电镀工艺纯锡高温变色主因研究报告_图文

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电镀高温镍抗变色原理及应用

样品镀层: A:半光镍(50-100u”)+纯锡(100-200u”)+后处理 B:半光镍(40-60u”)+高温镍(10-20u”)+纯锡(100-200u”)+后处理将上述样品空过IR:peak temp.:260℃ 10s,过三次,结果如下:
P.S. 磷镍药水对锡镀层有良好的抗变色效果。
对镀金端子SMT爬锡效果的抗变色验证
l 变色的主因是镀层处于一般空间时，空气里的氧气与镀层表面氧化生成氧化物或氧化膜，在高温情况下发生变色。 l 要减少变色的机会，有效的方法是阻止氧气跟镀层表面接触，高温镍镀层内的物质会优先与氧气发生反应，使氧气不在跟镀层表面接触，从而减低氧化物或氧化膜的生成，从而有效的防止镀层在高温下变色。
对镀锡层抗变色验证
高温防变色的原因解释及原理也有很多个版本，以下简要介绍在行业中比较熟知的说法，供参考。
l 在高温的情况下，锡镀层会融化并流动，所以在下层的镀层或底材便会外露于高温及带氧的环境下。 l 在这种情况下，氧化膜会立刻在外露的表面形成，亦可通过渗透而与锡层、底层及底材形成氧化物，在高温下变色。
高温防变色原理
电镀高温镍抗变色原理及应用
Davidep
背景介绍
在无铅制程的过程中，会遇到纯锡镀层IR后变色及焊脚镀金部位SMT焊锡处爬锡不良问题，不同种类锡镀层及后处理剂，均无法从根本上解决这一问题。后经多次试验，发现底镀层对表面镀层的变色起到了决定性作用，并发现含磷镍层可以有效改善变色问题。
高温变色原因
样品镀层:半光镍+高温镍+纯锡+后处理
P.S. 采用半光镍+高温镍的组合镀层，不影响其抗变色性能，高温镍膜厚不低于 10u”则仍具有较好的抗变色性能。

电镀工艺纯锡高温变色主因研究报告ppt-课件

4. 若僅為合金則為何可被稀硫酸洗去，卻無法為濃硝酸蝕去。
※若底材為不鏽鋼則已被證實底層鎳擴散有很大的影響(by PBL-PTRD)，而本實驗底材為銅。
以上分析可得底層金屬擴散生成合金並非銅材鍍錫變色主因。
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2019/6/18
Atomic % Atomic %
嚴重變色 Sample 3 Reflow100ຫໍສະໝຸດ 908070
60
C
50
O
40
Sn
30
C含量分布相近
20
10
0
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Sputtered depth/Å
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Reflow
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變色實驗結果總
結綜合多次實驗結果
匯整純錫高溫變色有以下特性：
1. 在air atmosphere下, 變色隨著溫度高低(230~260℃)或高溫時間長短而
有不同程度的變化：由銀白顏色黃色藍紫色。Sn/Pb鍍層，純錫塊在
高溫時也有這種變色情形。
Temp.↑
2. 使用亮錫變色嚴重，而霧錫變色較輕微。
1.有機物析出 2.表面氧化 3.底層金屬擴散，形成Sn/Ni合金
Atomic %
Auger depth profile
(Obtained from Rohm-Haas)
Sample 3 Reflow
Sn, O, C
100
90
80
70
60
C

电镀工艺锡铅工艺ppt课件

作業要點: 1.錫鉛工站濃度管制範圍依條件設定表,分析頻率1次/日 2.參照條件設定表确定電流,電壓. 3.檢查錫/錫鉛槽的溫度18±3℃,冷凍裝置.(1次/2Hr) 4.陽极籃及陽极袋點檢頻率:1次/3Hr;清洗保養頻率:1次/2
周 5.母槽標准液位,過低時依分析要求添加母液 6.錫/鉛區域及膜厚需符合電鍍檢規. 7. 陽極塊(球)應用純錫塊(球),其含量應為99.8%以上. 8.鍍層的焊錫性需符合檢驗標准,焊錫覆蓋面積應大于
B>與底材形成的IMC方式
銅底材上鍍純錫
鎳底材上鍍純錫
(1)銅原子遷移性(migration)很強, 在Cu/Sn形成IMC時, 銅會迅速擴散到Sn matrix中使得Snlayer呈受極大的compressive stress(見左圖)而產生錫鬚; 而Ni/Sn則相對上沒有此問題
(2)若Cu為底材,先鍍鎳再鍍會降低whisker(須) growth risk;或是適度的增加錫層厚度降低 compression(壓縮) stress的效應
鍍錫/錫鉛工藝教案
1 .錫濃縮液(烷基磺酸錫)
主鹽.鍍液中Sn2+的供給源之一.無色液体,含Sn2+濃度為300g/L,有強腐蝕性,在使用時應戴上防腐蝕性手套及戴上口罩,避免直接接觸到葯水.
2 .鉛濃縮液(烷基磺酸鉛)
主鹽.鍍液中Pb2+的供給源之一.無色液体,含Pb2+濃度為450g/L,有強腐蝕性,鉛是重金屬元素,有劇毒, 在使用時應戴上防腐蝕性手套,戴上口罩,避免直接接觸到葯水,一旦接觸到葯水應馬上用水衝洗干淨.
2. 於200℃長時間烘烤外觀仍會變為藍紫色，但此時錫層未熔化，沒有有機物析出的問題。
3. 下圖為對不同變色程度樣品Auger分析的結果：不同變色程度, 碳含量分布並無太大變化，顯示碳含量對變色影響不大。

