纯锡电镀中的若干问题
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电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策1、针孔。
针孔是由于镀件外表吸附着氢气,迟迟不开释。
使镀液无法亲润镀件外表,然后无法电析镀层。
跟着析氢点周围区域镀层厚度的添加,析氢点就构成了一个针孔。
特点是一个发亮的圆孔,有时还有一个向上的小尾巴"。
当镀液中短少湿润剂并且电流密度偏高时,容易构成针孔。
2、麻点。
麻点是由于受镀外表不洁净,有固体物质吸附,或许镀液中固体物质悬浮着,当在电场效果下到达工件外表后,吸附其上,而影响了电析,把这些固体物质嵌入在电镀层中,构成一个个小凸点(麻点)。
特点是上凸,没有发亮现象,没有固定形状。
总归是工件脏、镀液脏而构成。
3、气流条纹。
气流条纹是由于添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高而降低了阴极电流效率然后析氢量大。
假如当时镀液流动缓慢,阴极移动缓慢,氢气贴着工件外表上升的进程中影响了电析结晶的摆放,构成自下而上一条条气流条纹。
4、掩镀(露底)。
掩镀是由于是工件外表管脚部位的软性溢料没有除掉,无法在此处进行电析堆积镀层。
电镀后可见基材,故称露底(由于软溢料是半通明的或通明的树脂成份)。
5、镀层脆性。
在SMD电镀后切筋成形后,可见在管脚弯处有开裂现象。
当镍层与基体之间开裂,判定是镍层脆性。
当锡层与镍层之间开裂,判定是锡层脆性。
构成脆性的原因八成是添加剂,光亮剂过量,或许是镀液中无机、有机杂质太多构成。
6、气袋。
气袋的构成是由于工件的形状和积气条件而构成。
氢气积在"袋中"无法排到镀液液面。
氢气的存在阻挠了电析镀层。
使堆集氢气的部位无镀层。
在电镀时,只需留意工件的钩挂方向能够防止气袋现象。
如图示工件电镀时,当垂直于镀槽底钩挂时,不发生气袋。
当平行于槽底钩挂时,易发生气袋。
7、塑封黑体中心开"锡花”。
在黑体上有锡镀层,这是由于电子管在焊线时,金丝的向上抛物形太高,塑封时金丝显露在黑体外表,锡就镀在金丝上,像开了一朵花。
不是镀液问题。
8、"爬锡"。
现代电镀网:电镀锡须的产生原因和预防措施
现代电镀网:电镀锡须的产生原因和预防措施锡须的产生原因:
1、锡与铜之间相互扩散,形成金属互化物,致使锡层内压应力的迅速增长,导致锡原子沿着晶体边界进行扩散,形成锡须;
2、电镀后镀层的残余应力,导致锡须的生长。
解决措施:
1、电镀雾锡,改变其结晶的结构,减小应力;
2、在150镀下烘烤2小时退火;(实验证明,在温度90镀以上,锡须将停止生长)
3、限制锡铜金属互化物的生成;
4、在锡铜之间加一层阻挡层,如镍层。
镀锡层可焊性下降的原因及对策The manuscript was revised on the evening of 2021镀锡层可焊性下降的原因及对策前言影响镀锡层可焊性的因素多且复杂。
本文介绍了提高镀锡层可焊性的方法。
1·影响镀锡层可焊性的因素1.1镀液浑浊镀液浑浊是导致镀锡层可焊性下降的主要因素。
镀锡电解反应以Sn2+/Sn形式进行。
(1)在酸性镀锡液中Sn4+是杂质离子,必须将Sn4+还原成Sn2+。
因为Sn4+水解呈胶体状态,溶液的黏度增加,影响了Sn2+/Sn电化学反应的机制,所以镀层发灰、不光亮。
(2)在碱性镀锡液中,若有Sn2+存在,会影响电沉积状态,镀层也会出现发灰等缺陷。
必须将Sn2+氧化成Sn4+,否则同样会使镀液浑浊。
(3)光亮剂用量过多,使极化作用增强,电镀时大量析氢。
特别是镀液中Sn4+水解成锡酸,与光亮剂的分解产物形成胶体而使镀液浑浊,从而使阴极电流效率降低,镀层夹杂的有机物增多。
