1. 不銹鋼鍍錫鈰(shi)合金的應用
不銹鋼鍍錫鈰合金可提高其釬焊性能,使不(bu)銹鋼在電子行業的應用更加廣泛。
2. 鍍錫鈰合金(jin)酸(suan)性(xing)溶液成分(fen)及(ji)工作條件
硫酸亞錫(SnSO4) 30~45g/L 、 溫度 低于40℃
硫酸(H2SO4)(d=1.84) 120~160g/L 、 電流密度 1~3A/d㎡ 、 時間 30~50min
硫酸高鈰(CeSO4·4H2O) 10~20g/L 、陰極移動 需要
鍍錫(xi)添加劑(SS820) 15mL/L 、 陽(yang)極 純錫(xi)板(ban)
鍍錫添加劑(ji)(SS821) 1mL/L 、 陰陽極面積比 2:1 、鍍錫穩定(ding)劑(ji) 20~30mL/L
3. 錫鈰合(he)金鍍液的配(pei)制
先取1/2體積的去離子水(shui)(shui)、加入(ru)硫(liu)酸,攪拌同時進(jin)行,趁溶液(ye)溫度上(shang)升,加入(ru)硫(liu)酸亞錫(xi),攪拌溶解(jie)冷(leng)卻后,再加入(ru)硫(liu)酸高(gao)鈰,溶解(jie)后,再加人(ren)預先用(yong)水(shui)(shui)稀釋(shi)至5倍的SS820、SS821和(he)穩定劑,最后加水(shui)(shui)至所(suo)需體積,攪拌均勻,放入(ru)陽極(ji)錫(xi)板,陰極(ji)鐵板,通電電解(jie)2~4小時后,即可試鍍(du)。
新配鍍液(ye)應(ying)維持相對密度波美度18°Bé。
4. 錫(xi)鈰合金鍍(du)液各成分的作(zuo)用
a. 硫(liu)酸亞(ya)錫
硫酸亞(ya)錫(xi)為(wei)主鹽,提供(gong)亞(ya)錫(xi)離(li)子,亞(ya)錫(xi)離(li)子為(wei)二價錫(xi),不可使用雙氧水(shui),以(yi)防止亞(ya)錫(xi)離(li)子轉(zhuan)變為(wei)四價錫(xi),四價錫(xi)會引起溶液渾濁。適當(dang)的亞(ya)錫(xi)離(li)子可使電流密度開(kai)大,使沉積速率提高。但亞(ya)錫(xi)離(li)子濃(nong)度過(guo)高,如超過(guo)45g/L,溶液均鍍(du)能(neng)力下(xia)降,鍍(du)層結(jie)晶粗糙,甚至(zhi)產生(sheng)毛刺,亞(ya)錫(xi)離(li)子濃(nong)度過(guo)低(di),如30g/L以(yi)下(xia),雖然(ran)分散能(neng)力好,但電流密度開(kai)不大,否則鍍(du)錫(xi)層易燒(shao)焦。
b. 硫酸(suan)
硫酸是導(dao)電劑(ji)。主要是防(fang)止亞錫(xi)(xi)離(li)子水解,變(bian)成氫氧(yang)化錫(xi)(xi)沉(chen)(chen)淀,硫酸適量(liang)使(shi)溶(rong)液穩(wen)定,錫(xi)(xi)層結晶(jing)細致。硫酸含量(liang)過高,如(ru)大(da)于160g/L,加(jia)速錫(xi)(xi)板溶(rong)解,鍍層由光亮(liang)銀(yin)白色變(bian)成灰(hui)色,毛刺(ci)逐步加(jia)重。硫酸含量(liang)過低,如(ru)小(xiao)于120g/L,亞易(yi)寓子易(yi)水解,溶(rong)液變(bian)濁,產生沉(chen)(chen)淀。硫酸在(zai)120~160g/L,能增加(jia)導(dao)電性,提高陰極的極化作(zuo)用,使(shi)鍍層光亮(liang)、細致。
c. 硫酸高鈰
在(zai)錫層(ceng)(ceng)中(zhong)引人微量稀土金屬鈰(shi),鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)硬度提高,釬焊(han)性和抗氧化性均增(zeng)加(jia)。鍍(du)(du)液(ye)中(zhong)鈰(shi)的存(cun)在(zai),使電流密度增(zeng)加(jia),均鍍(du)(du)能力(li)和光(guang)亮范圍(wei)增(zeng)加(jia),溶液(ye)更加(jia)穩定,但含(han)鈰(shi)量過高,發層(ceng)(ceng)釬焊(han)性降低。硫酸高鋪含(han)量取8~15g8/L最佳。
d. 光亮劑
SS820是開(kai)(kai)缸劑(ji),開(kai)(kai)缸時(shi)一次性加入15mL/L. SS821是補充劑(ji),每(mei)通電(dian)(dian)IKA電(dian)(dian)量時(shi)添加100~300mL.光亮(liang)(liang)劑(ji)的加入使(shi)陰極極化作用(yong)提高,整(zheng)平性提高,使(shi)鍍(du)層細致光亮(liang)(liang)。光亮(liang)(liang)劑(ji)過量使(shi)鍍(du)層發黑。光亮(liang)(liang)劑(ji)應按量勤加少加。
e. 穩定劑