纯锡镀层变色原因分析及改善措施报告

3.2.2
鎳鍍層規格變化：
由含TS成份之鎳鍍層改善為普通鎳鍍層+ TS成份之鎳鍍層 3.2.2 變化後驗証結果：可有效防止純錫鍍層端子件高溫下變色。
3.改善對策—對策精進及評估驗証
3.2.3 其它相關驗証及其結果： 3.2.3.1 防變色驗証結果：
可有效防止錫銅鍍層端子件高溫下變色。
可有效防止純錫鍍層shell件高溫下變色。
C：鍍層內應力較大，存在生長錫須風險。 D：鍍浴易老化，電鍍成本上升。
以上缺點經改進仍無法克服，鎳磷系統之使用並不可行。目標：協助藥水供應商共同開發可替代鎳磷鍍層之普通鎳鍍層。目標實現：於鍍鎳液中加入一種添加劑TS,此添加劑可使Ni鍍層結晶粗化並排列緊密,從而有效防止變色現象的發生.
3.改善對策—對策評估驗証
3.2.3.2柔韌性測試
obtained from Technic Inc
3.2.3.3 應力測試
obtained from Technic Inc
3.2.3.4 效率測試
obtained from Technic Inc
4.標準作業
4.1 工藝參數及鍍液維護標準
4.2 依產品需要，部分機台已整改完成，制造作業規范已修定完成。
※若底材為不鏽鋼則已被證實底層鎳擴散有很大的影響(by PBL-PTRD)，而本實驗底材為銅。
以上分析可得底層金屬擴散生成合金並非銅材鍍錫變色主因。
2.原因分析
底層金屬擴散表面氧化高溫變色有機物析出
2.原因分析—表面氧化
反應機制：
純錫易生成氧化錫(SnO, SnO2)，隨著溫度及時間增加，氧化膜持續增厚，外觀顏色加深。氧化速率與溫度、氧濃度及錫晶粒大小(晶粒愈細反應愈快)有關，故在高溫熔融時氧化速率更是常溫的數倍。

镀金镀银件变色原因及对策

接插件镀金、镀银层变色原因及防变色措施镀金层的变色原因如下：基体质量不符合要求，产品的设计及电镀工艺存在缺陷(包括产品前处理工艺、金阻挡层镀液体系的选择、镀液的维护、电镀工艺参数的选择和电镀方式等的不妥当)，镀后处理不力，产品使用环境的差异等镀银层变色的原因如下：基体形状复杂且其表面粗糙度高，电镀工艺不完善，包装方式不当，产品使用环境差异等。

1 前言在接插件的制造工艺中，为了保证产品的导电性能和可靠性，大部分产品的接触件以及部分产品的壳体均采用了镀金或镀银进行表面处理。

由于在产品的加工和使用过程中受到各种因素的影响，部分产品的镀层表面会在较短时间内出现变色现象。

而一旦镀层表面开始变色，产品的电气性能也会随之下降。

为了避免这种现象发生，针对金、银镀层的变色机理，人们采取了各种措施尽力延缓镀层在规定的时间内出现的颜色变化。

以下为目前在接插件制造行业中发生镀层变色原因的分析以及常用的解决镀金、镀银层变色问题的一些基本方法。

2 金镀层的变色原因金是一种比较稳定的金属元素，在大气环境中几乎不与其它物质反应，因此不会受到各种腐蚀气体侵袭而发生化学变化。

接插件金镀层变色的原因主要是受到基体金属(铜及铜合金)通过金层孔隙向镀层表面迁移的影响。

因为金层与基体金属之间存在着电位差，在遇到腐蚀介质时这种电位差会导致基体金属被腐蚀，当腐蚀物富集在金层表面时金层就改变了颜色。

在接插件的制造行业中导致金层很快变色的原因主要还体现在以下几个方面。

2．1 基体质量达不到要求基材杂质含量和基体表面光洁度是两项衡量电接触体基体质量的重要指标。

近几年来，由于市场竞争加剧，加上金属材料涨价因素，使得一些基体制造厂为了降低生产成本，采用一些不合规格的材料，甚至采用回收铜加工制造基体。

由于杂质超标，基材脆性增大，在机加工时部分镀件的基体会产生不易察觉的微裂纹(有时也会因电镀时的渗氢作用产生这种微裂纹)。

我厂2000年初在电镀某种高频电连接器外壳时，由于外壳的基体材料是采用回收铜制作，故经振动电镀金后，盛镀件的振筛底部会留下一层铜粉，其中部分镀件的4只插脚仅剩下3只，镀件的凹下部位的金层几天就变成了褐色。

