1. 不銹鋼(gang)鍍錫(xi)鈰合金的應用(yong)
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(du)錫(xi)鈰(shi)合金酸性溶液成(cheng)分及工作(zuo)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(du)錫(xi)添加(jia)劑(SS820) 15mL/L 、 陽(yang)極 純錫(xi)板(ban)
鍍(du)錫添加劑(SS821) 1mL/L 、 陰陽極(ji)面積比 2:1 、鍍(du)錫穩定劑 20~30mL/L
3. 錫(xi)鈰合金鍍液的配制(zhi)
先(xian)取(qu)1/2體積的去離子水(shui)、加(jia)入硫酸(suan),攪拌同時進行,趁溶液溫度上升(sheng),加(jia)入硫酸(suan)亞錫,攪拌溶解冷卻后(hou),再(zai)加(jia)入硫酸(suan)高鈰,溶解后(hou),再(zai)加(jia)人預先(xian)用水(shui)稀釋至(zhi)5倍的SS820、SS821和穩(wen)定劑(ji),最后(hou)加(jia)水(shui)至(zhi)所需體積,攪拌均勻,放入陽極(ji)錫板,陰極(ji)鐵板,通電(dian)電(dian)解2~4小時后(hou),即(ji)可試鍍。
新配鍍液(ye)應(ying)維持相對密度(du)(du)波美度(du)(du)18°Bé。
4. 錫鈰合金鍍液各成分(fen)的作用
a. 硫(liu)酸亞錫
硫酸(suan)亞錫(xi)(xi)為(wei)主鹽,提供亞錫(xi)(xi)離子(zi),亞錫(xi)(xi)離子(zi)為(wei)二價(jia)錫(xi)(xi),不可使(shi)用(yong)雙氧水,以防(fang)止亞錫(xi)(xi)離子(zi)轉變(bian)為(wei)四價(jia)錫(xi)(xi),四價(jia)錫(xi)(xi)會引(yin)起溶液渾濁。適當的亞錫(xi)(xi)離子(zi)可使(shi)電流密度開大,使(shi)沉(chen)積速率(lv)提高。但(dan)亞錫(xi)(xi)離子(zi)濃(nong)度過高,如超過45g/L,溶液均鍍能力下降,鍍層結(jie)晶(jing)粗糙,甚至產生(sheng)毛(mao)刺,亞錫(xi)(xi)離子(zi)濃(nong)度過低,如30g/L以下,雖然分(fen)散(san)能力好,但(dan)電流密度開不大,否則鍍錫(xi)(xi)層易燒焦。
b. 硫酸
硫(liu)(liu)酸是導電(dian)(dian)劑。主要是防止(zhi)亞錫離(li)子水解(jie)(jie),變(bian)(bian)成氫(qing)氧化(hua)錫沉淀,硫(liu)(liu)酸適(shi)量(liang)使(shi)溶液穩定,錫層結晶細致。硫(liu)(liu)酸含量(liang)過高(gao),如(ru)大于(yu)160g/L,加速錫板溶解(jie)(jie),鍍(du)層由(you)光亮(liang)銀(yin)白色變(bian)(bian)成灰色,毛刺逐步加重(zhong)。硫(liu)(liu)酸含量(liang)過低(di),如(ru)小(xiao)于(yu)120g/L,亞易寓子易水解(jie)(jie),溶液變(bian)(bian)濁,產生沉淀。硫(liu)(liu)酸在120~160g/L,能增加導電(dian)(dian)性,提高(gao)陰極的極化(hua)作用,使(shi)鍍(du)層光亮(liang)、細致。
c. 硫(liu)酸高鈰
在錫(xi)層中(zhong)(zhong)引人(ren)微量(liang)稀土金屬鈰,鍍層硬度(du)提高,釬(han)焊(han)性(xing)和(he)抗氧化性(xing)均(jun)增加。鍍液中(zhong)(zhong)鈰的存在,使電流密度(du)增加,均(jun)鍍能(neng)力和(he)光亮范圍增加,溶液更加穩定(ding),但含鈰量(liang)過高,發(fa)層釬(han)焊(han)性(xing)降低(di)。硫酸(suan)高鋪含量(liang)取8~15g8/L最(zui)佳。
d. 光亮劑(ji)
SS820是(shi)開(kai)缸劑(ji)(ji),開(kai)缸時一次性(xing)加(jia)(jia)入(ru)15mL/L. SS821是(shi)補充劑(ji)(ji),每(mei)通電IKA電量(liang)時添加(jia)(jia)100~300mL.光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji)的加(jia)(jia)入(ru)使(shi)(shi)陰極(ji)極(ji)化(hua)作用提(ti)高(gao),整平性(xing)提(ti)高(gao),使(shi)(shi)鍍層細致光(guang)亮(liang)。光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji)過量(liang)使(shi)(shi)鍍層發黑(hei)。光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji)應按(an)量(liang)勤加(jia)(jia)少加(jia)(jia)。