(4)镀液中Fe2+过多,也会影响Sn4+的产生。
在电镀时,Fe2+被氧化成Fe3+,而Fe3+的氧化性将Sn2+氧化成Sn4+;Sn4+水解成锡酸,与Sn2+及有机物形成复杂的胶团结构,使镀液浑浊[1]。
(5)经常在高温、高负荷下作业,由于槽镀量大,导致溶液温度升高,往往产生Sn4+的速率加快;同时,Sn4+的水解速率也会加快,最终使镀液状态变差,这样镀出来的锡层的可焊性就较差。
1.2镀层厚度通常要求镀锡有一定厚度的、银白色的、均匀的易焊镀层。
如果镀层太薄或厚度不均,铜基镀锡或钢基镀铜后镀锡,锡和铜相互接触,存在一个铜/锡界面,两种金属长时间接触就会发生相互渗透的现象,形成合金扩散层。
这种情况下,镀锡层太薄,必然导致可焊性下降。
1.3结晶状况镀液中Sn2+的质量浓度高或光亮剂不足,镀层结晶粗糙、疏松,光亮性差。
这种镀锡层在空气中极易被氧化变色,从而影响可焊性。
1.4放置时间生产中刚镀好的锡层,其可焊性非常好。
电镀不良的一些情况和解决方法电镀不良对策镀层品质不良的发生多半为电镀条件,电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致.通常在现场发生不良时比较容易找出塬因克服,但电镀后经过一段时间才发生不良就比较棘手.然而日后与环境中的酸气,氧气,水分等接触,加速氧化腐蚀作用也是必须注意的.以下本章将对电镀不良的发生塬因及改善的对策加以探讨说明.1.表面粗糙:指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材表面严重粗糙,镀层无法覆盖平整. 1.若为素材严重粗糙,立即停产并通知客户.2.金属传动轮表面粗糙,且压合过紧,以至于压伤. 2.若传动轮粗糙,可换备用品使用并检查压合紧度.3.电流密度稍微偏高,部分表面不亮粗糙(尚未烧焦) 3.计算电流密度是否操作过高,若是应降低电流4.浴温过低,一般镀镍才会发生) 4.待清晰度回升再开机,或降低电流,并立即检查温控系统.5.PH值过高或过低,一般镀镍或镀金(过低不会)皆会发生. 5.立即调整PH至标准范围.6.前处理药液腐蚀底材. 6.查核前处理药剂,稀释药剂或更换药剂2.沾附异物:指端子表面附着之污物.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.水洗不干净或水质不良(如有微菌). 1.清洗水槽并更换新水.2.占到收料系统之机械油污. 2.将有油污处做以遮蔽.3.素材带有类似胶状物,于前处理流程无法去除. 3.须先以溶剂浸泡处理.4.收料时落地沾到泥土污物. 4.避免落地,若已沾附泥土可用吹气清洁,浸透量很多时,建议重新清洗一次.5.锡铅结晶物沾附 5.立即去除结晶物.6刷镀羊毛?纤维丝 6.更换羊毛?并检查接触压力.7.纸带溶解纤维丝. 7.清槽.8.皮带脱落屑. 8.更换皮带.3.密着性不良:指镀层有剥落.起皮,起泡等现象.(1)可能发生的塬因: (2).改善对策:1.前处理不良,如剥镍. 1.加强前处理.2.阴极接触不良放电,如剥镍,镍剥金,镍剥锡铅. 2.检查阴极是否接触不良,适时调整.3.镀液受到严重污染. 3.更换药水4.产速太慢,底层再次氧化,如镍层在金槽氧化(或金还塬),剥锡铅. 4,电镀前须再次活化.5.水洗不干净. 5.更换新水,必要时清洗水槽.6.素材氧化严重,如氧化斑,热处理后氧化膜. 6.必须先做除锈及去氧化膜处理,一般使用化学抛光或电解抛光.7.停机化学置换反应造成. 7.必免停机或剪除不良品8,操作电压太高,阴极导电头及镀件发热,造成镀层氧化. 8.降低操作电压或检查导线接触状况9,底层电镀不良(如烧焦),造成下一层剥落. 9.改善底层电镀品质.10.