镀锡及镀锡液相关知识

镀锡及镀锡液相关知识

1.锡的性质

(1)原子量:118.69。

(2)原子序:50。

(3)电子组态:1S22S22P63S23P63D104S24P64D105S25P2。

(4)熔点:231.9℃

(5)沸点:2270℃

(6)密度:5.77(灰锡aSn) 7.29(白锡bSn)

(7)变相点:13.2℃

(8)电阻:11.5mΩ.m

(9)导电度:15%IACS(相对于软铜)

(10)强度:14 MPa

(11)硬度:Brinell硬度10kg，20℃

(12)结晶构造：白锡为立方体(simple cubic)，灰锡为BCT (body-centered tetragonal)

(13)标准电位

Sn+ + + 2eˉ→Sn -0.136V

Sn4+ + 2eˉ→Sn2+ +0.15 V

Sn(OH)=6 + 2eˉ→Sn(OH)4 +2OHˉ+0.9V

Sn(OH)=4 + 2eˉ→Sn + 4OHˉ-0.79V

锡是一种热及电的良导体，易延展柔软的金属，锡有原子价2或4，

属于两性元素金属，作为电镀用的锡化合物主要有SnO2.xH2O，SnCl2或SnCl2.2H2O，SnSO4，Sn(BF4)2，K2(OH)6及N2Sn(OH)6。

2.镀锡的用途

(1)制造锡罐:因锡镀层无毒性，大量用在与食品及饮料接触的对象，中最大用途就是制造锡罐，其它如厨房用具，食物刀叉，烤箱等。

(2)电器及电子工业:因锡容易焊接，导电性良好，广泛应用在电器及电子需要焊接的零件上。

(3)铜线上:改善铜线的焊接性及铜线与绝缘皮的间壁障作用。

(4)活性:因锡柔软，可防止刮伤，作为一种固体润滑剂。

(5)防止钢氮化。

3.锡镀液的种类

(1)酸性锡镀液

优点:

【1】锡是由二价还原，用电量省。

【2】镀液导电性高，槽电压低，电流效率高。

【3】操作欲温接近室温，免加热设备。

【4】使用适当添加剂可得光泽镀层。

【5】对底材损害性较少。

缺点:

【1】操作及镀液管理需很小心才能得到良好镀层。

【2】需用添加剂，否则易生成树枝或结节状镀层。

【3】不能使用不溶性阳极。

【4】有腐蚀性，镀槽须橡皮做里称。

【5】二价锡可能氧化成四价锡，变成钝态。

(2)碱性锡镀液

优点:

【1】均匀性良好.

【2】可容忍较多的不纯物.

【3】不用添加剂可得到光泽.

【4】可用不溶解阳极。

【5】操作范围广。

【6】配方简单。

【7】前处里要求不高。

缺点:

【1】阴极效率低，镀层薄。

【2】电化当量小只有酸性液的一半，耗电量大。

【3】需使用在熔融技术得到光泽镀层。

【4】操作温度高，需加热设备。

【5】操作液压较高。

【6】需使用可溶性阳极。

【7】操作可溶性阳极镀液要很小心，否则容易得到不良镀层。

(3)连续高速锡镀液:专用于连续电镀零件。

4.碱性液的组成及其作用

碱性液分为钾液及钠液，钾液的主要成份世锡酸钾及苛性钾，其优点

为操作范围广，溶解度大，使用电流密度高，效率高，导电镀大，氧化锡泥状物少生成，其缺点是较钠液贵.钠液的主要成份为锡酸及苛性钠。各种成份的作用如下:

(1)锡酸钠或锡酸钾为主盐，提供锡离子的来源。

(2)苛性钠或苛性钾为导电盐，促进阳极溶解，防止sno2的形成。

(3)醋酸盐为缓冲剂，用来控制游离OH-。

(4)过氧化氢，氧化Sn++，以防止不良镀层。

(5)界面活性剂，防止针孔发生。

5.碱性锡镀液的管理注意要点

(1)阳极必须经常保持黄绿色皮膜，防止二价锡的形成，否则会产生粗造，附着性的黑色镀层。

(2)阳极电流密度过小，阳极成银亮色，无气体产生，镀层粗造。

(3)阳极电流密度适当，阳极成黄绿色.少量气体产生，镀层优良。

(4)阳极电流密镀过大，阳极呈褐色或黑色，大量气体产生，镀层良好，但液中金属含量会减少。

(5)阳极黑褐色皮膜可用盐酸去除。

(6)游离碱含量过多，操作会有困难。

(7)若有二价锡过多，可用过氧化氢氧化二价锡或四价锡，以防止镀层不良。

(8)阴极电流密渡过高，电流效率降低使电镀速率减小。

(9)滚筒必须使用耐89～90℃的材料，否则采用酸性镀液。

(10)温度过高，游离碱过多，需使用较高电流密度，否则阳极不易形

成黄绿色。

6.碱性锡镀液的配方

(1)钠液配方

锡酸钠90 g/l

氢氧化钠7.5 g/l

醋酸钠0～15 g/l

过氧化氢依需量g/l<

液温60～80 g/l<

液压4～8 Volt

分析锡含量37.5 g/l

PH 0.2

电流密度3～11 A/dm2

电流效率100%

面积比2:1

阳极锡

槽电压6 Volt

(2)硫酸液

SnSo4 54～69 g/l

硫酸100～75 g/l

甲酚磺酸C7H6OH.HSO3 100～120 g/l B-柰酚1～1.25 g/l

凝胶2～2.5 g/l

液温25℃

电流密度27～32 A/dm2 电流效率100﹪

面积比1:1

阳极锡

液压6～12 Volt

7.高速锡镀液

氯化锡SnCl2 63 g/l

氟化钠NaF 25 g/l

二氟氢钾KHF2 50 g/l

氯化钠NaCl 45 g/l

电流密度45 A/dm2

PH 2.7