的可溶性金属氧化物易 与络合物生成沉淀，即使升高镀液温度，当镀件入槽时也会引起溶液局部温度的 降低而引发沉淀。 氟硼酸盐镀液体系阱２６１是为克服上述缺点，最先由日本专利推出的，一般含 有氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸、硫脲、次亚磷酸钠及表面活性剂１２７１。镀液温 度为７０℃左右，沉积速率１．２０ｒｅ／１０ ｍｉｎ，镀层中Ｐｂ含量１０％左右。此类镀液由 于含氟硼酸，严重危害人体健康，对基体材料侵蚀也较为严重。如可能导致铜基导 线宽度变小甚至断路、侵蚀ＰＣＢ的玻纤束等田】，而且腐蚀设备，废水处理困难， 在实际生产中未能广泛应用。 虽然化学镀锡铅合金中的氟硼酸盐镀液有一定的优点，但随着电子工业的迅 速发展，锡铅合金镀液用量日益增大，其缺点也越来越突出。它不但对设备腐蚀 性强，而且污染环境，影响操作人员健康，废液处理也较困难。 ８０年代起，特别是９０年代以来，相继出现了许多有机磺酸盐镀液的专利配方 １２９－３２１，这类非氟硼酸盐锡铅合金镀液逐渐受到人们的重视，而且由于在设备维 护和污染控制方面的优点，该类镀液正在越来越多地取代氟硼酸盐镀口３】。此类镀 液的主要优点是：对基材及设备的腐蚀性小、无毒、污染小、镀液稳定性好、沉 积速率快、合金成分比例可变范围较大。 有机磺酸盐镀液一般含有Ｓｎ２＋和ｐｂ２＋的可溶性有机酸盐、有机酸、硫脲或硫 脲衍生物、含Ｎ化合物和还原剂。主盐是有机磺酸锡如烷基磺酸锡、羟烷基磺酸 锡等以及有机磺酸铅，其他试剂包括有机磺酸如甲基磺酸、磺基安息香酸等；络 合剂如氨基二乙酸等；还原剂一般为次亚磷酸盐、胺硼烷类，也有采用ＴｉＣｌ。、肼 衍生物或硼氢化物唧】。 镀液中的一些添加剂的选择也十分重要，如为了提高镀液的高温时效稳定性 需要加入硫脲和硫脲衍生物，这种络合剂与镀液中的铜离子强烈地络合，显著地 降低镀液中的铜离子活性，使镀液中铜的标准电位与锡的标准电位发生逆转，有 助于Ｓｎ２＋的置换析出。 为了防止镀液中的ｓｎ２＋氧化添加了防氧化剂，一般是对苯二酚、抗坏血酸等。
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分析酸性镀锡技术存在的问题
1. 环境温度低时（冬天），电刷镀锡层有较好的亮度；环境温度高时（夏天），镀锡层亮度变差，易出现泛黄或发黑（灰）现象，。
2. 酸性镀锡液有较强的腐蚀性，不仅会腐蚀基体金属（如铝上镀锡等，非镀部位常常发生严重腐蚀，这也是铝上镀锡质量不高的主要原因之一），还会对已有的镀锡层产生明显的腐蚀，特别是在刷镀面积较大的工件时，经常会观察到一旦镀笔离开工件的时间较长，原有的镀锡层就会退色（即已镀锡层被酸性镀锡液腐蚀掉了）。
因此，酸性电刷镀锡技术不宜用于大面积工件的镀锡施工。
3. 接触到酸性镀锡液的原有镀锡层会失去光泽。
对于已经镀好的锡层，如果不及时进行遮蔽保护，当其接触到酸性镀锡液时就会出现失色现象，使整个工件表面镀锡层的颜色不均匀，产生花斑，严重影响镀锡层的外观质量。
例如，汇流排双面镀锡时，最后的镀锡面是光亮的，以前的镀锡面颜色发暗、色彩不一致。
4. 酸性镀锡液稳定性差。
在酸性镀锡液中，都是用二价锡离子作主盐。
二价锡离子很容易和空气的氧发生化学反应生成四价锡离子，当镀液中的四价锡离子过多时，镀锡层亮度下降，镀液中出现大量沉淀，导致镀液提前失效，利用率降低、生产成本增加。
5. 酸性镀液对人体有一定的腐蚀性。
在使用酸性镀锡液刷镀时，应戴上耐酸手套或穿上防护服，否则接触到镀液的人体会有刺痛感，溅有镀液的衣服会局部退色或破损。
对于碱性镀锡技术而言，主要存在以下几个方面的问题：
1. 镀液只能在高温下施工。
镀液温度低于70℃时，无法获得银灰（白）色的镀锡层，常温下只能获得暗（黑）灰色镀锡层。
2. 镀锡层结晶粗糙，孔隙率大，致密性差，只能通过镀后打磨方式使粗糙、多孔的镀锡层显示出金属色。
3. 镀液呈强碱性，铝上镀锡时会造成基体金属的过腐蚀。
4. 电流效率低（约60%），沉积刷镀慢，镀厚能量弱。
5. 碱性镀液对人体有一定的腐蚀性。
在使用碱性镀锡液刷镀时，应戴上耐碱手套或穿上防护服，否则接触到镀液的人体会有刺痛感。
无论是酸性镀锡液，还是碱性镀锡液，其较强的酸、碱性会或多或少地对环境造成一定程度的污染。