严重.烧焦所形成剥落 10.参考NO12处理对策.4.露铜:可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处(凹槽处)(1)可能发生塬因: (2)改善对策:1.前处理不良,油脂,氧化物.异物尚未除去,镀层无法析出. 1.加强前处理或降低产速2.操作电流密度太低,导致低电流区,镀层无法析出. 2.重新计算电镀条件.3镍光泽剂过量,导致低电流区,镀层无法析出 3.处理药水,去除过多光泽剂或更新.4.严重刮伤造成露铜. 4.检查电镀流程,(查参考NO5)5.未镀到. 5.调整电流位置.5刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,及造成刮伤. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备中的金属制具刮伤,如阴极头,烤箱定位器,导轮等. 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.被电镀结晶物刮伤. 3.停止生产,立即去除结晶物.6.变形(刮歪):指端子形状已经偏离塬有尺寸或位置.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,或运输时,即造成变形. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备,制具刮歪(如吹气.定位器,振荡器,槽口,回转轮) 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.盘子过小或卷绕不良,导致出入料时刮歪 3.停止生产,适时调整盘子4.传动轮转歪, 4.修正传动轮或变更传动方式.7压伤:指不规则形状之凹洞可能发生的塬因:改善对策:1)本身在冲床加工时,已经压伤,镀层无法覆盖平整2)传动轮松动或故障不良,造成压合时伤到 1)停止生産,待与客户联2)检查传动机构,或更换备品8白雾:指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整可能发生的塬因:1)前处理不良2)镀液受污染3)锡铅层爱到酸腐蚀,如停机时受到锡铅液腐蚀4)锡铅药水温度过高5)锡铅电流密度过低6)光泽剂不足7)传致力轮脏污8)锡铅电久进,産生泡沫附着造成改善对策:1)加强前处理2)更换药水并提纯污染液3)避免停机,若无法避免时,剪除不良4)立即检查温控系统,并重新设定温度5)提高电流密度6)补足不泽剂传动轮7)清洁传动轮8)立即去除泡沫9针孔:指成群、细小圆洞状(似被钟扎状)可能发生的塬因:改善对策:1.操作的电流密度太 1.降低电流密度2.电镀溶液表面张力过大,湿润剂不足。
电镀工艺主要环境问题及防治措施电镀工艺是一种常用的表面处理工艺,通过将金属离子沉积到基材表面来实现镀层的目的。
然而,电镀工艺在生产过程中会产生一些环境问题,如废水污染、废气排放和固体废物排放等。
针对这些环境问题,我们需要采取相应的防治措施,以减少对环境的影响。
首先,电镀工艺主要的环境问题之一是废水污染。
在电镀过程中,使用的酸性、碱性溶液和含有金属离子的废水会对环境造成污染。
为了解决这一问题,我们可以采取以下几点防治措施:1.建立废水处理系统,对废水进行处理后再排放。
可以运用化学沉淀、离子交换、膜分离等技术进行废水处理,降低废水中金属离子和有机物质的浓度,减少对水质的污染。
2.提高电镀液的循环利用率,减少废水排放量。
通过循环利用电镀液中的成分,减少补充新电镀液的频率,降低废水排放量。
3.优化工艺参数,减少废水产生。
合理控制电镀时间、温度、电流密度等工艺参数,减少废液的产生。
