锡铜合金电镀新技术

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白铜锡配方与铜锡合金电镀工艺

白铜锡配方与铜锡合金电镀工艺

白铜锡配方的改进与铜锡代镍工艺(周生电镀导师)白铜锡合金镀层应用广泛,由于皮肤对镍镀层有过敏性反应,市场对无镍电镀之需求增加,白铜锡代镍电镀工艺镀层中不含铅、镉等重金属元素。

目前无氰白铜锡的稳定性不如含氰配方,本文白铜锡为氰化白铜锡电镀,镀层呈银白色,光亮、坚硬,延展性好,长时间电镀无雾状产生,180烘烤60分钟不变色,适宜做镀金、银、锡钴和钯前的底层电镀,更适合各类阴、阳极电泳漆。

周生电镀导师之(@q):(3)(8)(0)(6)(8)(5)(5)(0)(9)电镀导师之 [(微)(Xin)]:(1)(3)(6)(5)(7)(2)(0)(1)(4)(7)(0)●配方平台不断发展完善我们的配方平台包含的成熟量产商业种类多,已有AN美特、乐思、罗哈、麦德美、国内知名公等量产成熟的药水配方。

我们的配方平台帮助了很多中小企业提高产品技术水平,也有不少个人因此创业成功,帮助国内企业抢占国外知名企业市场,提升国产占有率是我们长期追求的目标。

●配方说明目前市场上有很多类似抄袭的,或者是买过部分配方后再次转卖的,他们有时候会改动数据,而且不会有后期的改进和升级。

他们甚至建立Q群或者微@信群推广配方,我们没有建立任何群。

一切建&群的都是假冒。

(本*公*告*长*期*有*效)●镀液配制PM-3白铜锡可以直接使用,无需稀释或添加任何其他添加剂。

1、彻底清洗镀槽,然后用10%KOH 溶液加热至50℃,浸洗至少两小时,最后用清水冲洗干净;2、加入PM-3白铜锡开缸剂;3、加热至操作温度;4、检查PH值并做相应调整;用2-5A/dm2电流电解处理镀液,每升镀液处理30Amin便可开始生产。

●工作流程①基体:锌合金前处理→预镀铜→碱铜→酸铜→PM-3白铜锡代镍→镀金或银等②基体:铁件前处理→预镀铜→酸铜→PM-3白铜锡代镍→镀金或镀银等③基体:铜或其他合金前处理→酸铜→PM-3白铜锡代镍→镀金或银等●镀液维护①添加纯水以维持镀液的体积;②补充剂一套包括三种产品:1)PM-3白铜锡R1(1L装)2)PM-3白铜锡光亮剂A(200mL装)3)PM-3白铜锡光亮剂B(100mL装)三种皆为液体,每补充一套补充剂(即1L PM-3白铜锡R1和200mL PM-3白铜锡光剂A,100mL PM-3白铜锡光剂B),对应100g镀层重量。

PCB电镀铜锡工艺资料

PCB电镀铜锡工艺资料
n 高电流密度区烧焦,中高电流密度区无光泽----Copper Gleam 125T2(CH) Additive 非常低 n改正方法:添加2-3ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive
34
电镀铜溶液的控制
n 赫尔槽试验(Hull Cell Test)
n仅高电流密度区烧焦,试片的其它区域仍然正常----Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 低 n改正方法:添加1ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive
: 濃度太低,Байду номын сангаас液導電性差,鍍液分 散能力差。
濃度太高,降低Cu2+的遷移率,電流 效率反而降低,❹對銅鍍層的延伸 率不利。
: 濃度太低,鍍層出現台階狀的粗糙 鍍層,易出現針孔和燒焦;濃度太 高,導致陽極鈍化,鍍層失去光澤 。
: (後面專題介紹)
11
操作條件對酸性鍍銅效果的影響
溫度
溫度升高,電極反應速度加快,允許電流密度提高,鍍 層沉積速度加快,但加速添加劑分解會增加添加劑消耗,鍍層結 晶粗糙,亮度降低。
31
电镀铜溶液的控制
n 赫尔槽试验 (Hull Cell Test)
阴极-
阳极+
32
电镀铜溶液的控制
n 赫尔槽试验(Hull Cell Test)参数
n — 电流: 2A n — 时间: 10分钟 n — 搅拌: 空气搅拌 n — 温度: 室温
33
电镀铜溶液的控制
n 赫尔槽试验(Hull Cell Test)
28
电镀铜溶液和电镀线的评价
n 热冲击测试
测试步骤
(1) 裁板16""x18"’ (2) 进行钻孔; (3) 经电镀前处理磨刷; (4) Desmear + PTH + 电镀; (5) 经电镀后处理的板清洗烘干; (6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板;

铜锡合金代镍电镀工艺的研究进展

铜锡合金代镍电镀工艺的研究进展

2 国 内 电镀 C . n合 金 工 艺 进 展 uS
早 在 5 年 代 中 期 , 国 就 已 开 始 了 电 镀 铜 锡 合 0 我 金 工 艺 的研 究 , 时 迫 于 国 内 镍 资 源 匮 乏 , 武 汉 、 当 在 上 海 等 地 先 后 以 低 锡 青 铜 、 锡 青 铜 等 工 艺 替 代 镀 高
和 高 锡 又 两 锡 %

