S-C合金电镀工艺及镀层性能研究8(1)
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电镀产品质量检验规范电镀产品品质检验规范常用的检验项目为:1.膜厚;2.装配检查;3。
镀层附着力;4。
硬度测试; 5。
耐磨测试;6.耐酒精测试;7。
高温高湿测试;8.冷热冲击测试;9。
盐雾测试;10.排汗测试;11外观;12包装;一.膜厚:1.膜厚为电镀检测基本项目,使用基本工具为萤光膜厚仪(X—RAY),其原理是使用X射线照射镀层,收集镀层返回的能量光谱,膜厚一般为0。
02mm,最大不超过0.03mm。
2。
检查周期:每批;3.测试数量:n>5pcs二.装配检查:1.确认是否符合图面标出的重要尺寸;装配后有否影响外观及功能,手感;2。
检查周期:每批;3。
测试数量:n〉2pcs ;二.镀层附着力:1.将3M胶纸粘贴在刀切100格(每小格为1MM*1MM)的电镀层表面,用橡皮擦在其上面来回磨擦,使其完全密贴后,以45度方向迅速撕开,镀层需无脱落现象.如目视无法观察清楚,可使用10倍显微镜观察;a)不可有掉落金属粉末及补胶带粘起之现象。
b)不可有金属镀层剥落之现象。
d)不可有起泡之现象2。
检查周期:每批;3.测试数量: n〉2pcs ;四.硬度测试:1。
用中华铅笔以45度角并且以1mm/s的速度向前推进,擦试后镀层不能有划痕;其中:UV镀测试:3H铅笔,500g力真空镀:2H铅笔,500g力水镀测试:1H铅笔,200g力2.检查周期:每批;3.测试数量:n〉2pcs ;五.耐磨测试:1。
头施500g力,用于被测产品来回试擦50次,往返为一次,不能变色,脱镀及露底材;2。
检查周期:一次/3个月3。
数量:n>2pcs ;六.耐酒精测试:1。
用500g砝码外包8层棉布,再将白棉布沾湿浓度为95%的乙醇,以不下滴为宜,将砝码与镀层面垂直,在同一位置往退,移动距离1英寸为一次,共100次,镀层不能有反应;2.检查周期:一次/3个月;3。
测试数量:n>5pcs ;七.高温高湿测试:1。
ABS底材温度设定为60度,PC底材温度设定为90度,湿度90%-95%,测试时间6小时,看镀层有无拱起,起泡或脱落;2。
枪色电镀工艺的研究毕业设计(论文)题目名称:枪色电镀工艺的研究院系名称:材料与化工学院班级:应用化学学号:学生姓名:指导教师: 年05月枪色电镀工艺的研究Study of the Plating Process during Gun-color Electro-deposition院系名称:材料与化工学院班级:应用化学学号:学生姓名:指导教师:年 05 月摘要作为彩色电镀的一员,枪色镀层外观庄重优雅,闪现迷人寒光,倍受消费者喜爱,有很大市场潜力,因而近年来发展迅速。
可以通过多种镀液体系来获得迷人的光亮枪色镀层,本文以无毒的焦磷酸盐镀液体系在光亮镍基底上镀锡镍合金镀层进行研究,着重考察镀液的稳定性。
枪色镀层需要沉积在光亮镍基底上。
通过相关文献找出适宜的光亮镀镍体系,做出光亮镍沉积层,为后续枪色镀镍做准备。
本设计通过对镀液中Sn2+离子浓度的测定、在一定时间内的沉积层的电化学性能及表面金相的研究来考察枪色镀镍镀液的稳定性。
此外通过单因素实验考察查了镀层厚度,并通过霍尔槽实验考察电流密度对枪色镀层的影响。
关键词:电镀,枪色,锡镍合金,焦磷酸盐,稳定性AbstractAs a member of the color plating , The gun-color electroplating film looks elegant and superb flashing the charming luminescence. Since it attracts the consumers so much it owes a great potential of market value,It is developing very fast recently.There are a few baths system from which we can obtain the gun-color electro-depositions, this paper by studied the pyrophosphate bath system on a bright nickel deposition. To obtain the gun- color electro-depositions,we must deposit a bright nickel deposition as aintermediate layer firstly. By consulting correlative references and materials , the best operating parameters of bright nickel electro-deposition including solution constitution were ascertained through experiments. This established a basis of the latter gun-color electro-deposition. By study the gun-color electro-depositions’ electrochemical performance and metallographic analysis of the surface inside proper time.Beside, single factor experiments with the coating thickness has been studyAnd the current density has