Why？电镀后的产品过段时间出现了变色和斑点

Why？电镀后的产品过段时间出现了变色和斑点展开全文平台上有朋友联系到我们“跪”求帮忙解决一个头疼的大问题：每年都时不时会发生，镀好好的产品放仓库过段时间出现了变色和斑点，有时候是我们也检查过并且客户也进行了检查了没问题的产品，出货到下一个客户手上就又有发现变色和斑点！其实不论是做卫浴，汽配，首饰，还是普通装饰件，很多人都会碰到这个问题，以我们乐将团队的现场经验，要解决这个问题要先从简单的入手，而不是动不动就去调整工艺，大处理镀液。

一．首先是解决包装材料，运输，储存方法1. 因为包装的楞纸板纸浆和包装材料工艺纸含硫化钠而导致的变色和斑点。

通常，大家都会将电镀后的产品放入托盘中，将产品置于顶部和底部的纸板隔板之间，并最后放入纸箱封存放入仓库。

这是一种常规包装操作，没什么特别的问题，但是，当添加某种因素时，会发生变色和斑点。

案例1：由于包装材料的长期储存而导致的腐蚀斑点部分变色的放大照片当你使用了含硫化钠的瓦楞纸板纸浆和包装材料工艺纸，含硫量为5至26 ppm。

这时我们的电镀产品，特别是没有喷光油保护的产品在纸板上密封数周或更长时间后，就会产生硫化气体，这种气体会使电镀表面被硫化而发生变色。

当然这种含硫气体的产生不仅来自纸板，它还来自皮革，胶水，塑料和粘合剂成型时附着的产品。

2.由于包装内部产生的冷凝水而导致的变色斑点案例2：由于冷凝和腐蚀而发生污渍变色斑点露水凝结点的放大图片在梅雨季，白天温度升至30°C，夜间温度降至接近20°C。

另外，夏天，在30℃以上运输，或保存。

当从炎热的高温环境下转移到有空调仓库中，在这样的凉爽环境下，包装内部会发生冷凝。

当温度从30℃的温度和80％的湿度降至20℃时，每1m 3空间会释放6.6g的水出来。

并且水会自然地粘附在电镀产品上。

这种冷凝水溶解表面上的隐形污垢，并融入空气中的污垢之后，它将被浓缩并干燥，这将最终成为斑点出现在产品的表面上。

另外，如果时间过久这种结露期间同时还在发生壳体1的情况，则会出现集中腐蚀而产生变色斑点。

电镀产生问题原因及对策

塑料制品表面电镀故障之成因及对策完二、电镀故障的排除的方法来检查镀层的热稳定性能。

在试验中选用得高低温度范围和循环次数，是根据制品的使用条件和环境确定的。

如汽车上使用的零件，在进行冷热循环试验时，先将镀件放入85℃的烘箱中保温1h，取出后在室温中放置15min，然后再放入40℃条件下1h，最后再在室温中放置15min。

如此循环4次，如果镀层表面状态和结合力均无变化则为合格所谓剥离试验，是在制品电镀的样片上切取1！2cm宽的镀层，橇起一头，用垂直于基体的力拉镀层，并测定剥离镀层时所需的力，其单位为kg/cm。

一般剥离在0.45kg/cm以上则为合格。

由于制品成型条件对镀层结合力影响的因素相当复杂，处理较为困难，尚未完待续完！完四、光亮硫酸盐铜常见故障的排除五、焦磷酸盐闪镀铜常见故障的排除完八、氰化镀铜合金故障的排除完完十一、ABS制品表面电镀故障的排除一、ABS制品表面酸性镀铜故障的排除复杂形状塑料大件电镀麻点产生的原因及对策董兴华摘要从工艺试验和实际生产方面找出了复杂形状塑料大件电镀产生麻点的主要原因，分析了产生麻点的各种因素，提出了减少麻点产生的办法和消除对策。

关键词塑料件电镀麻点对策新研制的电熨斗，有空心手柄、商标凸耳、大平面面积的侧身、散热窗、大穴内空、螺孔、凹槽、盲孔、通孔、非镀绝缘等部位，上壳为ABS塑料，形状复杂，受镀面积10 dm2。