1 % 和 4 % 以 上 , 锡 青 铜 的 应 用 较 少 。 低 锡 青 5 0 中
铜 电 镀 层 孔 隙 少 、 性 好 , 易 抛 光 , 镀 层 色 泽 稳 韧 容 但
摘 要 : 电镀 铜 锡 合 金 是 一 种 合 适 的 代 镍 镀 层 , 不 使 人 体 过 敏 , 满 足 防 扩 散 性 能 的 要 求 , 成 本 较 低 。 本 文 综 述 了 国 内 外 它 能 且 电镀 铜 锡 合 金 工 艺 的研 究 进 展 和 应 用 , 举 了各 种 类 型 的 镀 液 配 方 和 添 加 剂 。 列 关 键 词 : 电 镀 ;铜 锡 合 金 ;代 镍
Ab t a t Cu— l tng s a rghts s iut f r ni k lc lng be a s i s no a lr c o sr c : Sn p a i i i ub tt e o c e oa i c u e t t le gi t hu a b i m n ody, c n a m e t nt— if so e a idf u in r q r m e nd ha ow e os T h e e r he nd a lc ton f e uie nta s a l rc t e r s a c s a pp ia i s o Cu S pltn b h at om e a a o d r v v e d, an —n a i g ot h nd br a a e o er i we d v rou t or u a i s a ddiie it d. a i s ba h f m l ton nd a tv s l e s

三元合金电镀工艺和导电氧化

三元合金电镀工艺和导电氧化

三元合金电镀工艺和导电氧化
“镀三元合金技术”是指由高导电性的银做基底,覆盖“三元合金”薄层的双层电镀技术,其中“三元合金”指铜锡锌的合金,铜占55%,锡占25-30%,锌占15-20%,“三元合金”外观与不锈钢相似。

其电阻系数为1.7μΩcm (RF-10 GHz),导电率为59(106S/m) (RF-10 GHz),接触电阻小于10mΩ at 100 cN,在些微活性焊剂的帮助下呈可焊性。

“镀三元合金技术”为适应高频连接、在宽频范围内最大传导率的要求而产生,另外,“镀三元合金技术”能使射频器件在经受工业气体、汗渍等的腐蚀或刮擦后,保持良好的外观,而无保护的银镀层即使在通常环境下也会迅速氧化。

“镀三元合金技术”已广泛应用于同轴连接器、滤波器、波导和微波器件及其他射频器件。

“镀三元合金技术”结合了银优良的电导性及“三元合金”的耐腐蚀性,而三元合金的薄镀层在10GHz的范围内,不影响银优良电导性的表现。

交调产物产生自不规则的传输通道,诸如金属材料的不同、氧化膜、界面阶层,“镀三元合金技术”不含磁性元素,因此,与镍镀层相比,在对交调的影响特性方面,其表现呈中性。

“镀三元合金技术”防止表面氧化及生膜,使用中不会失去表面光泽。

镀三元合金表面防止刮擦、对磕碰不敏感的特性,也防止了镀银的冷焊及非良好配合组装引起的损坏。

与镀银相比,在器件组装方面“镀三元合金技术”尤其降低了由擦碰引起的损失。

镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点

镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点

镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点我们都知道如今电镀技术在现代应用非常广泛,电镀可以让产品增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观等。

下面我们就来分享一下:镀锌、镀镉、镀铬、镀镍到底有什么不同以及8种电镀工艺原理与特点汇总。

首先我们来了解下什么是电镀,电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。

电镀中又分为镀铜、镀金、镀银、镀铬、镀镍和镀锌等具体工艺,在制造业领域尤其对镀锌、镀镉、镀铬、镀镍应用最广。

而这四者之间一定有什么区别的吧?镀锌:锌在干燥空气中比较稳定,不易变色,在水中及潮湿大气中则与氧或二氧化碳作用生成氧化物或碱性碳酸锌薄膜,可以防止锌继续镀氧化,起保护作用。

锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀。

镀锌层一般都要经钝化处理,在铬酸或在铬酸盐液中钝化后,由于形成的钝化膜不易与潮湿空气作用,防腐能力大大加强。

对弹簧零件、薄壁零件(壁厚<0.5m)和要求机械强度较高的钢铁零件,必须进行除氢,铜及铜合金零件可不除氢。

镀锌成本低、加工方便、效果良好锌的标准电位较负,所以锌镀层对很多金属均为阳极性镀层。

应用:在大气条件和其他良好环境中使普遍使用镀锌。

但不宜作摩擦零件。

镀镉:与海洋性的大气或海水接触的零件及在70℃以上的热水中,镉镀层比较稳定,耐蚀性强,润滑性好,在稀盐酸中溶解很慢,但在硝酸里却极易溶解,不溶于碱,它的氧化物也不溶于水。