其次,电镀工艺还会产生废气排放问题。
在电镀过程中,会产生含有酸性、碱性气体和有毒气体的废气,对环境和人体健康造成危害。
为了减少废气排放,可采取以下措施:1.安装废气处理设备,如喷淋塔、吸收塔、活性炭吸附器等,对废气中的有害气体进行处理净化,达到排放标准。
2.采用通风系统,及时排放产生的废气。
通过合理设置通风设备,将废气及时排出车间,降低对工人和环境的影响。
最后,电镀工艺还会产生固体废物排放问题。
在电镀生产过程中会产生废酸、废碱、废渣等固体废物,对环境造成污染。
为了减少固体废物排放,我们可以采取以下几点措施:1.采用循环利用和资源化利用技术,对废酸、废碱、废渣等固体废物进行回收再利用,减少废物排放。
2.加强固体废物分类处理,减少危险废物的排放量。
对废酸、废碱等危险废物进行分类处理,严格遵守相关法律法规,减少对环境的污染。
3.加强固体废物的处理和处置,采取合理的处置方式,如焚烧、填埋、回收等,减少固体废物对环境的危害。
总之,针对电镀工艺主要的环境问题,我们可以采取相应的防治措施,如建立废水处理系统、安装废气处理设备、加强固体废物分类处理等,以减少对环境的影响,实现环境保护和可持续发展的目标。
电镀镀锡工作总结
电镀镀锡是一种常见的表面处理工艺,主要用于提高金属制品的耐腐蚀性和外观质量。
在电镀镀锡工作中,我们需要严格控制工艺参数,确保产品质量,同时也要关注环保和安全生产。
以下是我对电镀镀锡工作的总结和体会。
首先,电镀镀锡工作需要严格遵守操作规程和安全操作规范。
在操作过程中,必须佩戴防护装备,确保人身安全。
同时,要定期进行设备检查和维护,确保设备正常运行,减少事故发生的可能性。
其次,控制工艺参数是保证产品质量的关键。
在电镀镀锡工作中,需要控制镀液的温度、PH值、电流密度等参数,确保产品的镀层均匀、致密。
此外,还需要定期对镀液进行分析和调整,保持镀液的稳定性和有效性。
另外,环保意识也是电镀镀锡工作中需要重视的问题。
在生产过程中,要严格遵守环保法规,减少废水、废气的排放。
同时,要加强废液处理和资源回收利用,减少对环境的影响。
最后,员工培训和技能提升也是电镀镀锡工作中需要重视的方面。
通过培训,提高员工的操作技能和质量意识,减少因操作失误导致的质量问题。
同时,也要加强对新工艺、新设备的学习和掌握,不断提升工作水平和技术能力。
综上所述,电镀镀锡工作需要严格控制工艺参数,关注环保和安全生产,同时也要加强员工培训和技能提升。
只有这样,才能保证产品质量,实现可持续发展。
希望在今后的工作中,我们能够不断总结经验,不断提高工作水平,为企业的发展做出更大的贡献。
纯锡电镀络合剂
(原创实用版)
目录
1.纯锡电镀的基本概念
2.纯锡电镀的优点
3.纯锡电镀的缺点
4.纯锡电镀络合剂的作用
5.纯锡电镀络合剂的选择和使用
6.纯锡电镀络合剂的发展趋势
正文
纯锡电镀是一种在金属表面涂覆一层纯锡的化学处理方法,能够有效保护金属表面免受腐蚀。
与传统的电镀方法相比,纯锡电镀具有许多优点,如良好的耐腐蚀性能、低电阻、良好的可焊性等。
然而,纯锡电镀也存在一些缺点,例如硬度较低、耐磨性较差等。
为了提高纯锡电镀的性能,常常需要使用纯锡电镀络合剂。
纯锡电镀络合剂是一种能够与锡离子形成络合物的物质,可以有效提高锡离子的稳定性,促进锡离子的沉积,从而提高纯锡电镀的性能。
选择纯锡电镀络合剂时,需要考虑多种因素,如络合剂的稳定性、溶解度、pH 值等。
此外,还需要根据电镀的具体条件,如温度、电流密度等,选择适合的纯锡电镀络合剂。
随着科技的发展,纯锡电镀络合剂也在不断更新和发展。
未来的发展趋势主要包括提高络合剂的性能、降低络合剂的成本、减少络合剂对环境的影响等。