常规塑料件电镀的工艺弊病很多，分析如下：1 麻点产生之因麻点的产生，主要来源于：(1)基材缺陷；(2)镀液；(3)工艺；(4)挂勾。

1.1 基材缺陷基材产生的麻点由模具精度和成型工艺及操作等造成，分布无规则。

轻微的缺陷孔，可通过电镀的填平将其减轻。

稍轻的缺陷孔，可机械抛磨后进行电镀。

严重的缺陷孔，视用户要求酌情处理。

1.2 镀液及其相关性(1)镀液性能差。

镀液成分含量改变，如酸铜中CuSO4过低，氯离子过高，光亮剂失调(S类光亮剂)，表面活性剂过少。

(2)镀液污染。

电镀的工艺流程及异常原因分析ok

切水
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
•抛光 •清水洗 •全光镍
•切水 •上挂 •品检
4.电镀的工艺流程
•上挂
•前处理
•中和酸
•清水洗
•镍打底或 •酸铜打底
•半光镍
•回收槽
•厚青铜
•黑镍
•烤炉烘干
•下挂
•除色
•喷漆
•烤炉烘干
•下挂
•包装
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
烤炉烘干
由于烤炉内不能拍照，无照片
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
•抛光 •清水洗 •全光镍
•切水 •上挂 •品检
4.电镀的工艺流程
•上挂
•前处理
•中和酸
•清水洗
•镍打底或 •酸铜打底
•半光镍
•回收槽
•厚青铜
•黑镍
•烤炉烘干
•下挂
•除色
•喷漆
•烤炉烘干
•下挂
•包装
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
下挂
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
•镍打底或 •酸铜打底
•半光镍
•回收槽
•厚青铜
•黑镍
•烤炉烘干
•下挂
•除色
•喷漆
•烤炉烘干
•下挂
•包装
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
半光镍
电镀的工艺流程及异常原因分析ok
•抛光 •清水洗 •全光镍
•切水 •上挂 •品检
4.电镀的工艺流程
••清水洗
•镍打底或 •酸铜打底
•半光镍
抛光
B.过麻轮作用：进一步对表面细
抛,使其表面纹路更细更平坦。辅料：麻轮,紫腊,白腊;
电镀的工艺流程及异常原因分析ok

电镀失败原因分析报告

电镀失败原因分析报告摘要：本文通过对电镀失败案例的分析，总结了常见的电镀失败原因，并提出了相应的解决方案，旨在帮助电镀工程师提高电镀成功率，减少不良品率。

一、引言电镀是一种常见的表面处理工艺，在工业生产中起到美化、防腐和增加硬度等作用。

然而，电镀过程中常常会出现失败的情况，导致产品质量不合格。

本文将对电镀失败的原因进行分析，并提出解决方案。

二、电镀失败原因分析1. 电流密度不均匀：电流密度不均匀是导致电镀失败的主要原因之一。

电流密度不均匀会导致部分区域电镀厚度不均匀，甚至出现镀膜不完整的情况。

2. 温度控制不当：电镀过程中的温度控制非常重要，温度过高或过低都会导致电镀失败。

温度过高会导致镀层结构疏松、粗糙，而温度过低会导致电镀速度过慢。

3. 电镀液配方不当：电镀液的配方直接影响电镀结果。

若配方中的某些成分含量不合适或比例不正确，会导致电镀层质量不达标。

4. 表面预处理不彻底：表面预处理是电镀的关键步骤之一，若不进行彻底的表面清洗、脱脂和去除氧化物等处理，会导致电镀层附着力不好。

三、解决方案1. 电流密度均匀化：调整电镀槽设计，使电流在整个工件表面均匀分布，或采用电镀液循环系统，提高电镀液的对流效果，以达到电流密度均匀的目的。

2. 温度控制精确化：安装温度探针，实时监测电镀槽中的温度，并通过控制加热或制冷设备，使温度保持在合适范围内。

3. 优化电镀液配方：根据具体产品要求，调整电镀液中各种成分的含量与比例，确保配方合理，以提高电镀层质量。

4. 提高表面预处理质量：加强表面预处理步骤，确保表面清洁、脱脂和去氧化彻底，可采用多种方法，如超声波清洗、化学脱脂等。

四、结论通过对电镀失败案例的分析，我们总结了电流密度不均匀、温度控制不当、电镀液配方不当和表面预处理不彻底等常见的电镀失败原因，并提出了相应的解决方案。

只有在电镀过程中严格控制这些关键因素，才能提高电镀成功率，降低不良品率，从而保证产品质量。

电镀纯锡故障原因及对策分析

Zhang Zheng Zhou Haiping Abstract Application process and conditions required for electroplating pure tin is reviewed in this article. The parameters which influenced the effect of the plating are also discussed. Key words plating pure tin additives in pure tin plating
液温过低条件下进行电镀操作时，电流密度就会下
⁝
￣９０℃温度内，重新烘板１５分钟。第二要尽量减少
降，同时产生的氢气难以随溶液打散，也容易引起
⁝
综
氢气的产生以提高电流效率，这要从以下几方面来
虚镀。因此，把溶液温度控制在１０℃￣３５℃，移动频
控制：首先控制主盐的浓度和硫酸的含量。主盐浓
率（不能鼓气）在２０次／分，摆幅在５ｃｍ。
要想得到良好的电镀效果，首先镀锡添加剂必须与图形感光湿膜（包括抗电镀油墨）是兼容的，两者不能起反应，包括镀锡添加剂有些分解产物也必须与图形感光湿膜兼容，否则，它会使某些线条表面出现润湿或半润湿现象，镀上的锡层发亮，这样的锡层达不到抗蚀刻的要求，从而造成断线；其次
配制好的电镀纯锡溶液，它的技术参数（如均镀能力、深镀能力、电流效率、光亮度等）和镀铅锡合金工艺一样，要能满足印制板的工艺要求。
随着环保部门对有毒元素铅、氟的使用限制越来越严格，在印制电镀工艺中，用电镀纯锡工艺取代电镀铅锡合金工艺的趋势越来越明显。电镀纯锡能否取代电镀铅锡以及电镀纯锡的效果究竟如何？这些都是一些至今仍在用电镀铅锡工艺的生产厂家非常关注的问题。