镉镀层比锌镀层质软,镀层的氢脆性小,附着力强,而且在一定电解条件下,所得到的镉镀层比锌镀层美观。

但镉在熔化时所产生的气体有毒,可溶性镉盐也有毒。

在一般条件下,镉对钢铁为阴极性镀层,在海洋性和高温大气中为阳极性镀层。

应用:它主要用来保护零件免受海水或类似的盐溶液以及饱和海水蒸气的大气腐蚀作用,航空、航海及电子工业零件、弹簧、螺纹零件很多都用镀镉。

电镀铜锡合金

电镀铜锡合金

• 低锡青铜含锡质量分数在8%~15%,镀层呈黄色,对钢铁 基体为阴极镀层,硬度较低,有良好的抛光性,在空气中 易氧化变色而失去光泽,因此表面必须套铬,套铬后有很 好的耐蚀性,是优良的防护装饰性底镀层或中间镀层。低 锡青铜现已广泛应用于日用五金、轻工、机械,仪表等工 业中。
• 中锡青铜含锡质量分数为15%~40%,镀层呈金黄色。其硬 度和耐蚀性介于低锡于高锡之间,光亮金黄色镀层通常含 30%~35%的锡。中锡青铜套铬时容易发光和色泽不均匀, 故在工业上应用不多。
阳极的影响
电镀低锡青铜多用铜锡合金可溶性阳极,其阳极溶解曲线比 较复杂。当电解液中的铜含量为18.4g/L锡28g/L、游离氰化钾 27.2g/L,游离氰化钠13.2g/L时,测得的合金阳极极化曲线如 图7-13所示。 在ab段电位下,铜以一价铜离子形式进入溶液,而锡则 以二价锡离子形式溶解哦i,随电流密度升高,电位上升至某 数值,出现电位第一次突跃,在bc段电位下,铜一一价,锡 以四价形式溶解,这时阳极上出现黄绿色的膜,此时阳极处 于半钝化状态。
改变电解液中金属离子的总浓度(金属离子浓度 比不变),对合金镀层成分的影响不大,它主要 影响阴极的电流效率。当总浓度提高时,阴极的 电流效率有所提高,但总浓度不能过高,否则镀 层结晶粗糙。 电解液中铜和锡的含量比,对合金镀层成分影响 较大,如图7-8。通常降低电解液中铜与锡的含量 比,镀层中铜含量下降,而锡含量升高。这是因 为含金沉积的阴极极化增大,使沉积电位向负方 向偏移,有利于锡的析出,因而,合金中锡的含 量升高。为了获得含锡量为10-15%的低锡铜合 金,电解液中应维持Cu:Sn为3:1。
电镀铜基合金
电镀铜-锡合金
电镀铜基合金
• 概述 电镀铜合金可以提高硬度(如作为装饰性的仿古镀 层,仿金镀层等)以及获得其他特殊的性能。 • 电镀铜合金在生产中应用较多的为 铜锌(黄铜)、铜锡合 金(青铜)和仿金镀层。