e. 穩定(ding)劑
防止溶(rong)(rong)液變濁,延(yan)長(chang)清液使(shi)(shi)用(yong)周期。加(jia)(jia)(jia)入過(guo)量(liang),降低電流效率,影(ying)響鍍(du)層(ceng)亮度。雖然(ran)加(jia)(jia)(jia)有穩定(ding)劑(ji),但溶(rong)(rong)液亞錫(xi)離子氧化變濁的(de)(de)過(guo)程(cheng)仍不可避免,只不過(guo)變濁的(de)(de)周期延(yan)長(chang)些。當溶(rong)(rong)液變濁時,要使(shi)(shi)用(yong)SY800鍍(du)錫(xi)處(chu)(chu)理劑(ji)30mL/L,當加(jia)(jia)(jia)入處(chu)(chu)理劑(ji)稍加(jia)(jia)(jia)攪勻后,立(li)即停止靜置,沉淀向槽底凝聚沉降,經(jing)過(guo)半小時即可用(yong)虹(hong)吸法抽出上層(ceng)清液,棄去底層(ceng)濁液,然(ran)后用(yong)適量(liang)新配鍍(du)液補充損失的(de)(de)槽液,最好分(fen)析溶(rong)(rong)液成分(fen),對(dui)含量(liang)加(jia)(jia)(jia)以調整。
5. 不(bu)銹鋼鍍錫鈰合(he)金工藝(yi)流程
化學除油(you)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→陰極電(dian)解活化[鹽(yan)酸50%(體積(ji)分(fen)(fen)(fen)數),水(shui)50%(體積(ji)分(fen)(fen)(fen)數),溫度室(shi)溫,電(dian)流密度(DK)1~3A/d㎡,時(shi)間7~10min,陰極不銹鋼待鍍(du)(du)件,陽極布包碳精板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→閃鍍(du)(du)鎳[氯(lv)化鎳180~220g/L,鹽(yan)酸120~160g/L,室(shi)溫,陰極電(dian)流密度(DK)1~4A/d㎡2,時(shi)間5~10min,陽極鎳板]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→活化[硫酸5%(質量分(fen)(fen)(fen)數),時(shi)間5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→酸性鍍(du)(du)光亮(liang)銅→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→活化[硫酸5%(質量分(fen)(fen)(fen)數),時(shi)間5s]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→鍍(du)(du)錫鈰合金→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→中和(磷(lin)酸三鈉50~100g/L,時(shi)間5~10s)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→鈍化(鉻酐50~60g/L,硫酸2~3g/L,室(shi)溫,時(shi)間20~30s)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)→熱水(shui)→甩干→驗收。
6. 鍍層性(xing)能測試
a. 耐(nai)蝕(shi)性
中性鹽霧實驗[氯化鈉5%(質(zhi)量分(fen)數),溫度(du)(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. 結合強度實驗
①. 彎折法: 反(fan)復彎曲90°共6次,彎曲處(chu)無(wu)起(qi)皮脫(tuo)落為合格。
②. 加(jia)熱法(fa): 在烘箱中加(jia)熱至(150±5)℃,保溫(wen)2h,表面(mian)無(wu)變化,仍保持(chi)原光澤,無(wu)起泡脫皮,再立即浸入冷水驟冷,光澤無(wu)變化,未起泡脫皮為(wei)合格。
③. 蒸氣(qi)法: 在沸(fei)騰水面上暴露(lu)在相對濕(shi)度90%的100℃蒸氣(qi)中保持1h仍保持色澤不變無起泡脫皮為合格。
7. 效益
不銹鋼鍍(du)(du)錫鈰合金,可以代替銅件鍍(du)(du)銀。工藝無毒,環境(jing)保護效果好(hao),力學強度好(hao),耐蝕性好(hao),可焊性好(hao),產品質量(liang)高。鍍(du)(du)液穩定,維護方便,成(cheng)本低廉(lian),經濟效益(yi)好(hao)。
不(bu)銹鋼鍍錫鈰合金(jin)常見故(gu)障、產生原因及解決方法見表4-19。