酸性镀锡变色原因的初步探讨

色速度；
（５）在含二氧化硫潮湿气氛的密闭容器中，镀锡变色速度有明显加快。６．提高艘锡防变色性能的途径根据目前的工艺水平，要彻底解决锡镀层变色尚有一定难度，提高镀锡工件的防色性
能，可采取下列措施：
正在试验，有可能改善锡镀层防变色性能的方法；
加厚镀层；增加底镀层（如镍）；在镀液中加人合金元素如饰、秘等，改变镀层的结晶组织，减少铰层孔隙；镀后进行防变色涂扭（试过几种，但没有明显效果）。
７．结论
存在，在镀层表面形成水膜，会引起镀层腐蚀；若镀层清洗不净或夹杂太多，会使孔隙增加从而加速镀层腐蚀，即加速锡层氧化变色。
３．铜基体锡艘层孔陈率根据ＩＳ０１０３０８；１９９５金属挂盖层一孔隙率试验评述（Ｍｅｔａｌｉｃｃｏａｔｉｎｇ－Ｒｅｖｉｅｗｏｆｐｏｏｒｓｉｔｙｔｅｓｔ），我国已经制定相应的国家标准，即将颁布实施。主要是将镀锡件置于含硫化物（ＳＯｚ，ＨＺＳ等）气氛中，出现痕迹和斑点，显示孔隙。
孔原等，铜基体上的锡艘层在大气中是阳极性镀层，在潮湿的大气环境中，锡铰层表面水
膜（电解质溶液）与铜基体及锡艘层构成腐蚀原电池，从而加速锡镀层的腐蚀，产生腐蚀产
物，发生变色等外ຫໍສະໝຸດ 现象。有资料介绍：有人通过酸性镀锡体系电化学振荡行为的研究，得出结论：酸性镀锡层孔隙率较碱性铰锡高。因此，镀锡层孔隙率与镀层的防变色性能密切相关。综上所述，锡铰层在清洁大气中发生失泽作用：在潮湿大气中，由于氧气、二氧化硫等

电镀锡资料.doc

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。

纯锡电镀中的若干问题

纯锡电镀中的若⼲问题２００６年电⼦电镀学术报召会资料汇编纯锡镀层的变⾊主要有两种情况（见图１）：（１）变黄（存放变⾊）：在环境条件下的变⾊。

典型颜⾊为黄⾊，所以本⽂对这种变⾊简称为“变黄”。

表现为镀后在⼀定的温度、湿度条件下放置或储存⼀定时间后外表⾯显现黄⾊，有的也会泛蓝或紫。

变黄影响镀层外观，严重变黄可能会引起可焊性变差，⼀般⽤户不能接受。

（２）变紫（回流焊变⾊）：⾼温情况下的变⾊。

典型颜⾊为紫⾊，所以本⽂对这种变⾊简称为“变紫”。

表现为镀后在回流焊条件下（对纯锡峰值温度２６０‘Ｃ）处理⼀定时间后外表⾯显现紫⾊或蓝⾊。

变⾊的范围可从黄⾊到棕⾊。

变紫可能影响可焊性或引起贴装故障，许多⽤户不能接受。

图ｌ纯锡镀层的变⾊现象２．２纯锡镀层变⾊的原因２．２．１变黄的原因（１）有机物夹杂或吸附：当镀层中的有机物较多。

且这些有机物易氧化变⾊时，通常会使镀层泛黄变⾊。

在⽔汽的引导下通过⽑细作⽤在镀层孔隙中夹杂的有机分⼦会迁移⾄镀层的表⾯，并在表⾯聚集。

因此，变黄有时要经过⼀定时间放置且潮湿、⾼热的环境会促使变黄现象加速或严重。

图２为严重变黄样品的扫描电镜照⽚，表⾯的细⼩颗粒就是有机物等的积聚。

（２）镀层存在较多的缺陷、孔隙、裂纹等：这些缺陷、孔隙、裂纹等会使镀液渗⼊其中．⽆法清洗除去，从⽽使有机物夹杂过多。

与锡铅镀层相｝⼔，纯锡镀层⼀般结晶较粗，结晶颗粒不规则性⼤，结晶缺陷等也较多，如图３所⽰。

所以纯锡镀层的变⾊问题就⽐锡铅严谨：得多。

２．２．２变紫的原因（１）锡的氧化：锡氧化是⾼温变⾊的主要原因，所以氧化膜厚度与⾼温变⾊直接图２变⾊样品扫描电镜照⽚相关。

在某些因素的诱导下纯锡镀层会产⽣具有⼀定颜⾊的氧化物，这些因素包括⾦属杂质、有机物、⾼温、⾼湿等，呈现的颜⾊可以⾜黄、蓝、紫等。

．４９．２００６年⽑⼦电镀学术报告会资料汇编表⾯氧化膜厚２．８（ｍ）润湿特性良好８⼀１５⼀般１５－２０略差２０．３０略差３０—５０不良５０以上不良（２）孔隙率：孔隙率也是变紫的⼀个重要因素。

