电镀锡资料

镀锡层均匀性差

镀锡层的均匀性差主要由溶液温度偏高引起的，当溶液温度高于35℃时会更明显。镀锡层均匀性差对质量影响很大，这是因为锡镀层的厚度相对较薄，不均匀的镀层局部处会更薄，该处有可能出现雾状和焊接性能差。

解决方法：

(1)控制溶液温度，必要时采取冷却措施；

(2)采取移动阴极。移动阴极不但能提高镀层均镀能力，还可提谪阴极电流密度，防止镀层烧焦、针孔、条状，以及暗灰色等症状出现，并对提高镀层光亮度等方面都有一定的作用。

沉积速度缓慢

硫酸亚锡是光亮镀锡溶液中的主盐，提供锡离子来源，其含量对镀层和镀锡过程中允许的电流密度有较大的影响，在允许范围内提高亚锡离子浓度可相应提高阴极电流密度，有利于加快镀层的沉积速度，相应地提高了生产效率。但当超过工艺规范要求，亚锡离子浓度过高或过低时对镀层质量会有如下的不良反映。

(1)硫酸亚锡含量过高时出现的主要症状：镀液分散能力降低；镀层结晶粗糙、色泽暗淡；光亮区范围变窄。

(2)硫酸亚锡含量过低时出现的症状：允许的电流密度范围明显缩小；镀层沉积速度缓慢；生产效率相应降低；镀层容易烧焦。

本故障原估计是电流密度过大引起的，但又考虑到锡镀层并不粗糙，且电流密度调小后这一现象也未见改观，因此进行化验分析。发现硫酸亚锡含量已低于30g／L，检查发现阳极已钝化。原来溶液中锡含量的降低是阳极钝化引起的，据进一步追究，阳极钝化原是该阳极由杂锡自熔浇铸的。故当阳极锡头回炉时要用专用锅，不可与其他金属熔化锅混用，并要仔细检查，以免与锡近似的镉、铅、锌等金属混入。

由此可见，镀锡工艺中保持阳极纯度的重要性。

锡阳极的纯度应不低于99．9％的高纯度，否则除易引起钝化之外，还会污染镀液。为此阳极板还必须用阳极袋套，来阻止阳极泥污染溶液。

溶液出现黄色

硫酸盐光亮镀锡溶液出现黄色通常由有机质污染引起，而有机质多由添加的分解物形成(其中也不排除随工件的带入)，这时溶液的黏度也会随之增加，镀层出现结晶粗糙，有条纹和针孔，脆性增大、结合力降低等现象。

为避免这种现象的出现，溶液经一定时间使用之后需进行一次净化处理，使溶液中过高的有机杂质及时除去。具体做法：先用活性炭吸附，然后进行过滤，经调整成分并短时间电解处理之后即可使用。

锡阳极加速溶解

某厂硫酸盐光亮镀锡溶液中锡离子的浓度比原工艺配方高出l／3，经了解原是两个月前加硫酸时误将g／L单位认作mL／L单位，结果总数加入量增加一倍。

由于硫酸对锡具有化学溶解作用，致使溶液中锡盐浓度也随之提高，既浪费了材料，又增加了污水的治理费用。

硫酸是硫酸亚锡光亮镀锡溶液中不可缺少的主要成分之一，其存在所起的作用与不足时对镀层质量的影响主要反映在以下方面。

(1)硫酸含量满足工艺配方要求时。硫酸的存在可抑制二价锡离子的氧化、促使镀液稳定、有利于提高镀液的导电能力和均镀能力、改善阴极极化、促使镀层结晶细密以及能加速阳极化学溶解、提高阳极电流效率等，但也要防止含量过高，否则会影响阴极电流效率，而且污水处理负担加重。

