1. 不銹鋼(gang)鍍錫鈰合金的應(ying)用
不銹鋼鍍錫鈰合金可提高其釬焊性能,使不銹鋼在電子行業的應用更加廣泛。
2. 鍍錫(xi)鈰合金酸性溶液成分及工作條件(jian)
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(tian)加(jia)劑(SS820) 15mL/L 、 陽極 純錫(xi)板
鍍錫添加劑(ji)(SS821) 1mL/L 、 陰陽極面(mian)積比 2:1 、鍍錫穩定劑(ji) 20~30mL/L
3. 錫(xi)鈰合(he)金鍍液的配制
先(xian)取1/2體(ti)積(ji)的去離子水(shui)、加(jia)(jia)入(ru)硫(liu)酸,攪(jiao)拌(ban)同時進行,趁溶液溫度上升,加(jia)(jia)入(ru)硫(liu)酸亞(ya)錫(xi),攪(jiao)拌(ban)溶解(jie)冷卻后(hou),再加(jia)(jia)入(ru)硫(liu)酸高鈰(shi),溶解(jie)后(hou),再加(jia)(jia)人(ren)預先(xian)用(yong)水(shui)稀釋(shi)至(zhi)5倍(bei)的SS820、SS821和穩(wen)定劑,最后(hou)加(jia)(jia)水(shui)至(zhi)所需體(ti)積(ji),攪(jiao)拌(ban)均勻,放(fang)入(ru)陽(yang)極錫(xi)板(ban),陰極鐵(tie)板(ban),通電電解(jie)2~4小時后(hou),即(ji)可(ke)試鍍。
新配鍍液(ye)應(ying)維持相(xiang)對(dui)密度(du)波美度(du)18°Bé。
4. 錫鈰合(he)金(jin)鍍液(ye)各(ge)成分的作用
a. 硫酸亞錫
硫(liu)酸(suan)亞錫(xi)(xi)為(wei)主鹽,提供亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi),亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi)為(wei)二(er)價(jia)錫(xi)(xi),不可(ke)(ke)使(shi)用雙氧(yang)水,以(yi)防止(zhi)亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi)轉變為(wei)四價(jia)錫(xi)(xi),四價(jia)錫(xi)(xi)會(hui)引起(qi)溶液渾(hun)濁。適(shi)當的亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi)可(ke)(ke)使(shi)電流(liu)密度(du)(du)開(kai)大(da),使(shi)沉積(ji)速(su)率(lv)提高。但(dan)亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi)濃度(du)(du)過高,如超(chao)過45g/L,溶液均鍍能力下降,鍍層結晶(jing)粗(cu)糙,甚至產生毛刺,亞錫(xi)(xi)離(li)(li)子(zi)(zi)濃度(du)(du)過低,如30g/L以(yi)下,雖然(ran)分散能力好(hao),但(dan)電流(liu)密度(du)(du)開(kai)不大(da),否則(ze)鍍錫(xi)(xi)層易燒焦(jiao)。
b. 硫(liu)酸
硫(liu)酸(suan)是導電劑。主要是防止(zhi)亞錫(xi)離子水解(jie),變(bian)成(cheng)氫氧化(hua)錫(xi)沉(chen)淀(dian),硫(liu)酸(suan)適(shi)量(liang)使溶(rong)液穩(wen)定,錫(xi)層(ceng)結(jie)晶細致。硫(liu)酸(suan)含量(liang)過(guo)高(gao),如大于(yu)160g/L,加速錫(xi)板(ban)溶(rong)解(jie),鍍層(ceng)由光亮銀白色變(bian)成(cheng)灰(hui)色,毛刺逐步加重(zhong)。硫(liu)酸(suan)含量(liang)過(guo)低,如小于(yu)120g/L,亞易寓子易水解(jie),溶(rong)液變(bian)濁,產(chan)生沉(chen)淀(dian)。硫(liu)酸(suan)在120~160g/L,能增(zeng)加導電性,提高(gao)陰極的極化(hua)作用,使鍍層(ceng)光亮、細致。
c. 硫酸高鈰(shi)
在錫(xi)層(ceng)中引人(ren)微(wei)量稀土金屬鈰(shi),鍍層(ceng)硬度提(ti)高,釬焊性(xing)和抗(kang)氧化性(xing)均增(zeng)(zeng)加。鍍液中鈰(shi)的存在,使(shi)電流密度增(zeng)(zeng)加,均鍍能力(li)和光亮范圍增(zeng)(zeng)加,溶液更加穩定,但(dan)含鈰(shi)量過高,發層(ceng)釬焊性(xing)降低。硫酸(suan)高鋪含量取8~15g8/L最佳(jia)。
d. 光亮劑
SS820是開(kai)缸劑(ji)(ji)(ji),開(kai)缸時一(yi)次性加入(ru)15mL/L. SS821是補充劑(ji)(ji)(ji),每通電(dian)IKA電(dian)量(liang)(liang)時添加100~300mL.光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)(ji)的(de)加入(ru)使(shi)陰極(ji)極(ji)化(hua)作用提高(gao),整平性提高(gao),使(shi)鍍層細(xi)致(zhi)光(guang)亮(liang)(liang)。光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)(ji)過量(liang)(liang)使(shi)鍍層發黑。光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)(ji)應按量(liang)(liang)勤加少加。