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电镀加工出现问题的原因及解决办法对于电子设备厂家来说,在进行电子加工活动的时候,电镀加工处理是少不的,电镀加工处理工艺中可能消失各种问题,给生产带来不便.电镀加工不平整是一个常见问题,下面来了解一下它消失的缘由:1、电镀件毛坯表面过于粗糙或不好。
过于粗糙的表面要各到优质的沉积电镀层相对更困难,特殊是一些压铸不良的产品就不能得到合格的电镀层。
一些素材表面的缺陷在电镀之前不能发觉与修复,良品率相对低些。
2、电镀加工工艺不合理或电镀时间不够。
比如塑料电镀在镀铜的时间太短电流太小,铜件电镀直上镍电镀时镀光亮镍的时间短或电流太小。
3、电镀液性能差,整平性能不好。
如光亮硫酸铜所用的材料杂质多,组成成分含量不对,所使用的光亮剂质量不好,都不能有良好的填平性能。
4、电镀件在前处理部分不良,如五金电镀件镀底铜或底镍层不良或有附着有机膜层等。
另外还会消失电镀加工渗漏的问题,无锡华友微电子有限公司在该行业已有15年的历史,已形成了肯定规模,具备肯定的加工力量,并拥有丰富的阅历,下面它给我们解析下如何防止苏州电镀加工活动中的渗漏问题。
1、严防镀液加温过高。
当镀液加温过高时,镀液会加速蒸发和分解,气雾中含有高浓度的溶质成分。
这时会严峻污染环境,尤其是酸、碱气雾,氰化物和铬雾对环境的影响和人体危害会更大。
2、严格防止镀液被排风机吸走。
当电镀加工中,排风机配备不当,镀液液位过高,这时镀液简单被吸走,在槽盖未启开之前尤为严峻,既引起环境污染,又会造成镀液损耗,消失这种状况时要准时实行措施予以解决,如降低镀液液位,调整吸风口宽度等。
3、防止镀槽、加温(冷却)管渗漏造成污染。
电镀槽或加温(冷却)管渗漏往往会造成严峻污染,其渗漏缘由随制造材料及不同镀种各有区分。
电镀加工:酸性硫酸盐镀锡故障及其处理方法:镀层色泽均匀,但光亮度不足现代电镀网4月1日讯:可能原因原因分析及处理方法(1)光亮剂不足酸性镀锡光亮剂是一种组合光亮剂,一般由主光亮剂、辅助光亮剂、乳化剂、扩散剂、稳定剂、特种添加剂及溶剂等成分构成,其中最主要的是主光亮剂、辅助光亮剂和乳化剂三种,选择三者的化学成分、保持三者的配比平衡是光亮剂成功的关键。
各类光亮剂在镀液中能提高阴极极化作用,使镀层细致光亮。
光亮镀锡层比普通镀锡层稍硬,并仍能保持足够的延展性,其可焊性及耐蚀性良好。
当光亮剂含量不足时,不能获得镜面光亮镀层;当光亮剂过多时,镀层发黄、发黑、变脆、脱落,有时甚至镀不上镀层,严重影响镀层的结合力和可焊性。
因此,添加剂应少加、勤加,用赫尔槽调整光亮剂的比例处理方法:据光亮剂说明书的补加标准,按电量(kA·h)的消耗量进行补加,并用赫尔槽试验校正(2)硫酸亚锡含量过高硫酸亚锡是酸性镀锡的主盐,提高浓度在允许的范围内可提高阴极电流密度上限,加快沉积速度。
但是若浓度过高,分散能力下降,光亮区缩小,镀层色泽变暗,结晶粗糙;若浓度过低,生产效率下降,镀层易烧焦处理方法:稀释镀液,分析调整镀液成分至标准值(3)电镀时间过短镀层亮度与镀层的厚度有一定的关系,如电镀时间过短,镀层太薄,光亮度差处理方法:延长电镀时间,保证镀层厚度和光亮度(4)温度过高光亮镀锡温度一般在10~20℃下进行,如果温度超过25℃,就会影响镀层的光亮度,超过30℃,不利于光亮剂吸附,而且载体光亮剂析出,使其他光亮剂失效。
亚锡盐的氧化水解和光亮剂消耗均随温度升高而加快,若温度过高(超过35℃),Sn2+氧化速度加快,镀液浑浊,镀层粗糙,光亮剂消耗增加,光亮区变窄,严重时镀层变暗,出现花斑,可焊性降低。
低温有利于整体光亮及良好的均镀性,但温度过低,工作电流密度范围缩小,镀层易烧焦。