电镀白铜锡配方

电镀白铜锡配方

电镀白铜锡配方概述电镀白铜锡是一种常用的表面处理技术,它能够为材料表面提供一层美观、耐腐蚀的镀层。

本文将深入探讨电镀白铜锡配方的制备方法、工艺参数以及镀层的性能等相关内容。

电镀白铜锡配方的制备方法材料准备•白铜:铜和锌的合金,一般含有60%的铜和40%的锌。

•锡盐:如硫酸亚锡、氯化亚锡等。

•酸性添加剂:如硫酸、酒石酸等。

•表面活性剂:如十二烷基硫酸钠等。

配方制备步骤1.将适量的白铜加入适量的水中,加热至溶解。

一般情况下,溶解温度为80°C左右。

2.在白铜溶液中加入适量的锡盐,搅拌均匀。

3.在锡盐溶液中加入适量的酸性添加剂,调节pH值。

一般情况下,pH值控制在1.5-2.0之间。

4.在溶液中加入适量的表面活性剂,增加润湿性和分散性。

5.搅拌溶液,使所有成分充分混合,即得到白铜锡电镀液。

电镀白铜锡的工艺参数温度电镀温度是影响镀层性能的重要因素。

一般情况下,电镀白铜锡的温度控制在40-60°C之间。

电流密度电镀时的电流密度决定了电镀速度和镀层的厚度。

较高的电流密度会加快电镀速度,但也容易导致不均匀的镀层。

一般情况下,电流密度控制在1-5 A/dm²之间。

时间电镀时间与电镀层的厚度直接相关。

较长的电镀时间会得到较厚的镀层,但过长的时间可能导致镀层粗糙。

一般情况下,电镀时间控制在5-20分钟之间。

搅拌速度搅拌速度对液体中的成分均匀分布起到重要作用。

合适的搅拌速度可以保持液体的均匀性,获得均匀且致密的镀层。

一般情况下,搅拌速度控制在100-200转/分钟之间。

电镀白铜锡镀层的性能外观良好的电镀白铜锡应具有光亮度高、颜色均匀的特点,表面不应有明显的气泡、缺陷和污染。

耐腐蚀性白铜锡镀层应具有良好的耐腐蚀性能,能够在腐蚀介质中保护基材不被腐蚀。

黏附力白铜锡镀层应具有良好的黏附力,能够牢固地附着在基材表面,不易剥落。

密度高质量的白铜锡镀层应具有较高的密度,能够提供良好的屏蔽性能和导电性能。

电镀铜锡合金

电镀铜锡合金

电镀铜锡合金在现代工业中,电镀技术被广泛应用于各个领域,其中电镀铜锡合金也是一种常见的技术。

电镀铜锡合金是一种通过电化学方法在材料表面制备铜锡合金涂层的过程。

它具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能,因此被广泛用于电子、汽车和航空等领域。

首先,让我们了解一下电镀铜锡合金的制备过程。

它通常分为预处理、电解槽和后处理三个步骤。

在预处理阶段,需要对基材表面进行清洁和活化处理,以确保涂层的附着力和质量。

然后基材被放置在电解槽中,与含有铜和锡离子的电解液接触。

通过施加恒定的电流或电压,铜和锡离子将在基材表面还原,形成铜锡合金涂层。

最后,在后处理环节中,采用退火、抛光和封闭等方法来提高涂层的质量和外观。

电镀铜锡合金涂层具有许多优良的性能。

首先,由于铜和锡的特殊属性,电镀铜锡合金涂层既具有铜的导电性能,又具有锡的耐腐蚀性能。

这使得它成为电子产业中理想的导电涂层。

其次,铜锡合金的硬度和抗磨性都相对较高,这使得电镀铜锡合金涂层能够提供更长久的使用寿命。

此外,电镀铜锡合金还具有良好的耐热性和焊接性能,这使得它在汽车和航空等领域得到广泛应用。

然而,电镀铜锡合金也存在一些挑战和问题。

首先,由于铜和锡的价格相对较高,电镀铜锡合金涂层的成本也相对较高。

因此,在一些应用领域中,寻找代替材料成为一种趋势。

其次,电镀铜锡合金涂层的均匀性和致密性也是一个关键问题。

如果涂层中存在孔洞或裂纹,将会导致涂层和基材之间存在接触不良和腐蚀的风险。

为了克服这些问题,科学家们正在努力研究和改进电镀铜锡合金涂层技术。

他们致力于寻找更加环保和节能的电解液配方,以减少成本和环境影响。

同时,他们还在研究新的电镀工艺和设备,以提高涂层的均匀性和质量。

此外,一些新型的涂层技术,如物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等,也被引入到电镀铜锡合金涂层的制备中,以满足不同领域的需求。

总结起来,电镀铜锡合金是一种重要的电镀技术,具有广泛的应用前景。

随着科学技术的进步和工艺的改善,电镀铜锡合金涂层将在更多领域中发挥重要作用。

铜锡合金电镀技术研究

铜锡合金电镀技术研究

氰 化铜 锡 合 金 电镀 作 为 取代 镀 镍 的镀 种 在 我 国 曾经非 常流 行 , 只是 由于 需 要 机 械 抛 光 , 产 效 率 较 生 低; 后来 , 随着 镍 的供应 缓 解 , 上 光亮 镀 镍 技 术 进 步 加 很 快 , 以获 得 很 薄 的 光 亮 镀 层 , 锡 合 金 电镀 工 艺 可 铜
年 志慧 刘 景 辉 常 洪 亮 , , , 马 晶 , 连 波 吴
( 1中 油 吉林 油 田分 公 司储 运 销 售 公 司 , 林 松 原 180 ) 吉 30 0 ( 长 春 工 业 大 学 , 林 长 春 10 1 ) 2 吉 30 2

要 : 究 电流 密 度 对 铜 锡 合 金 镀 层致 密 性 、 度 及 耐 蚀 性 能 的 影 响 。试 验 结 果 表 明 , 10 A d 电 流 研 硬 在 . / m
维普资讯
有 色 金 属 加 工
第3 6卷
4 o 00
下 电镀 的 铜 锡 合 金 镀 层 的 5个 硬 度 ( V) 分 别 为 H 值
将 处理 好 的试样 分别 在 0 5A d 10A d . / m 和 . / m 的 电流 密度 下 电镀 4 i。 0 r n a
其 主要 特点 是 电镀 温 度低 ( 以在 常 温下 进 行 电镀 ) 可 、
电流效 率高 (>9 5% ) 但 电 流 密 度 范 围 比较 窄 。镀 , 层 中锡含 量 ( 质量 分数 ) l 在 0%左 右 , 于低 锡 电镀 。 属 由于是在 无 氰 的情 况下 进 行 电镀 , 验 温 度 在 2 试 5℃ 左 右 , 以操 作简 单 、 全环 保 , 所 安 有利 于推 广应 用 。
阴阳极 面积 比: : 1 2~3 阳极材 料 : 电解 压延 铜板 。 1 3 工艺 流 程和试 验条 件 . 切取试 样 ( 5 钢 ) 打磨 一 水 洗一 除油一 水 洗一 4# 一