防止(zhi)溶液(ye)變(bian)濁(zhuo),延(yan)長清液(ye)使用(yong)(yong)周期。加(jia)(jia)入(ru)過量(liang)(liang),降(jiang)低電流效率,影響鍍(du)層(ceng)亮度(du)。雖然(ran)加(jia)(jia)有穩定劑,但溶液(ye)亞(ya)錫(xi)(xi)離(li)子氧化變(bian)濁(zhuo)的過程仍不可(ke)避免,只不過變(bian)濁(zhuo)的周期延(yan)長些。當溶液(ye)變(bian)濁(zhuo)時,要使用(yong)(yong)SY800鍍(du)錫(xi)(xi)處(chu)理劑30mL/L,當加(jia)(jia)入(ru)處(chu)理劑稍(shao)加(jia)(jia)攪勻后,立即停(ting)止(zhi)靜置,沉淀向(xiang)槽底(di)凝(ning)聚沉降(jiang),經過半小時即可(ke)用(yong)(yong)虹吸法抽出上(shang)層(ceng)清液(ye),棄去底(di)層(ceng)濁(zhuo)液(ye),然(ran)后用(yong)(yong)適量(liang)(liang)新配鍍(du)液(ye)補充損(sun)失的槽液(ye),最好分(fen)析溶液(ye)成分(fen),對(dui)含量(liang)(liang)加(jia)(jia)以(yi)調整。
5. 不(bu)銹鋼(gang)鍍錫鈰(shi)合(he)金工藝(yi)流程
化(hua)(hua)學(xue)除(chu)油(you)→水(shui)洗(xi)(xi)→陰(yin)極(ji)(ji)(ji)電解活(huo)化(hua)(hua)[鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)50%(體積分(fen)數),水(shui)50%(體積分(fen)數),溫(wen)(wen)(wen)度(du)室溫(wen)(wen)(wen),電流(liu)密(mi)度(du)(DK)1~3A/d㎡,時(shi)(shi)間7~10min,陰(yin)極(ji)(ji)(ji)不(bu)銹(xiu)鋼待(dai)鍍(du)件,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布包碳(tan)精板]→水(shui)洗(xi)(xi)→閃鍍(du)鎳[氯化(hua)(hua)鎳180~220g/L,鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)120~160g/L,室溫(wen)(wen)(wen),陰(yin)極(ji)(ji)(ji)電流(liu)密(mi)度(du)(DK)1~4A/d㎡2,時(shi)(shi)間5~10min,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)鎳板]→水(shui)洗(xi)(xi)→活(huo)化(hua)(hua)[硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)5%(質(zhi)量(liang)分(fen)數),時(shi)(shi)間5s]→水(shui)洗(xi)(xi)→酸(suan)(suan)(suan)(suan)性(xing)鍍(du)光亮(liang)銅(tong)→水(shui)洗(xi)(xi)→活(huo)化(hua)(hua)[硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)5%(質(zhi)量(liang)分(fen)數),時(shi)(shi)間5s]→水(shui)洗(xi)(xi)→鍍(du)錫鈰合(he)金(jin)→水(shui)洗(xi)(xi)→中和(磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)三鈉50~100g/L,時(shi)(shi)間5~10s)→水(shui)洗(xi)(xi)→鈍化(hua)(hua)(鉻酐50~60g/L,硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)2~3g/L,室溫(wen)(wen)(wen),時(shi)(shi)間20~30s)→水(shui)洗(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)→熱(re)水(shui)→甩干→驗(yan)收。
6. 鍍層性能(neng)測(ce)試
a. 耐蝕性
中性鹽霧實(shi)驗[氯化鈉5%(質量分數),溫度(35±2)℃,噴霧8h,停16h為1周期(qi)]若2周期(qi)無銹點(dian)即為合格(ge)。
b. 結合強度實(shi)驗
①. 彎(wan)(wan)折法: 反復彎(wan)(wan)曲90°共6次,彎(wan)(wan)曲處無起皮脫落為(wei)合格。
②. 加熱法: 在烘(hong)箱中加熱至(150±5)℃,保(bao)溫2h,表面(mian)無(wu)變化,仍保(bao)持原(yuan)光澤(ze),無(wu)起(qi)泡脫皮(pi),再立即浸入冷(leng)水驟冷(leng),光澤(ze)無(wu)變化,未起(qi)泡脫皮(pi)為合格。
③. 蒸(zheng)氣法(fa): 在(zai)沸騰水面上(shang)暴露(lu)在(zai)相(xiang)對濕度90%的100℃蒸(zheng)氣中保持1h仍保持色(se)澤不變無起泡脫皮為合(he)格。
7. 效(xiao)益
不銹鋼鍍錫鈰(shi)合金,可(ke)以代替銅件(jian)鍍銀(yin)。工藝無毒(du),環境保護效果好(hao)(hao),力(li)學強(qiang)度(du)好(hao)(hao),耐蝕性好(hao)(hao),可(ke)焊(han)性好(hao)(hao),產品(pin)質量(liang)高。鍍液穩定,維(wei)護方(fang)便(bian),成本(ben)低廉,經濟(ji)效益好(hao)(hao)。
不(bu)銹鋼鍍錫鈰合金常(chang)見故障、產生(sheng)原因及解決方法見表4-19。