加入稳定剂能提高使用温度的上限值处理方法:采用制冷或停镀,降低镀液温度至标准值续:故障现象l可能原因原因分析及处理方法(5)金属杂质过多 Cu2+、Fe2+、As3+、Sb3+是酸性镀锡液中的有害杂质,含量过多,镀液浑浊,镀层发暗、孔隙多、结晶粗糙。
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。
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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。
镀液及杂质会进入孔隙。
甚至直达基体,而引起高温变紫。
孔隙率的增大与基材(如台金的偏析、基材的热处理、表面存在不导电的结晶点)、前处理不当(如残留油污、氧化层去除不净、过腐蚀等)、添加剂性能、镀液混浊、电镀条件(如电流密度大)等有关。
不能忽视的是晶粒间隙,如图4所示。
这些间隙可能形成微小孔隙,有时甚至直达基体。
图4纯锡镀层晶粒间隙sEM照片
(3)杂质的因素:铜等杂质扩散进入镀层会使变色严重,某些框架如SOT223的严重变紫就与此有关。
高温下有机物可能会促进锡氧化变色,光亮锡镀层比哑光更易高温变色与有机物的影响有关。
2.3控制变色的方法
2.3.1控制变黄的方法
(1)添加剂:由于sn2‘电子结构中没有空d轨道(Sn”的电子组态5s25p2),所以在电镀中,络合剂对锡沉积的控制作用很小。
为形成良好的结晶,需要采用表面活性剂等较大分子,通过在镀件表面吸附的方式,对电镀过程施加影响。
添加剂中这些吸附性组分,会在镀层【+】夹杂使镀层变黄。
所以.从添加剂着手是解决变黄问题的一个重要方法。
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2006乍电子电镀学术报告会资料汇编
具体方法是:采用在镀层中夹杂及吸附少的添加剂组分。
改善添加剂对结晶控制能力.形成尽量完善的结晶,尽量减少结晶缺陷a使结晶颗粒排列紧密,减少结晶颗粒之间边界处的缝隙。
避免采用既有吸附性又有色或氧化后会显色的组分。
增强镀液的稳定性,避免镀液
混浊。
(2)电镀工艺控制:在电镀工艺控制上注意以下几点:避免前处理过腐蚀,避免镀液混浊,添加剂少加勤加,避免镀液中添加剂过剩,控制好锡离子浓度、温度、电流密度等条件,避免在镀液中引入其它杂质,定期处理槽液。
(3)镀后处理:加强清洗.保证清洗用水的干净、清洁,镀后处理不当、清洗不充分是导致变黄的主要原因。
采用纯水加喷淋对控制变色有很大作用。
定期更新中和液。
采用适当的后处理液
2.3.2控制变紫的方法
(1)引入阻挡层:在铜基材
图5不同添加剂的影响与锡镀层之间增加一层Ni或Ni—P层。
阻挡基材中的cu等金属扩散进入sn镀层中。
加快处于熔融状态sn的固化,减少熔融态sn在空气中的氧化。
(2)后处理液:采用特殊的后处理液(上海新阳的SYT871)减少表面孔隙,并除去孔隙中的铜等金属杂质。
减少表面结晶缺陷。
有效地清除镀层表面吸附或夹杂的有机物。
后处理剂必须保证在表面吸附少且易于清洗,不能洗掉了原有的有机物又引入其它吸附物。
图6为经后处理液处理的效果。
图7为经后处理和未经后处理样品回流焊后扫描电镜照片。
未经处理样品回流焊处理后表面呈现较多皱褶,可能是表面孔隙引起;经过处理后的样品表面平坦,说明后处理液的封孔作用是显着的。
3镀液混浊问题
3.1镀液混浊的原因
3.1.1氧化作用:
纯锡镀液中的二价锡受空气中的氧所氧化形成四价锡,四价锡水解成锡酸,锡酸与二价锡、有机物等形成复杂的胶团结构,使镀液发生混浊。
02+4H十幢Sn2+一2Sn4++2H20
Sn4++3H20—Sn02・H20+4H+
.Sn02-H20(=一锡酸)一(Sn02-H20)5(B-锡酸)
图8为含锡胶团的结构。