纽扣镀铜合金工艺流程铜锡金

纽扣镀铜合金工艺流程铜锡金

纽扣镀铜合金工艺流程铜锡金一、工艺准备1.准备所需的设备和工具,包括镀液槽、电解槽、加热设备、电源、搅拌器等。

2.清洗纽扣,去除表面的油污和杂质,以确保镀层质量。

3.准备镀液,包括铜锡金合金镀液和电解液。

二、纽扣镀铜1.将准备好的纽扣放入铜锡金合金镀液槽中,确保纽扣完全浸入液体中。

2.打开电源,调节电压和电流,开始电镀过程。

通常情况下,铜锡金镀液的电压为2V至5V,电流为10A至30A。

3.在电镀过程中,使用搅拌器均匀搅拌液体,以保证纽扣表面的镀层均匀。

三、纽扣镀锡1.当纽扣表面的铜层达到一定厚度时,开始进行镀锡工艺。

将镀有铜层的纽扣放入电解槽中。

2.打开电源,调节电压和电流,开始电镀过程。

通常情况下,镀锡的电压为2V至5V,电流为10A至30A。

3.在电镀过程中,使用搅拌器均匀搅拌液体,以保证纽扣表面的锡层均匀。

四、纽扣镀金1.当纽扣表面的锡层达到一定厚度时,开始进行镀金工艺。

将镀有锡层的纽扣放入电解槽中。

2.打开电源,调节电压和电流,开始电镀过程。

通常情况下,镀金的电压为2V至5V,电流为10A至30A。

3.在电镀过程中,使用搅拌器均匀搅拌液体,以保证纽扣表面的金层均匀。

五、清洗和抛光1.将镀有金层的纽扣取出,进行清洗。

可以使用清水冲洗纽扣,去除表面的电镀液和杂质。

2.使用抛光设备对纽扣进行抛光处理,以增加其光泽和质感。

六、检测和包装1.对镀有金层的纽扣进行检测,确保其金层的光泽和质量符合要求。

2.对合格的纽扣进行包装,以便运输和销售。

以上为纽扣镀铜合金工艺流程的简要介绍。

在实际操作中,还需要根据具体情况进行调整和优化,以确保镀层质量和生产效率。

甲基磺酸盐体系电镀铅-锡-铜合金工艺

甲基磺酸盐体系电镀铅-锡-铜合金工艺

甲基磺酸盐体系电镀铅-锡-铜合金工艺
甲基磺酸盐体系电镀铅锡铜合金工艺是一种常用的电镀工艺,以下是工艺步骤:
1. 预处理:将待镀件进行清洗、脱脂、酸洗等处理,以去除表面油脂、氧化物等污染物,保证镀液能够均匀附着在基材表面。

2. 镀液配制:将甲基磺酸盐、锡盐和铜盐按一定比例混合溶解于适当的溶剂中,加入适量的添加剂调节镀液的性能,如增稠剂、缓冲剂等。

3. 镀液调整:调整镀液的温度、pH值和浓度,一般使用温度在40-60之间,pH值为2.5-3.5,铅的浓度在10-50g/L之间,锡的浓度在5-20g/L之间,铜的浓度在10-30g/L之间。

4. 电镀:将经过预处理的待镀件插入电解槽中,作为阴极,同时将铅锡铜合金板作为阳极,通过外加电压使金属离子在电解液中还原沉积在待镀件上。

5. 后处理:将电镀后的铅锡铜合金件进行清洗,去除镀液残留和表面污染物,然后进行干燥和检验,最后进行包装。

需要注意的是,甲基磺酸盐体系电镀铅锡铜合金工艺在操作过程中要注意安全防护措施,避免镀液的接触和吸入,同时要严格控制镀液的温度、pH值和浓度,
避免因不当操作导致工艺不稳定或产生废液。

电镀铜锡合金工艺简介

电镀铜锡合金工艺简介

电镀铜锡合金工艺简介现代电镀网讯:众所周知,锡铅(Sn-Pb)合金焊料能优异,在电子元器件的组装领域得广泛应用。

但是,非常遗憾的是Sn-Pb中的铅对于环境和人体健康有害,限制使用含铅电子材料的活动已正式启动。

在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第3次草案明文规定,在2 004年的废弃物中严禁有铅Pb、镉Cd、汞Hg和6价铬Cr等有害物质。

在亚洲的日本于1998年已制定出家电产品回收法案,从2001年开始生产厂家对已使用过的废弃家电产品履行回收义务。

根据这一法案,日本各个家电·信息机器厂家开始励行削减铅使用量的活动。

在这样的背景下,强烈要求开发无铅焊接技术和相应的锡铜Sn-Cu合金电镀技术。

无铅焊料电镀技术要求关于无铅焊料电镀层和电解液,除了不允许使用含铅物质之外比较难于实现的是要求与以往一直使用的Sn-Pb电镀层有同样的宝贵特性。

具体要求的性能,如下所述:(1)环境安全性——不允许有像铅Pb等有害人体健康和污染环境的物质;(2)析出稳定性——获得均匀的外表面和均匀的合金比例;(3)焊料润湿性——当进行耐热试验和高温、高湿试验后,焊料的润湿性仅允许有很小程度的劣化;(4)抑制金属须晶产生;(5)焊接强度粘着性——同焊料材料之间接合可靠性;(6)柔韧性——不发生断裂;(7)不污染流焊槽;(8)低成本;(9)良好的可作业性——主要是指电解容易管理;(10)长期可靠性——即使是长期使用电解液,也能保证电镀层稳定;(11)排水处理——不加特殊的螯合剂(Chelate),可利用中和凝聚沉淀处理方法清除重金属。

在选择无铅焊料电镀技术时,应当综合分析权衡上述诸多因素,选Sn-Pb电镀性能的无铅焊料电镀技术,选择Sn-Cu(合金焊料)电解液的原因作为无铅焊料电镀技术,现已研究很多种,诸如,试图以Sn-Zn、Sn-Bi、Sb-Ag和Sn-Cu电镀取代一直使用的Sn-Pb电镀。

然而,这些无铅电镀技术也是各有短、长,并非十全十美。

锡铜合金电镀新技术

锡铜合金电镀新技术

无 铅 焊 料 电 镀 技 术 要 求
关 于 无 铅 焊 料 电 镀 层 和 电 解 液 , 除 了 不 允 许
使 用含铅 物 质 之 外 比较 难 于 实 现 的 是要 求 与 以往

