锡铈镍合金电镀工艺实践

子是靠配制添加 ， 消耗快 ， 则镀层 的硬度、 外观均下 降。 经过分 析 ， 综 合考 虑 ， 镀层 镍含 量 为 ０ ． ４ ％一
０ ７ ％、 铈含量 为 ４ ％ 一５ ％， 其 盐 雾 试验 可达 ３ ６ ｈ一
图 １ 温度 与镀 层性 能的 关系
４ ０ ｈ ， 硬度（ 维 氏） 为 １ ３ ０—１ ５ ０ ， 温 度控 制在 ８ ￣ Ｃ一
Ｗａ ｎ ｇ Ｂｏ Ｗａ ｎ ｇ Ｓ ／ ｃ ｈｕ ｎ
（ Ｑ ｕ ｎ ｙ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ， ５ ５ ０ ０ １ ８ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｅ ｘ ｔ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｎ— Ｃ ｅ— Ｎ ｉ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｅ ｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ． Ｐ ｌ ａ ｔ ｉ Ｉ ｌ ｇ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ． Ｃ ｏ ａ ｔ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｓ ｎ— Ｃ ｅ—Ｎｉ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ； ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
１
２
３
４
５
Ｓ ｎ Ｓ ０ ４ ， ｇ ／ Ｌ ８ ｏ一９ ｏ ５ ５—７ ５ ４ ０—５ ０ ３ ０—５ ０ ４ ０—６ ０
Ｉ － ｈ Ｓ ０ ４ ． ｍ ｌ ＿ ／ Ｌ ９ ０ —１ ０ ０ ９ ０ —１ １ ０ ９ ０—１ ０ ０ ９ ０—１ ０ ０ ９ ０ —１ ０ ０
ｃ ￣ （ ｓ ｏ ４ ） ２ ， ｇ ／ Ｌ ３ —５
６—１ ０ ６—１ ０ ８ —１ ２ １ ５ —２ ０
Ｎ ｉ Ｓ ０ ４ ． ｓ ／ Ｌ ５ ０—６ ０ ３ ０—４ ０ ２ ５—３ ０ １ ５—２ ０ １ ０— １ ２
有提高 ， 镀层结晶细致 ， 但随浓差极化变大 ， 镀层 的
硫酸镍 （ Ｎ ｉ Ｓ Ｏ ４ ， 分析纯 ） ， ， ｇ ／ Ｌ １ ０ —１ ２
电流密 度 ， Ａ ／ ｄ ｍ ２ 温度， ℃ ３ —８ ８一ｌ ３
碳酸 钠 （ Ｎ ａ ２ ｃ ｏ ３ ） ， ｇ ／ Ｌ ２ ０—３ ０
硅酸 钠 （ Ｎ ａ ｚ Ｓ ｉ ０ ３ ） ， ｇ ／ Ｌ １ ０ —１ ５
定） ， 然后用牙刷刷洗， 不得使引出端有变形现象。
３ ． ２ 化学 除油
ｃ ｘ － ＿ ４ 高效清洗剂 ， 可在 ４ ０ ℃下 清洗， 如果加
温至 ５ ０ ￣ Ｃ一７ ０ ￣ Ｃ 除油 污垢 效果更 好 。
３ ． ３ 电解 除油 磷 酸钠 （ Ｎ ａ ３ Ｐ Ｏ ４ ） ， ｇ ／ Ｌ ５ ０—７ ０
１ ３℃ 。
５ 结 语
锡 铈镍 合 金 电镀 工 艺 的应 用 ， 使 我 厂 的继 电器
４ ． ４ 镀 层性 能与温 度 的关 系
镀层硬度只是相对值， 且有不 同溶液成分的镀 层硬度值不 同， 只取温度相关值。 盐雾试验 ： 以外观有轻微均匀变色 （ 变灰、 无光 亮） ， 引出端与玻璃绝缘子相接处无腐蚀现象 为准
氢氧化 钠 （ Ｎ ａ Ｏ Ｈ）， ｇ ／ Ｌ 温度 ， ℃
时间 ， ｓ
３ ０—５ ０ ６ ０—７ ０
正向 ｌ ０一ｌ ５ 反 向 ３—５
配 制酸性 锡基 镀液 ， 先加 人计 算好 的去 离子水 ，