电镀工艺学---电镀锡

2
25 ℃时Sn2+／Sn的标准电势为－0.138V,在电化序中比铁正，故锡镀层对钢铁来说通常是阴极性镀层。但在密封条件下，在某些有机酸介质中，锡的电势比铁负，成为阳极性镀层，具有电化学保护作用。
总的来说，锡具有抗腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔软、熔点低和延展性好等优点，所以，电镀锡的应用非常广泛。
3.0～5.0
18～20 20～22 8～40
11～0 4 阴极移动
镀前处理：酸性硫酸盐镀锡镀层的质量与镀前处理有很大的关系。镀前处理要彻底，除油液中最好不含硅酸钠。酸洗时不用盐酸和硝酸，可用1：5 的硫酸溶液。对于黄铜零件，应预镀一层镍或紫铜打底，对于挂件，不一定要打底，但镀件入槽需要用冲击电流，以免加工的铜零件发生局部的化学腐蚀。
22
a.镀液中的Sn2+离子被溶解氧或阳极反应氧化：
2Sn2+ ＋O2＋4H+→2Sn4+＋2H2O
或
Sn2+ → Sn4﹢＋2e
b.锡阳极溶解过程中直接生成Sn4﹢离子：
Sn(阳极) →Sn2++ Sn4++6e
为此，可从以下方向着手选择稳定剂：1、合适的Sn4+ 、 Sn2+的络合剂以抑制锡离子的水解和Sn2+离子的氧化，如酒石酸、酚磺酸、磺基水杨酸等有机酸和氟化物；2、比Sn2+更容易氧化的物质(抗氧化剂)以阻止Sn2+氧化，如抗坏血酸、V2O5 与有机酸作用生成的活性低价钒离子等；3、Sn4+的还原剂，使Sn4+还原为Sn2+ ，如金属锡块；以及上述物质相互组合的混合物。
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概述
锡(Sn)是银白色金属，相对原子质量118.7，密度7.3g/cm3，熔点232℃，维氏硬度HV 12，电导率9.09MS/m， 25 ℃时Sn2+ ／Sn的标准电势为－0.138V。