胶团是由许多分子聚集而成的。
Sn”被氧化成sn”,它以Sn0:的形式存在,是不溶性的质点,它形成了胶体颗粒的核心。
胶核从溶液中选择性地吸附sn”而带正电.同时也会有一些来自添加剂的有机分子吸附在胶核上。
胶核与吸附层组成胶粒,胶粒与扩散层(溶液中的离子)中的反离子组成胶团(溶胶)。
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2006年电子电镀学术报告会资料汇编
图6经不同后处理、相同回流焊条件的镀层外观
a.中和处理b.SYT871处理
图7经后处理和未经后处理样品回流焊后扫描电镜照片
a为未处理回流焊后变色样品:b为经后处理剂SYT871处理后回流焊不变色样品
图8胶团结构示意图
扩散层
胶粒
胶核
胶团(卜100rim粒子)悬浮在镀液中里现黄色混浊,在一定条件(加入电解质)下它可以聚沉(絮凝)除去。
胶团在通电时会向阴极移动,并与锡一起沉积,所以镀液混浊时镀层易变色。
3.1.2催化作用:
镀液中的某些杂质可以成为催化氧化的催化剂,加速二价锡的氧化,加速镀液的混浊。
3.2防止镀液混浊的方法
3.2.I抗氧化剂
(1)抗氧化剂种类:常用的有:一是阻化作用抗氧剂:主要有苯酚、甲酚、苯二酚、p-禁酚、酚磺酸、萘酚磺酸等,它们的作用是通过阻lr电子传递延缓sn2+的氧化。
二是还原作用抗氧化利:主要喃抗坏血酸、金属锡、肼类、酵类等。
.51.
2006年电子电镀学术报告会资料汇编
下,加速锡离子氧化.)
图9.不同抗氧化剂的抗氧化效果
3.2.2工艺
(1)操作中尽量减少杂质进入镀液:经常更换预浸液,避免不通电时镀件浸在镀液中,掉入镀槽的料条要及时取出,采用高纯度的纯锡阳极。
(2)控制好阳极电流密度,避免阳极钝化,使阳极上析氧加速Sn2+氧化。
(3)控制镀液工作温度不要过高。
(4)镀液酸度不要过低。
4锡须的问题
对于纯锡电镀来说,锡须是一个重要的问题。
JEDEC和iNEMI于2006年5月4日联合发布了两个关于锡须的指导性文件:
(1)JESD201锡须检验测试标准(EnvironmentalAcceptanceRequirementsforTinWhiskerSusceptibil竹ofTinandTinAlloySurfaceFinishes),等同于200.5年lO月发布的JEDEC标准22A121.01。
提出了锡须试验标准。
(2)JP002在实际应用中减轻锡须影响的指导方针(CurrentTinWhiskersTheoryandMitigationPracticesGuideline,JEDEC/IPC联合发布)。
综合了近年研究结果,列举了可参考的方法。
目前在工业上已提出并得到采用的控制锡须的方法主要有:
(1)在基材与镀锡层之间设置Nj或Ag阻挡层。
(2)热处理-退火:Cu基引线框架电镀纯锡后在150℃下热处理l小时。
(3)控制纯锡镀层厚度:无Ni阻挡层时,至少7um,通常lOum;有Ni阻挡层时。
保证可焊性即可。
(4)采用合金;Sn.Bi、Sn.Ag、Sn.Cu等。
(5)热浸锡(沾锡):用SnAgCu。
(6)采用42台金:42舍金在环境条件下不易出现锡须。
有关锡须的问题目前已得到充分的研究和广泛报导,请参阅有关文献【卜5]。
5结语
目前在电子电镀中纯锡镀层已被广泛采用,但纯锡工艺还处于开始广泛采用的初期,有些技术环节尚不成熟。
还存在着锡须问题、镀层变色问题和镀液混浊问题。
对这些问题需要进行深入研究,予以解决,推进纯锡电镀技术的发展。
参考文献:
[1]amsseeJ.EwellGSiplonJ.TinWhiskers,.AttributesandMitigation[AI.CARTSEurope2002:1一Passive。