1. 不銹(xiu)鋼(gang)鍍錫鈰(shi)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. 鍍錫鈰合金酸性溶(rong)液(ye)成分(fen)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
鍍錫添加劑(SS820) 15mL/L 、 陽極 純(chun)錫板
鍍錫添加劑(SS821) 1mL/L 、 陰陽極面積比 2:1 、鍍錫穩(wen)定劑 20~30mL/L
3. 錫(xi)鈰合(he)金鍍液的(de)配制
先取1/2體(ti)積(ji)的(de)去離(li)子水、加入(ru)(ru)硫(liu)酸,攪拌同時進(jin)行,趁溶(rong)液溫度上升,加入(ru)(ru)硫(liu)酸亞錫,攪拌溶(rong)解冷卻(que)后(hou),再加入(ru)(ru)硫(liu)酸高鈰,溶(rong)解后(hou),再加人預先用(yong)水稀釋至5倍(bei)的(de)SS820、SS821和(he)穩定劑,最后(hou)加水至所需體(ti)積(ji),攪拌均勻,放(fang)入(ru)(ru)陽(yang)極錫板(ban),陰極鐵板(ban),通電電解2~4小時后(hou),即可(ke)試鍍(du)。
新配鍍(du)液應維持相對密(mi)度波美度18°Bé。
4. 錫(xi)鈰(shi)合金鍍液(ye)各成分的(de)作用(yong)
a. 硫酸亞錫
硫酸亞(ya)錫(xi)為(wei)主(zhu)鹽,提(ti)(ti)供亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi),亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi)為(wei)二價錫(xi),不(bu)可(ke)使用雙氧(yang)水(shui),以防止亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi)轉變為(wei)四(si)價錫(xi),四(si)價錫(xi)會引起溶液(ye)渾濁。適當的亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi)可(ke)使電(dian)流密度開大(da),使沉(chen)積速率提(ti)(ti)高。但亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi)濃度過高,如超過45g/L,溶液(ye)均鍍能(neng)力下降,鍍層結晶粗糙,甚(shen)至產(chan)生毛刺,亞(ya)錫(xi)離(li)子(zi)(zi)濃度過低,如30g/L以下,雖(sui)然分散(san)能(neng)力好,但電(dian)流密度開不(bu)大(da),否則鍍錫(xi)層易燒焦。
b. 硫(liu)酸
硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)是導電劑(ji)。主要(yao)是防止(zhi)亞(ya)錫(xi)(xi)離子(zi)水解(jie),變成(cheng)氫氧化(hua)錫(xi)(xi)沉(chen)淀(dian),硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)適量(liang)使溶(rong)液穩定(ding),錫(xi)(xi)層結晶細致。硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)含量(liang)過高,如大于160g/L,加速錫(xi)(xi)板溶(rong)解(jie),鍍層由(you)光(guang)亮銀(yin)白色(se)變成(cheng)灰色(se),毛刺逐步(bu)加重(zhong)。硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)含量(liang)過低,如小(xiao)于120g/L,亞(ya)易寓子(zi)易水解(jie),溶(rong)液變濁,產(chan)生沉(chen)淀(dian)。硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)在120~160g/L,能增加導電性,提高陰極的極化(hua)作用,使鍍層光(guang)亮、細致。
c. 硫酸高鈰
在(zai)錫(xi)層(ceng)(ceng)中引人微(wei)量(liang)稀(xi)土金屬鈰(shi)(shi),鍍(du)層(ceng)(ceng)硬度提高(gao),釬(han)焊(han)性和抗氧化性均(jun)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。鍍(du)液(ye)中鈰(shi)(shi)的存在(zai),使電流密度增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),均(jun)鍍(du)能力和光亮范(fan)圍增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),溶液(ye)更加(jia)(jia)穩定,但含鈰(shi)(shi)量(liang)過高(gao),發層(ceng)(ceng)釬(han)焊(han)性降低(di)。硫酸高(gao)鋪含量(liang)取8~15g8/L最佳。
d. 光亮劑
SS820是(shi)開缸劑(ji)(ji)(ji),開缸時(shi)(shi)一次性(xing)加(jia)(jia)入15mL/L. SS821是(shi)補充劑(ji)(ji)(ji),每通電IKA電量時(shi)(shi)添(tian)加(jia)(jia)100~300mL.光亮劑(ji)(ji)(ji)的加(jia)(jia)入使陰極極化作(zuo)用(yong)提高,整平性(xing)提高,使鍍層細致(zhi)光亮。光亮劑(ji)(ji)(ji)過(guo)量使鍍層發黑。光亮劑(ji)(ji)(ji)應按量勤加(jia)(jia)少加(jia)(jia)。