纯赐、锡铅、锡铜

纯赐、锡铅、锡铜等电镀工艺中容易出现的问题和理论解决方法整理如下：一、在低电流密度处光泽情形不佳,白雾状1.金属含量太高，分析金属浓度,浓度太高则予以稀释.2.电流密度太小电流加大,检查导电状况.3.酸浓度不足分析酸浓度及添加.4.光泽剂不足添加光泽,添加量每次0.5-1cc/L.5.阳极面积不足增加阳极板面积.6.浴温太高控制在比较适合的温度(约5-10度).7.阳极钝化阳极纯度,面积,电流密度确认.8.前处理不充分改善前处理工程.二、高电流密度部分无光泽,烧焦.1.电流密度高. 降低电流密度.2.金属含量太低. 分析金属浓度,做适当的添加调整.3.添加剂不足加起始剂0.5-1cc/L或更多修正并酌予添加光泽剂校正三、焊接能力不良1.镀浴受到杂质金检查阳极板的纯度,并请使用阳极袋属污染确认镀浴无前处理药水污染情形2.膜厚太薄确认厚度3.电镀后水洗不充份电镀后水洗一定要充分4.焊锡时焊接温度过高焊锡技术确认四、高电流处有针孔产生1.电流密度过大电流调整2.镀浴组成不均分析并做调整3.镀浴受到杂质污染阳极板的纯度不足,它使镀浴带入污染4.搅拌不足加强搅拌及镀浴循环5.添加剂不足加起始剂0.5-1cc/L或更多修正五、镀层易变色1.镀浴中有锌污染在锌,锌合金镀件施以铜或镍的底镀2.电镀后水洗不充分电镀后水洗一定要充分3.镀品件储场所不佳电镀成品以适当包装存放,具侵蚀性4.添加剂过量以哈氏槽做添加剂修正管理六、镀层均一电着性不佳1.电流密度过高或因镀浴带出添加起始剂0.5-2cc/L而起始剂不足.2.电流密度太小电流加大并检查导电部位3.金属浓度过高控制在适当的操作浓度,必要时则予稀释之4.酸不足分析不足量而补充之七、镀层耐蚀性不佳1.前处理不足,另件材料不良,针前处理要充分,打底要确实并检查材料孔多.2.镀浴中有杂质共析加强镀浴过滤八、低电流镀不上1.杂质(氯化物)2.金属太高稀释,降低金属浓度3.温度太高降低温度4.添加剂不足补充起始剂,光泽剂九、树状长成1.添加剂不足添加起始剂0.5-2cc/L2.活化剂不足加大活化剂浓度十、全部粗糙1.杂质进行弱电解或做沉降2.悬浮物(阳极污泥) 清洗阳极,去除脏物3.添加剂不足添加起始剂0.5-2cc/L十一、氢气气条纹1.电流太高降低电流密度.2.光泽剂太亮进行电解消耗或用活性炭吸附十二、金属分布不良1.酸太低依分析添加适量的酸2.金属太高降低金属浓度3.添加剂不足补充起始剂十三、阳极钝化1.电流太高降低电流密度.2.阳极袋阻用10%的硫酸浸泡清洗3.金属浓度过高依分析加以稀释4.酸太高依分析加以稀释十四、表面综色分渍1.铜污染进行弱电解十五、亮锡剥落1.光泽剂过量用活性炭吸附十六、锡渣的产生1. 阳极污泥清洗阳极2.输送带剥落重新加上3.去胶不完全重新去胶4.过滤不好加强循环过滤17.理论上有16种不良问题1、在低电位电流密度处光泽情形不佳、白雾状2、高电流部分无光泽，烧焦3、焊接能力不良4、高电流有针空产生5、镀锡层变色6、镀层均一性不佳7、镀层耐蚀性不佳8、低电流镀不上9、树状张成10、全部粗糙11、氢气气条纹12、金属分布不良13、阳极钝化14、表面棕色分渍15、亮锡剥落16、锡渣的产生目前，以IC²半导体为代表的电子部件在装配时多采用锡-铅系列焊料进行接合．近年来，铅对人体、环境等的影响不断被指摘，行业中对环保型接合技术的要求也越来越高．UTB无铅化系列产品是可满足环保要求并且可代替现有的电镀锡-铅系列产品的电镀Sn-X、Sn之产品．²特征1. 电镀Sn-Bi工艺（Sn-Bi Alloy Plating Process）镀层具有良好的可焊性、可抑制晶须的生成．镀层外观均一、光亮镀层具有良好的光泽性．镀液非常安定、容易管理．此工艺可用于IC框架、接连器件、电线及一般电子零件的电镀处理．主要产品（Main Products）暗色镀层光亮镀层高速镀 PF-05SH， PF-05M，PF-05KK HTB-005挂镀 PF-05M BTB-001滚镀 PF-05M BTB-0012. 电镀Sn-Cu工艺（Sn-Cu Alloy Plating Process）镀层外观均一、光亮镀层具有良好的光泽性．此工艺可用于接连器件及一般电子零件的电镀处理．主要产品(Main Products)暗色镀层光亮镀层高速镀 HTC-601 HTC-527，HTC-520挂镀 HTC-516 BTC-100，BTC-200滚镀 HTC-516 BTC-100，BTC-2003. 电镀Sn-Ag工艺（Sn-Ag Alloy Plating Process）镀层外观均一、具有较高的接合信赖性及抑制晶须的性能．此工艺可用于IC框架的电镀处理及直接在芯片上形成接点．主要产品(Main Products)暗色镀层光亮镀层高速镀 MTS-552 ——挂镀 TS-140 （用于Bump形成）——滚镀————4. 电镀纯Sn工艺(Pure Tin Plating Process)镀层具有良好的可焊性．镀层外观均一、光亮镀层具有良好的光泽性．镀液非常安定、容易管理．本工艺考虑到了对晶须的抑制．此工艺可用于IC框架、接连器件、片状电阻等微小部件、电线及一般电子零件的电镀处理．主要产品(Main Products)暗色镀层光亮镀层高速镀 PF-096S， PF-095S， PF-074S PF-081S，挂镀 PF-055S， T-020滚镀（中性镀液） NB-ZZ，NB-RZ， NB-GE T-0205. 电镀Sn／Pb工艺镀层外观电镀方式工艺名称用途暗高速镀 524M， MH-1KK， 560FT，530M， 519M IC框架，连接器件，电线等挂镀 MH-1， MR-1 IC框架，一般部件等滚镀 MR-1， 510A，NB-CZ 一般部件，片状电阻，电容等光亮高速镀 FH-30， FH-50，FH-70 连接器件，电线等挂镀 FB-15 一般部件，三极管等滚镀 FB-15 一般部件等6. 电镀纯Sn工艺镀层外观电镀方式工艺名称用途暗高速镀 MH-1KK， 530MS， 519M IC框架，连接器件，电线等挂镀 MH-1K， MR-1 IC框架，一般部件等滚镀 MR-1， 517A 一般部件等光亮高速镀 FH-50 连接器件，电线等挂镀 SR-1 一般部件，二极管等滚镀 SR-1 一般部件等7.其它辅助产品产品名称用途镀液沉降处理剂 512K， FL-SB， FL 各种镀液的Sn4+及杂质的除去镀层防变色处理剂、润滑剂 501SN，润滑剂480 镀层的变色防止、耐摩牲改善镀层剥离剂 S.S.M， S.S.C， S.S.A 镀件及挂具上Sn/Pb及Sn镀层的剥离．纯锡的化学性质不稳定,在空气中很容易发生氧化,最终生成二氧化锡,呈黄色.但在有S的情况下会生成锡的硫化物,呈黑色.因此要从根本上防止纯的变色,几乎不可能.目前对锡的防变色,主要有三种,无机膜保护,有机膜保护和钝化.但效果都不理想.仅可延和一些变色时间. 亮纯锡和哑纯锡的变色性是不可同比的.因为亮锡极易观察到变色.因此比较的基数不同,所以不能认为哑锡的抗变色性能比亮锡好.亮锡的结晶肯定比哑锡要细,可以用电镜照片来比较.至于晶须,这是相当复杂的问题,目前还没有成熟的理论.但有人认为锡越纯,越不容长晶须.与晶形的大小倒没有相关信息.锡易氧化变色,这是一个世界性的难题,目前没有根本的解决方法,只能通过改变其镀层晶格组成,增加后处理保护,改善其储存环境来延缓其表面层的氧化,雾锡一般来说其抗变色性能要强于光亮镀锡,除了颜色暗变色看起来较亮锡不明显外其最主要原因是因为雾锡镀出镀层中有机物较少,雾锡在抑止锡须方面比亮锡好,是因为雾锡的晶格一般较之亮锡粗大,目前市面上有些雾锡添加剂在功能性方面可以达到锡-x合金的效果锡层变色，与很多因素有关：镀层晶粒结构，镀层中杂质含量，底层金属扩散性，镀层表面洁净程度，存放环境等等。