e. 穩定(ding)劑
防止溶液(ye)(ye)(ye)(ye)變(bian)濁,延(yan)長清液(ye)(ye)(ye)(ye)使用周期。加(jia)入過(guo)量,降低電(dian)流效率,影響鍍(du)層(ceng)亮度。雖然加(jia)有穩定(ding)劑,但溶液(ye)(ye)(ye)(ye)亞錫離子氧(yang)化變(bian)濁的過(guo)程仍不可避(bi)免,只不過(guo)變(bian)濁的周期延(yan)長些。當(dang)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)變(bian)濁時(shi),要使用SY800鍍(du)錫處(chu)理劑30mL/L,當(dang)加(jia)入處(chu)理劑稍加(jia)攪勻后(hou),立即(ji)停止靜置,沉淀向槽底(di)凝聚沉降,經過(guo)半小時(shi)即(ji)可用虹(hong)吸(xi)法(fa)抽出上層(ceng)清液(ye)(ye)(ye)(ye),棄去底(di)層(ceng)濁液(ye)(ye)(ye)(ye),然后(hou)用適量新配鍍(du)液(ye)(ye)(ye)(ye)補充損失的槽液(ye)(ye)(ye)(ye),最(zui)好分析溶液(ye)(ye)(ye)(ye)成分,對含(han)量加(jia)以調整。
5. 不銹(xiu)鋼鍍(du)錫鈰(shi)合金(jin)工藝流程
化學除(chu)油→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→陰極電(dian)解活(huo)(huo)化[鹽酸(suan)50%(體積分數),水(shui)50%(體積分數),溫(wen)度(du)室(shi)(shi)溫(wen),電(dian)流密度(du)(DK)1~3A/d㎡,時間(jian)7~10min,陰極不銹鋼待鍍(du)件,陽極布包碳精板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→閃鍍(du)鎳(nie)[氯化鎳(nie)180~220g/L,鹽酸(suan)120~160g/L,室(shi)(shi)溫(wen),陰極電(dian)流密度(du)(DK)1~4A/d㎡2,時間(jian)5~10min,陽極鎳(nie)板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)(huo)化[硫酸(suan)5%(質量分數),時間(jian)5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸(suan)性(xing)鍍(du)光亮銅→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)(huo)化[硫酸(suan)5%(質量分數),時間(jian)5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鍍(du)錫鈰合金→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→中和(磷酸(suan)三鈉(na)50~100g/L,時間(jian)5~10s)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(鉻酐50~60g/L,硫酸(suan)2~3g/L,室(shi)(shi)溫(wen),時間(jian)20~30s)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→熱水(shui)→甩干→驗(yan)收。
6. 鍍層性能(neng)測試
a. 耐蝕(shi)性
中性(xing)鹽(yan)霧實(shi)驗(yan)[氯化(hua)鈉5%(質量分數),溫(wen)度(du)(35±2)℃,噴霧8h,停16h為(wei)1周(zhou)期]若2周(zhou)期無銹點即為(wei)合格。
b. 結合(he)強度實驗
①. 彎(wan)折法: 反(fan)復彎(wan)曲(qu)90°共6次,彎(wan)曲(qu)處無起皮脫落為合格(ge)。
②. 加熱(re)法: 在烘箱中加熱(re)至(150±5)℃,保溫(wen)2h,表(biao)面無(wu)變(bian)(bian)化,仍保持(chi)原(yuan)光澤,無(wu)起泡脫(tuo)皮,再立即浸(jin)入冷水驟(zou)冷,光澤無(wu)變(bian)(bian)化,未起泡脫(tuo)皮為合(he)格。
③. 蒸氣法: 在沸騰水面(mian)上暴露(lu)在相(xiang)對濕度90%的100℃蒸氣中(zhong)保(bao)持(chi)1h仍保(bao)持(chi)色澤不(bu)變無起泡脫(tuo)皮為合格。
7. 效益
不(bu)銹鋼鍍(du)錫鈰合金,可(ke)以代替(ti)銅件鍍(du)銀(yin)。工藝無毒,環境保護效果好(hao),力學(xue)強度(du)好(hao),耐蝕性好(hao),可(ke)焊性好(hao),產品質量高。鍍(du)液(ye)穩定(ding),維護方便,成本低廉,經濟效益好(hao)。
不銹鋼鍍錫鈰合金常見故障(zhang)、產(chan)生原因及解決方法見表(biao)4-19。