将硫酸沿容器壁缓慢加人 ， 并不断搅拌 ， 使其溶液温 度保持在 ５ ０ ￣ Ｃ一６ ０ ℃， 然后称取好硫 酸亚锡， 按少
４ ． ３ 镀层成 分 与温 度 、 硬度、 可 焊性 、 盐 雾试 验 时 间 的关 系
经 过 溶液 成 分 的试 验 分 析 ， 确定 镀 层 的成 分 与
温度有关 。温度高 ， 含镍量上升 ， 硬度上升 ， 可焊性
下降。温度低 ， 含镍量下降 ， 硬度下降 ， 可焊性上升。 含镍量高， 其盐雾试验有所提高。若温度升高 ， 镍离
当亚锡离子被 氧化 ， 溶 液变浑浊 ， 其镀层 针孔
多， 可焊 性 和 防腐 性 能大 大下 降 。 ２ Ｓ ｎ ２ ＋ ０ ＋６ Ｈ ２ ０＝２ ｓ ｎ （ Ｏ Ｈ） ４ ＋４ Ｈ
光亮剂 提高 了阴极极化 ， 使得镀层结晶细致光 亮， 对溶液有稳定性作用 ， 关键对镍 离子有 络合作
了溶液的稳定 ， 同时控制锡在阴极上成长速度 ， 使得
镀锡层结晶细致 。
镍 离 子 随 添加 剂 在 阴 极界 面 放 电 ， 弥 散 在镀 层
中， 提高了镀层硬度。
硫 酸提 高 溶液 的导 电性 、 阳极 电流效率 ， 阻 止 溶
液 中亚锡离子的水解 。
Ｓ ｎ Ｓ Ｏ ４ ＋２ Ｈ ２ ０＝Ｓ ｎ （ Ｏ Ｈ） ２ ＋Ｈ ２ ５ ０ ４
行 改进 。 表 ３ 试 验所得 镀 层性 能
镀液编号 维 氏硬度 １ ２ ３ ４ ５
部 分温 度与 外观 的试 验 记 录见 表 １ 。考 虑到 镀
层的外观、 硬度、 可焊性等 ， 我们把 工艺温度控制在
８ ￣ Ｃ 一１ ３ ℃。
４ ． ２ 不 同镀 液成 分试 验
用 。添 加时 ， 必须 遵循 少量 多 次 的原 则 。
４ 镀层成分及性能
新 工 艺要 求 镀 层具 有 良好 的 可 焊性 、 相 对 良好
的耐磨性、 较好的整平性、 外观光亮 、 一致性好、 结合
力 良好 。
４ ． １ 外 观 与温度 关 系
我 们进 行 了温度 和镀 层外 观要 求 的工艺 试验 。
（ 误差 ５ ％） 。
产品电镀质量得到 了保证 ， 产品外观质量大大提高 ，
满足 了用 户 的要求 。
参
出版 ．
考
文
献
［ １ ］ 程秀云 、 张振华 等主编 ． 电镀技 术 ． 化学工业 出版社
［ ２ ］ 曾华梁等 主编 ． 电镀工艺手册 ． 机械工业出版社 ． ［ ３ ］ 《 电镀手册》 编写组 ． 电镀手册 ． 国防工业 出版社 ．
量多 次 的原 则 ， 将硫 酸 亚 锡 加 人 已配 制 的硫 酸溶 液 中， 不 断搅拌 。最后将 配制 好 的硫 酸镍 、 硫 酸铈加 入
３ ． ４ 脱 膜
磷酸 （ Ｈ ３ Ｐ ０ ４ ） ， ｒ ｎ Ｌ ／ Ｌ
水 （ ８ ２ ０ ）， ｒ ｎ Ｌ ／ Ｌ 温 度
２ ５ ０ — ３ ０ ０
可 焊 性 ５ ５ —６ ０ ５ ５— ７ ５ ７ ８ —８ ６ ８ ０ —９ ｏ ９ ０—１ ０ ５ １ ６ ６ —１ ８ ０ １ ６ ０—１ ６ ８ １ ５ １ —１ ６ ５ １ ４ ３ —１ ５ ６ １ ３ ７ —１ ５ １
有很多书介绍锡铈合金电镀、 锡镍合金电镀 均
能得到均匀的镀层 ， 但 锡铈镍合金很少介绍。我们
根据 需要 镀层 要 求 的 实 际情 况 ， 进 行 不 同镀 液 成 分 的试验 ， 不 同镀 液组成 见 表 ２ 。
镀层成分 ， 铈％
１ ． ４
１ ． ４
２ ． ６ ３ ８
１ ． ０
２ ． ８ ４ ０
１ ． １
维普资讯
２ ８
涂
装
与
电
镀
２ ０ Ｏ ７ 年第 ２ 期
锡铈 镍 合金 电镀 工 艺 实践
王 波 王 思 醇
（ 国营群英无线 电器材厂 ， 贵州贵 阳， ５ ５ ０ ０ １ ８ ）
摘
要
本文 简要介绍锡铈镍合金 电镀工艺。本工艺镀 液稳定 ， 电镀 层质量好。
７ ５ ０ —７ ０ ０ 室 温