直 使 用 的 S —b电 镀 层 有 同 样 的 宝 体 要 求 的 性 能 , 下 所 述 :1环 境 安 全 性 — — 不 允 如 ()
遗 憾 的 是 S -b中 的 铅 对 于 环 境 和 人 体 健 康 有 nP
害 , 制 使 用 含 铅 电 子 材 料 的 活 动 已正 式 启 动 。在 限
欧 洲欧洲 委 员会 已提 出 电 子 机器 弃 物条 令 案 的第
3嵌 草 案 明 文 规 定 ,在 2 0 04年 的 废 弃 物 中 严 禁 有 铅 P 、 C 、 Hg和 6价 铬 口 等 有 害 物 质 。 在 b镉 d 汞 亚 洲 的 日 本 于 19 9 8年 已 制 定 出 家 电 产 品 回 收 法 案 , 20 从 0 1年 开 始 生 产 厂 家 对 已 使 用 过 的 废 弃 家 电产 品 履 行 回收 义 务 。 据 这 一 法 案 , 根 日本 各 个 家 电 - 息 机 器 厂 家 开 始 励 行 削 减 铅 使 用 量 的 话 动 信 在 这 样 的 背 景 下 , 强 烈 要 求 开 发 无 铅 焊 接 技 术 和 相 应 的 锡 铜 S — u合 金 电 镀 技 术 。 nC
特 胜 , 它 除 了 熔 点 稍 许 偏 高 (nC S —u共 晶 温 度
2 7 之 外 . 湿 性 良好 。 成 本 低 , 流 焊 槽 无 污 2 ℃) 润 对 染 , 且可 抑 制 金属 须 晶生 成 。 而
交 流
‘…

无氰铜锡合金电镀:焦磷酸-二价锡盐镀铜锡合金

无氰铜锡合金电镀:焦磷酸-二价锡盐镀铜锡合金

无氰铜锡合金电镀:焦磷酸-二价锡盐镀铜锡合金焦磷酸-二价锡盐镀铜锡合金与5.3.1的焦磷酸一锡酸盐镀铜锡合金不同的是镀液中锡是以二价锡形式存在的,这样,铜与锡都是以二价形式与焦磷酸根组成络合物。

用氨三乙酸作辅助络合剂,此电镀液可获得含锡量较高的低锡青铜,还可获得中锡和高锡含量的青铜镀层。

只是通过改变电解液中二价铜和二价锡的浓度比,就可获得不同含锡量的青铜镀层是该电镀液的优点。

缺点是:由于存在锡对二价铜的还原作用,镀液中容易产生“铜粉”。

加入双氧水可将一价铜氧化为二价铜,而使铜粉溶解掉,但是双氧水又能将二价锡氧化成四价锡,这种镀液还存在沉积速度较慢等缺点,使得这种镀液在大生产中难以大量推广。

(2)配方 2
注:在该镀液中加入p萘酚、糊精等有机添加剂可有效地控制镀层的组成变化。

电镀铜锡合金工艺

电镀铜锡合金工艺

电镀铜锡合金工艺
现代电镀网讯:
一、工艺介绍
铜锡合金是广泛采用的优良的代镍镀层,它具有孔隙率低、耐蚀性好、容易抛光和直接套铬等优点。

铜锡合金也叫青铜。

根据锡的含量可分为三类:低锡青铜、中锡青铜和高锡青铜。

目前工业上常用的青铜镀液有氰化物镀液和无氰镀液。

氰化物镀液的均镀能力和分散能力好,镀层的色泽和成分容易控制,得到的铜锡合金镀层结晶细致,结合力好,孔隙率低,抗蚀性强。

含锡15%以下为低锡青铜,常用于装饰性镀层的底层或中间层;中锡青铜的含锡量为15%~30%,它的硬度比低锡青铜搞,可以做保护装饰性镀层的底层,但不宜做表面镀层;含锡超过40%的称为高锡青铜,在空气中稳定性好,具有良好的钎焊能力和导电能力,可以用来代替镀镍或镀铬。

二、工艺流程
手动清洗电解除油水洗水洗酸洗水洗水洗碱性中和镀铜锡合金
水洗水洗钝化水洗热水洗
三、工艺参数
1氰化亚铜 20~30g/l
2锡酸钠 60~70g/l
3游离氰化钠 3~4g/l
4氢氧化钠 25~30g/l
5 PH值 12.0-12.5
6温度 50~60℃
7阴极电流密度 1.0~1.5A/dm2
四,操作规程及注意事项
1、镀前检验镀件尺寸,机加工表面状况,根据镀层厚度准确计算电镀时间。

2、控制好镀液工作条件,勤观察,注意温度变化,液位变化。

仔细操作,如实填写操作记录。

根据化验结果补加药水,校正电镀液。

3、镀后检查镀层质量、尺寸,清洗干净,丝牙、内孔等部位防锈保护。

工件打操作钢号,边角除毛刺。

4、如果酸液溅在皮肤上,应立即用清水冲洗。

5、场地打扫干净,器具摆放整齐。

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锡铜合金电镀新技术众所周知,锡铅(Sn-Pb)合金焊料能优异,在电子元器件的组装领域得广泛应用。

但是,非常遗憾的是Sn-Pb中的铅对于环境和人体健康有害,限制使用含铅电子材料的活动已正式启动。

在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第3次草案明文规定,在2004年的废弃物中严禁有铅Pb、镉Cd、汞Hg和6价铬Cr等有害物质。

在亚洲的日本于1998年已制定出家电产品回收法案,从2001年开始生产厂家对已使用过的废弃家电产品履行回收义务。

根据这一法案,日本各个家电·信息机器厂家开始励行削减铅使用量的活动。

在这样的背景下,强烈要求开发无铅焊接技术和相应的锡铜Sn-Cu合金电镀技术。

无铅焊料电镀技术要求关于无铅焊料电镀层和电解液,除了不允许使用含铅物质之外比较难于实现的是要求与以往一直使用的Sn-Pb电镀层有同样的宝贵特性。

具体要求的性能,如下所述:(1)环境安全性——不允许有像铅Pb等有害人体健康和污染环境的物质;(2)析出稳定性——获得均匀的外表面和均匀的合金比例;(3) 焊料润湿性——当进行耐热试验和高温、高湿试验后,焊料的润湿性仅允许有很小程度的劣化;(4)抑制金属须晶产生;(5)焊接强度粘着性——同焊料材料之间接合可靠性;(6)柔韧性——不发生断裂;(7)不污染流焊槽;(8)低成本;(9)良好的可作业性——主要是指电解容易管理;(10)长期可靠性——即使是长期使用电解液,也能保证电镀层稳定;(11)排水处理——不加特殊的螯合剂(Chelate),可利用中和凝聚沉淀处理方法清除重金属。