(2)硫酸含量低于工艺配方要求时。当硫酸含量不足时，最明显的是镀液会出现不溶性的沉淀物，镀层出现结晶粗糙，这是由亚锡离子氧化成四价锡离子引起的结果，此时可加入适量的絮凝剂通过搅拌后进行过滤。并加入适量硫酸调整。

因此，硫酸盐镀锡溶液中硫酸浓度的控制是十分重要的

镀层出现粗糙

通常镀层出现粗糙原因较多，如明胶含量不足，主盐浓度过高，阴极电流密度过高和溶液中固体杂质过多。但另一种可能原因常被大家所忽视，即四价锡的影响。某次故障就是排除以上四种引起镀层粗糙的可能原因之外而估计到的。四价锡浓度过高时会随着二价锡离子一起沉积到镀层之中去，结果除会影响镀层的可焊性之外，还会使镀层结晶粗糙、疏松等症状。

四价锡是由二价锡遇到空气中氧的作用被氧化而产生的，为避免四价锡过多产生，要防止抽风机抽力过大或溶液使用空气搅拌，其次溶液温度也不宜过高。

这一故障现象可通过活性炭吸附处理后进行过滤，并重新调整其他成分予以解决。

镀层光亮度差

镀锡层表面光亮度差的原因众多，如溶液中光亮剂少，溶液温度过高，主盐浓度过高等，但某次实例是由于镀层过薄，颜色发青(由基底映出)。后经焊接试验得到证实，因为可焊性也很差。

锡层在锡与底层铜的界面上会互相渗透，形成熔点温度比锡高的合金扩散层，在此扩散层之外的镀层若过薄，尤其低于3～4μm时，是难以焊接的。经增加镀层厚度之后，镀层的光亮度有很大提高。焊接性能也彻底改善。

由此可见，引起镀层故障的原因是多方面的，在解决这类故障时要广开思路，寻找线索，不要有局限性。

镀层出现黄膜

某次，锡层表面有黄膜，不是成片的，而多在工件的盲孔、狭缝口等部位。这显然与镀后处理有关，工件表面未曾充分清洗干净，使这一部位镀层遭到氧化，出现黄色膜层。黄膜除严重影响外观之外，还会影响镀层的可焊性。

这一批工件采取洗刷方法处理故障，但锡层表面的自然光泽也因此而遭到破坏。

后改用湍流冲洗：自制如图7—9所示水嘴一个，进水口连接自来水胶管，打开阀门进水后湍流射出，在猛烈冲洗下使残留在工件的孔隙、狭缝内的溶液充分排挤出来。

镀层出现锈迹

在电化学中，锡的标准电位比铁正，钢铁件镀锡属阴极性镀层，只有在镀层无孔隙的条件下才能有效地保护基体不受腐蚀，但这往往做不到，特别是在高电流密度下所获得的镀层更是如此，故钢铁件镀锡之前除需要增加中间镀层，如氰化镀铜之外、锡镀层的厚度也应适当增加，以提高其防护性能，在工艺上镀后增加热熔处理来提高镀锡层的防护性能。

镀液铜离子积累使镀层焊接性能变差

某工件除镀层的可焊性差之外，镀层的颜色也较暗，笔者参加会诊时发现镀槽的极梗上有很多铜绿。估计这一故障很有可能是由铜离子污染引起的，因为镀锡溶液遭到无机杂质污染之后，除镀层会发暗、孔隙增加之外，也会严重影响镀层的可焊性，至于溶液污染是否有如此严重尚待考察。

于是笔者有意识地注意铜绿的产生过程，后见到一位操作者拿着铜丝刷子直接在槽中蘸着溶液洗刷铜梗，由此可见铜梗上的铜绿原来是由此产生的。经日积月累，溶液中的铜离子必然会越来越多，溶液完全有可能已被污染到极限程度。后经长时间的电解处理才缓慢地得到恢复。

这一故障的形成除操作者有责任，不该如此亏待溶液之外，生产、技术管理者同样要负监督和教育责任。

镀层光亮度差、结晶粗糙