（ 要络合处理 ） ， 目前我们主要加一种既是添加剂 ， 又 是络合剂的 Ｓ ｓ 类添加剂。镀液的工作温度控制在
收稿 日期 ： ２ ０ ｌ —ｌ ５ 作者简介 ： 王 波（ １ ９ ｒ ７ ｌ 一 ） ， 男， 贵阳人 ， 电镀技 师 ， 从 事电子 电镀 工作 ｌ ９ 年。
除胶 一 清洗 一 除油 一 水 洗 一 缠线 一 清洗
一 弱蚀 一 水洗 一 上挂 一 清洗 一 电解 除油 一
热水 洗 一 去 离子水 洗 一 活化 一 水洗 一 去 离子
水洗 一 镀锡铈镍合金 一 热水洗 一 水洗 一 脱膜
一 清 洗 一 清 洗 一 去离 子水洗 一 脱 水 一 烘 干 一
成 长速 度与 生成速 度 失调 ， 随 时 间的加 长 ， 镀 层 的外
观 就会 越来 越差 。
电镀 试 验 温 度 控 制 在 １ ０ ￣ Ｃ一１ ５ ￣ Ｃ。经 过 多 次
试验 ， 不同溶液成分得 到的镀层 的盐雾试验 、 可焊
性、 硬度 试验 结果 见表 ３ 。最 终 以 ５ ＃镀 液 为基 准 进
外观按 检 验标 准 ， 分 工、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ级 平均计 算 。 镀层性 能 与温 度 的关 系见 图 １ 。
Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｎ— — Ｃｅ— — Ｎｉ Ａｌ ｌ ｏ ｙ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
锡铈镍合金 ； 电镀 工 艺
关键词
１ 前言
为了适应航空航天对电子元件在高低温和低气
压下密封性的要求 ， 我厂生产的继电器逐步采用激
８ ℃一 ３ ℃， 否则镀层硬度不够。 ３ 工 艺流程及影响 因素
工 艺流 程 ：
光封焊新工艺 ， 要求产品均进行整体电镀 ， 镀层必须
具有 良好的可焊性和耐磨性。从可焊性考虑一般选 择电镀银 ， 但银层易 变色 ， 若带安装架 ， 后处理相 当 麻烦。于是 ， 我们选择了合金电镀 。 锡基合金虽可焊性好具有银 白色的外观 ， 一定 的抗腐蚀性能， 但质软、 耐高低温性能差。镀层不仅 要可焊性好 ， 而且要硬度高 ， 光亮性好 ， 抗高低温性 能有所提高。因此 ， 我们选择锡铈镍合金电镀工艺。
维普资讯
２ ０ ０ ７年 ４月
王波等 ： 锡铈 镍合金 电镀工艺 实践
２ ９
时间， ｍ ｉ ｎ
０ ． ５—１ ． ５
表 １ 外 观 与温度 关 系的试 验
３ ． ５ 铈、 镍、 硫 酸 以及光 亮剂 的影 响 铈 离子 在 电镀 液 中 ， 抑制 电镀 溶液 的水 解 ， 促 进
试验发现 ： 温度高 ， 外观易发雾 ， 有黑点 。
原因是温度高 ， 提高了阴极 电流效率 ， 添加剂在 阴极上的润湿作用下降 ， 使得光亮性差。若温度再
高， 就会产生亮带或黑色条纹或斑块 ， 甚至出现块状
脱 落 。温 度 低 ， 离子、 分 子 的移 动 速 度慢 ， 阴极 极 化
主要成 分
３ 。 １ ４ １
０ ． ６
３ ． ８ ３ ６
镍％ ２ ． １ 盐雾试验 ， ｈ ３ ４ 维普资讯 Fra bibliotek３ ０ 涂
装
与
电
镀
２ Ｏ Ｏ ７年第 ２ 期
可焊性 ： 以润湿性 （ Ｆ ） ， 即爬高 比来记 录。（ 沾 锡高与浸焊剂高之 比） 。
检验 。 ３ ． １ 除胶
用香蕉水 浸泡 ３ ０ ｍｉ ｎ一１ ０ ｈ （ 视 产 品 有 胶 情 况
２ 锡铈镍 电镀 溶液成分及 配制
锡铈镍电镀溶液的组成及工艺参数为 ：
硫 酸亚 锡 （ ｓ ｎ Ｓ ｏ ４ ， 分 析纯 ） ， ｇ ／ Ｌ ３ ５—６ ０ 硫酸（ ８ ２ ８ ０ ４ ， 分析 纯 ） ， ｍ Ｌ ／ Ｌ ９ ０ —１ １ ０ 硫 酸铈 （ Ｃ ￣ （ Ｓ Ｏ ４ ） ２ ， 分析 纯 ） ， ｇ ／ Ｌ １ ５ —２ ５