在选择无铅焊料电镀技术时,应当综合分析权衡上述诸多因素,选Sn-Pb电镀性能的无铅焊料电镀技术,选择Sn-Cu (合金焊料)电解液的原因作为无铅焊料电镀技术,现已研究很多种,诸如,试图以Sn-Zn、Sn-Bi、Sb-Ag和Sn-Cu电镀取代一直使用的Sn-Pb电镀。

然而,这些无铅电镀技术也是各有短、长,并非十全十美。

例如,Sn电镀的优点是低成本,确有电子元器采用电镀锡的力方法,因为是单一金属锡,当然不存在电镀合金比率的管理问题。

可是,Sn电镀的缺点突出,如像产生金属须晶(Whisker)而且焊料润湿性随时间推移发生劣化。

Sn-Zn电镀的长处于在成本和熔点低,美中不足是大气中焊接困难,必须在氮气中实现焊接。

Sn-Bi电镀的优势是熔点低而且焊料润湿性优良,其劣势也不胜枚举:因为Bi是脆性金属,含有Bi的Sn-Bi镀层容易发生裂纹,而且组装后的器件引线和电路板焊接界面剥(Liftoff),更麻烦的是电解液中的Bi3+离子在Sn-Bi合金阳极或电镀层上置换沉积。

Sn-Ag电镀的优点是接合强度以及耐热疲劳特性都非常好,缺点是成本高,也存在Sn-Ag阳极和Sn-Ag镀层上出现Ag置换沉积现象。

上述的无铅电镀技术都有优异的特性,同时也存在很多有待进一步研究的课题,实用化为时尚早。

为此,日本上村工业公司认为Sn-Cu电镀最有希望取代Sn-Pb电镀,可以发展成实用化技术,于是决定开发Sn-Cu电解液。

关于Sn-Cu电镀层特性,它除了熔点稍许偏高(Sn-Cu共晶温度227℃)之外,润湿性良好。

成本低,对流焊槽无污染,而且可抑制金属须晶生成。

Sn-Cu合金焊料的开发Sn/Sn2+的标准电极电位是- 0.136Vvs.SHE(25℃),然而Cu/Cu2+是+0.33V,两者之间的电位差比较大,在—般的单纯盐类电解液里,铜Cu很容易优先析出。

而且,当用可溶性Sn阳极或者Sn-Cu合金阳极的时候,由于电解液中的Cu2+离子和阳极的Sn之间置换反应产生析出沉表1标准电解液和作业条件(获得sn-lwt%Cu镀层的情况积。

因此,把电解液中的Sn2+和Cu2+的析出电位搞得相接近,需要有抑制铜Cu优析出的络合剂。

通过研究各种各样的络合剂,最后终于找到Sn-Cu电解液配方,它能使Sn和Cu形成合金并可抑制在铜Cu阳极上的置换沉积。

在这种电解液的基础出上,开发出镀层特性优良的Sn-Cu合金电解液“Soft Alloy GTC”,将在下文详细介绍。

Soft Alloy GTC的特点(1)电解液构成及作业条件关于Soft Alloy GTC的标准电解液构成和作业条件,详见表1所示。

Soft Alloy GTC产品系列对应由滚筒式电镀直到高速电镀的宽阴极电流密度范围应用,同时,用户可根据用途选择电解液,例如,对于耐药性方面有问题的电子元器件可选用中性的电解液。

(2)良好镀层外观关于Sn-Cu电镀层的表面形状当放大1000倍时观察各种电解液构成的镀层(包括滚筒式电镀、支架式电镀和高速电镀电解液形成的镀层),均都致密且呈现半光泽状。

(3)析出比率电镀层的析出比率、可作出定量分析。

具体作法是使用SUS 作为基底进行电镀,把其电镀层溶解到1:1硝酸溶液中,通过原子吸收光;谱分析将获得定量分析结果。

例如,在支架电镀的电解液里金属比率和镀层里铜Cu含有率之间的关系如图1所示。

在电解液里Cu的含有率增加的情况下,镀层里的铜Cu含有率也几乎成正比地增长,根据这种近似的线性关系很容易管理合金比例;电解液中Cu的含有率与1wt%时的阴极电流密度和镀层中Cu含有率的关系如图2所示,从中不难看出除了在低电流密度时镀层中的Cu含有率偏高—些之外,基本上与电流密度无关,比较稳定。

也就是说,电流密度超过2A/cm2以后,基本上镀层中的含Cu率不再受阴极电流密度左右。

(4)关于电镀层的熔点关于Sn-Cu电镀层的熔点测试方法如下,取10mg的Sn- Cu镀层,在流动氮气流速为50mL/分的环境下,将温度由室温开始,以10℃份的升温速度加温到300C,测量其熔点。

测试结果,以差示扫描热量分析曲线表示,详见图4所示。

对三种样品实测结果,它们的熔融峰值温度都处于Sn-Cu合金的共晶温度227℃附近(详见图4);即使是电镀层样品中的Cu含有率有差异,但是,熔融峰值温度几乎是相同的。