电镀后产品表面变色机理研究

电镀后产品表面变色机理研究发布时间：2023-02-17T06:56:13.982Z 来源：《科学与技术》2022年19期作者： 1.张颖曹联斌王春华艾鹏 2.费则元 3.梅飞强[导读] 随着社会经济的不断提高，电镀后产品表面变色，呈“三明治”结构，匹配以及稳定性直接影响着电致变色器件的产品应用。

1.张颖曹联斌王春华艾鹏2.费则元3.梅飞强1.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁省沈阳市 1100432.海装沈阳局驻沈阳地区某军事代表室，辽宁省沈阳市 1100433. 空军装备部驻沈阳地区某军事代表室，辽宁省沈阳市 110043摘要：随着社会经济的不断提高，电镀后产品表面变色，呈“三明治”结构，匹配以及稳定性直接影响着电致变色器件的产品应用。

卫浴、汽配、首饰等，都会出现过这样的问题，在起初的时候，要从简单地问题入手，找到其变色机理，发现变色和斑点。

因此，本文结合电镀产品，分析表面变色机理，从五个不同的视角，进行合理化分析，针对性制定解决措施。

关键词:电镀后;产品表面;变色机理一、引言随着经济发展的不断提升，大众的生活水平不断提高，随之而来的是能源短缺相关的问题。

由于我国的人口基数较大，中国能源问题一直都是不可或缺的一部分，也是能源的消费大国。

目前我国正在加快城镇化建设，庞大的建筑能耗，无法满足经济社会的发展需求。

除了在建筑领域，电镀变色技术，还在很多的领域中，得到有效的应用[1]。

新型有机高分子具有颜色种类多、着色效率高、分子结构易修饰等优势，并且成为了目前的发展方向。

在现实的生活中，大家可以直观的看到，电镀好的产品放仓库一段时间，不少产品在表面就会出现变色和斑点。

有时候相关的人员，就算是检查到位了，还是会出现这样的问题。

另外，还不少的领域中，科技成果的应用，标志着新技术的延伸，也展现了不一样的发展。

二、电镀产品电镀的产品，表面缺陷属于外在缺陷。

在精抛光完成后，产品表面仍然会有不符合电镀品外观标准的需求和问题[2]。

电镀镍底高温锡

电镀镍底高温锡1. 引言电镀镍底高温锡是一种常用于高温环境下的电子器件连接和包装材料。

该材料具有优异的焊接性能和耐高温性能，被广泛应用于航空航天、电力电子和汽车电子等领域。

本文将介绍电镀镍底高温锡的特性、制备方法以及应用。

2. 特性2.1 高温稳定性电镀镍底高温锡材料具有优异的高温稳定性。

其在高温环境下不易氧化、蒸发或扩散，使得其在高温条件下依然能够保持良好的导电性和焊接性能。

2.2 良好的焊接性能电镀镍底高温锡具有良好的焊接性能，可以与各种金属材料有效地进行焊接。

其焊接接头强度高，焊接过程稳定，焊接后不易产生裂纹或疏松现象。

2.3 耐腐蚀性电镀镍底高温锡对腐蚀具有较高的抵抗能力。

它可以在各种恶劣环境下长期稳定地工作，不会因腐蚀而导致性能下降。

3. 制备方法电镀镍底高温锡的制备方法主要包括以下几个步骤：3.1 表面预处理在进行电镀之前，需要对待镀物进行表面预处理。

该步骤包括去除表面杂质、清洗和活化等工序。

其中，清洗过程可以采用化学清洗或机械清洗的方式，以确保获得洁净的表面。

3.2 镍电镀在表面预处理完成后，接下来进行镍电镀。

镍电镀的目的是在待镀物表面形成一层均匀的镍层。

这一步骤可以使用直流电镀或脉冲电镀等方法进行。

3.3 高温锡熔覆经过镍电镀后的材料，再进行高温锡熔覆。

高温锡熔覆是将高温锡材料加热至熔点，然后涂敷在镍层表面。

这一步骤可以采用气体熔覆或电熔覆等方法。

3.4 后处理完成高温锡熔覆后，需要对材料进行冷却和固化处理。

这一步骤可以通过空气冷却或水冷却等方式进行。

完成后处理后，可得到一层均匀、致密的电镀镍底高温锡。

4. 应用领域电镀镍底高温锡被广泛应用于以下领域：4.1 航空航天在航空航天领域，高温锡被用于制造火箭发动机、航空发动机和航空电子器件等。

其耐高温性能和优异的焊接性能使得航空航天领域能够更好地适应复杂的工况要求。

4.2 电力电子电力电子领域需要在高温和高压环境下工作，因此需要使用具有高温稳定性和耐压性能的连接材料。