e. 穩定劑
防(fang)止溶(rong)液(ye)(ye)變(bian)濁(zhuo)(zhuo),延長清液(ye)(ye)使用(yong)(yong)(yong)周期。加(jia)(jia)入(ru)(ru)過(guo)量(liang),降(jiang)低電流效率,影響鍍(du)層(ceng)亮度。雖然加(jia)(jia)有(you)穩定劑,但溶(rong)液(ye)(ye)亞錫(xi)離子氧化(hua)變(bian)濁(zhuo)(zhuo)的過(guo)程仍不(bu)可避免,只不(bu)過(guo)變(bian)濁(zhuo)(zhuo)的周期延長些。當溶(rong)液(ye)(ye)變(bian)濁(zhuo)(zhuo)時,要使用(yong)(yong)(yong)SY800鍍(du)錫(xi)處理劑30mL/L,當加(jia)(jia)入(ru)(ru)處理劑稍加(jia)(jia)攪勻(yun)后,立即(ji)停止靜置(zhi),沉(chen)淀(dian)向槽底凝聚沉(chen)降(jiang),經(jing)過(guo)半小時即(ji)可用(yong)(yong)(yong)虹吸法抽出(chu)上層(ceng)清液(ye)(ye),棄去底層(ceng)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye),然后用(yong)(yong)(yong)適量(liang)新配(pei)鍍(du)液(ye)(ye)補(bu)充損失的槽液(ye)(ye),最好(hao)分析溶(rong)液(ye)(ye)成分,對含量(liang)加(jia)(jia)以調整。
5. 不銹鋼鍍(du)錫鈰合金工藝流程
化(hua)學除油→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→陰(yin)極電解(jie)活(huo)化(hua)[鹽(yan)酸50%(體(ti)積分(fen)(fen)數(shu)),水(shui)50%(體(ti)積分(fen)(fen)數(shu)),溫(wen)度(du)室(shi)(shi)溫(wen),電流(liu)密度(du)(DK)1~3A/d㎡,時間(jian)7~10min,陰(yin)極不銹鋼待鍍件(jian),陽(yang)極布包碳精(jing)板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→閃鍍鎳[氯化(hua)鎳180~220g/L,鹽(yan)酸120~160g/L,室(shi)(shi)溫(wen),陰(yin)極電流(liu)密度(du)(DK)1~4A/d㎡2,時間(jian)5~10min,陽(yang)極鎳板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)化(hua)[硫酸5%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),時間(jian)5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸性鍍光亮銅(tong)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)化(hua)[硫酸5%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),時間(jian)5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鍍錫(xi)鈰合金(jin)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→中和(磷酸三鈉50~100g/L,時間(jian)5~10s)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍(dun)化(hua)(鉻酐(gan)50~60g/L,硫酸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→驗收。
6. 鍍(du)層性能測試
a. 耐蝕性
中(zhong)性鹽霧實驗[氯化鈉5%(質量(liang)分數(shu)),溫度(35±2)℃,噴霧8h,停16h為(wei)1周期]若2周期無銹點即為(wei)合格。
b. 結合強(qiang)度實驗
①. 彎折法: 反復彎曲90°共6次(ci),彎曲處無(wu)起皮(pi)脫落為合格。
②. 加熱(re)法(fa): 在(zai)烘箱中加熱(re)至(150±5)℃,保(bao)(bao)溫(wen)2h,表面無(wu)變化,仍(reng)保(bao)(bao)持原光澤,無(wu)起泡(pao)脫(tuo)皮,再立即浸入(ru)冷水(shui)驟冷,光澤無(wu)變化,未起泡(pao)脫(tuo)皮為合格。
③. 蒸(zheng)氣法: 在沸騰水面上(shang)暴露在相(xiang)對(dui)濕度90%的(de)100℃蒸(zheng)氣中保持(chi)(chi)1h仍(reng)保持(chi)(chi)色澤不變無起泡脫皮(pi)為合格。
7. 效(xiao)益
不銹鋼鍍錫鈰合金,可以(yi)代替銅件鍍銀。工(gong)藝無毒,環境保護效果好(hao)(hao),力學(xue)強度好(hao)(hao),耐蝕性(xing)好(hao)(hao),可焊性(xing)好(hao)(hao),產(chan)品(pin)質量高。鍍液穩定,維(wei)護方便,成本(ben)低(di)廉(lian),經濟效益(yi)好(hao)(hao)。
不(bu)銹鋼鍍錫(xi)鈰合金常見故障、產生原因及解決方法見表4-19。