(5)焊料润湿性优秀有比较才能有鉴别,为了证实Sn-Cu焊料镀层的润湿性是否优秀,采用Meniscograph方法构成的Zero CrossTime 对各种焊料镀层断评比。

具体作法是以Soft Alloy GTC-20电解液用支架式电镀方法制造出多种焊料镀层样品,通过高温高湿处理(温度:60℃相对湿度:95%,处理时间:168小时)后,进行润湿性评比。

具体的Menis-cograph测试条件如表2所示。

测试样品的制作过程如下:在铜基础材料上先电镀一层Ni,再在其表面上电镀所要测试的Sn-Cu镀层。

用作对比的镀层样品是Sn和Sn-Pb镀尾测试条件完全相同。

评比测试的结果,如图4所示。

测试样品和对比用样品,当它们在高温高湿处理之前,各个焊料镀层的润湿性几乎是相同的。

但是,经过高温高湿处理之后,利用Zero Cross Time进行比较,结果显示在图4里,一目了然。

评比结果,除Sn-3.5wt%Cu镀层的润湿性比Sn-Pb镀层表2Meniscograph测试条件有所劣化之外,其它含铜率不同的Sn-Cu焊料镀层的润湿性劣化程度很小,堪称Sn-Cu焊料镀层润湿性优秀。

(6)抑制金属须晶在铜质的封装引线框架上分别电镀有含Cu为1、2和4wt%的Sn-Cu镀层,并将它们置入50℃的恒温槽中存放3 个月。

作为对比的样品,它是在引线框架上电镀有Sn镀层,也上搂按上述条件存放3个月。

事后观察各个电镀层发现,作为对比样品的Sn镀层上有明显的针状金属须晶出现,然而种含Cu率的Sn-Cu镀层上却无针状金属须晶。

(7)加工性良好IC封装引线上的焊料镀层,必须具备柔韧性。

因为,引线需要弯曲加工成形,若引线上的焊料镀层缺乏柔韧性,弯曲加工时引起镀层出裂纹并在裂纹处发生基底氧化,从而降低焊接可靠性。

为此,曾在0.5mm厚铜板上和42Alloy板上电镀10μm厚的Sn-1wt%cu镀层,按照JIS规格H8504进行弯曲实验,结果良好。

在铜板和42Alloy板上的镀层,并未发生裂纹,证实加工性良好。

(8)不污染流焊槽通常,电子元器件焊接都是采取使用焊料槽的流焊焊接法,焊接过程中由印刷电路板上有Cu溶入并且镀层中的成份也溶入到流焊槽内,形成污染。

关于有Cu溶入焊料槽内的问题,如像Sn-Pb焊料槽内有Cu也关系不大,因为已有清除Cu的实用技术。

但是,Cu以外的异种金属混入焊料糟时,可能导致流焊特性劣化。

为此,日本上村工业公司曾进行过专门研究,该公司开发的Sn-Cu电镀技术和现有的无铅焊料(如像Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag-0.75Cu和Sn-2.5Ag-0.7Cu-1Bi)技术相容,不会对流焊槽造成污染。

(9)在阳极上无铜沉积锡Sn阳极之类的可溶性阳极,通常是设置在电解槽里。

当它浸渍在电解液中的情况下,连不通电流时不出现金属置换沉积现象,保持电解液中的金属浓度不变是最重要的。

但是,以往的电镀工艺中,几乎不能保证这样一点。

此次日本上村工业公司公布的利用Soft Alloy GTC电解液的Sn-Cu电镀技术,却能保证在阳极无Cu置换沉积现象,而且通过对比实验获得证实。

该对比实验情况如下:试验用阳极是Sn阳极,作为对比实验用电解液分别是Sn-1wt%Cu、Sn-3.5wt%Ag和Sn-5wt%Bi(均是强酸性电解液),试验用样品电解液是Soft AlloyGTC-20型So-Cu电解液,实验时把Sn阳极投入各个电解液中呈浸渍状态并在常温下放置24小时。

对比实验结果表明,浸渍在Sn-1wt%Cu、Sn-3.5wt%Ag和Sn-Swt%Bi 电解液中的各Sn阳极,其表面分别都有Cu、Ag和Bi金属沉积,各电解液中的金属浓度都发生变化;然而,浸渍在Soft Alloy GTC-20型Sn-Cu电解液中的Sn阳极上却无Cu 沉积,电解液中的金属浓度保持不变。

这是Soft AlloyGTC-20 电解液的独到特点。

(10)作业性良好且成本低廉在强酸性的Sn-Cu、Sn-Ag和Sn-Si电解液里,使用可溶性阳极时在其表面上会置换沉积出Cu或Ag或者Bi金属。

因此,这些电解液中的金属比率的平衡遭到破坏,电镀层的合金比率管理很困难,与此同时还必须维护电镀用阳极,如像清除阳极上置换出来的金属等都是很麻烦的作业。

若用不溶性Pt/Ti 板等不溶性阳极时,需要补充药液费等导致生产成本大增。

这正是无铅焊料电镀比以往的Sn-Pb焊料电镀在作业性和生产成本方面增加负担的原因。

日本上村工业公司开发的Soft Alloy GTC-20型sn-Cu电解液,消除了以往无铅焊料电镀术的难题;这种Sn-Cu电镀技术,确实具备电镀作业性良好和成本低廉的优点。

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