been study by Hull Cell test Key words: Electroplating, Gun-color, Sn-Ni alloy, Pyrophosphate,stability目录摘要- 1 -Abstract - 2 -目录I1 绪论 11.1 枪色电镀发展及研究现状11.2枪色电镀工艺的研究意义 21.3 电镀原理21.3.1 电镀镍原理 31.3.2 电镀锡镍合金原理 31.4 枪色镀液体系的选择 31.5 主要成分及工艺条件的影响 41.6 本课题研究目标 52 实验技术及试剂 62.1 实验所用药品及仪器 62.1.1 实验药品 62.1.2 实验仪器 62.2 表征手段72.2.1 电化学性能表征72.2.2 结构和形貌表征83 镀光亮镍中间层93.1 镀光亮镍中间层的作用93.2 工艺流程及各工艺简介93.2.1 工艺流程93.2.2 电解抛光与化学抛光93.2.3 电解除油103.2.4 有机溶剂除油103.2.5 镀前活化103.3 镀光亮镍的配方及工艺条件11 3.4 光亮镍镀液中各组分的作用11 3.5 镀液配制步骤123.5.1 理论配制步骤123.5.2 实际配制步骤124 枪色电镀工艺研究144.1枪色镀镍工艺流程 144.2枪色镀液的配置144.2.1计算各化学品的用量144.2.2 溶解并络合各化学品154.2.3 其它步骤154.3实际镀液的配置154.3.1霍尔槽实验镀液的配置(500ml) 15 4.3.2 霍尔槽实验 164.4 镀液稳定性的测试184.4.1 镀液的制备(250mL) 184.4.2 镀液稳定性的测试184.5 镀层厚度对镀层耐蚀性能的影响24 4.5.1镀层厚度的计算 244.5.2 镀层性能分析244.6 镀液中亚锡离子含量的测定274.6.1 碘标准溶液的配置274.6.2 枪色镀镍液中亚锡离子的测定275 结论295.1实验结论295.2 实验中的不足 29参考文献30致谢311 绪论1.1 枪色电镀发展及研究现状合金电镀工作开展得比较早,有上百年的历史了,近几年得到了长足的发展, 尤其在装饰性电镀方面取得了可喜的成绩[1]。
钕铁硼永磁体电镀镍工艺优化及镀层性能张秀芝;支晨琛;薛康【摘要】以钕铁硼永磁体为基体,电沉积制备镍镀层.以镍镀层的耐蚀性、结合力、显微硬度和腐蚀电位为性能指标,通过正交试验得到最优配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O 250 g/L,NiCl2·6H2O 30 g/L,H3BO3 35 g/L,糖精钠0.5 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)1g/L,pH 5.0,电流密度2.0 A/dm2,温度50℃.在最佳工艺下制备的镍镀层结晶细致、均匀,结合力为9级,显微硬度为644.0 HV.与钕铁硼基体相比,Ni镀层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀电位正移了0.43 V,腐蚀电流密度降低了近2个数量级,表明电镀镍可提高钕铁硼的耐蚀性.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】6页(P454-459)【关键词】钕铁硼永磁体;电镀镍;耐蚀性;结合力;显微硬度;正交试验【作者】张秀芝;支晨琛;薛康【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TQ153.12First-author's address: Material Science and Engineering Institute,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030024, China钕铁硼(NdFeB)稀土永磁体因其优异的矫顽力和磁性能而广泛应用于电子产品、微波技术、核磁共振成像、风力发电、新能源汽车等高科技领域[1-4]。
钕铁硼中富钕相的化学性质极其活泼,导致NdFeB永磁体的耐蚀性很差,从而严重限制了其在许多领域的进一步应用和发展[5-7]。
目前NdFeB防护的主要手段是在其中添加合金元素[8-10]或进行表面镀覆[11-16]。
全光亮酸性镀铜全光亮酸性镀铜镀液,是在硫酸盐镀铜镀液的基础成分中加入有机组合的光亮剂和添加剂。
所镀得的镀层光亮、柔软、孔隙率低、镀液的整平性好,但还存在着操作温度不能高于40℃、形状复杂的零件在低电流密度区光亮较差,槽液维护比较复杂等不足之处,因此,近几年来国内许多研究单位和工厂针对这些不足作进一步研究,以期开发出更高水平的新型组合光亮剂(具有全光亮酸性镀铜工艺的操作温度在40℃以上时稳定性能优越、光亮电流密度范围宽、光亮剂用量少、维护操作方便、镀后不需除膜等优良性能)。
(一)全光亮酸性镀铜光亮剂酸铜光亮剂有二大系列:一类是非染料体系(如传统非染料体系由M、N、SP、P组成),另一类是染料体系(如日本进口的210),现就非染料体系的组成、性能作简要的介绍。
1.含巯基的杂环化合物或硫脲衍生物通式为:R—SH这一类化合物,既是光亮剂又是整平剂。
市售有代表性的有:乙撑硫脲(N),乙基硫脲,甲基咪唑啉硫酮,2-四氢噻唑硫酮,2-巯基苯骈噻唑,2-巯基苯骈咪唑(M)……2.聚二硫化合物通式为:R1—S—S—R2式中R1为芳香烃(苯基)、烷烃、烷基磺酸盐或杂环化合物;R2为烷基磺酸盐或杂环化合物。
这一类化合物是良好的光亮剂。
市售有代表性的有:聚二硫二丙烷磺酸钠(SP),苯基聚二硫丙烷磺酸钠……2.聚醚化合物通式为:(-CH2-CH20-)。
这类光亮剂实质为表面活性剂,采用的是非离子型和阴离子型。
这类表面活性剂除了它的润湿作用可以消除镀铜层产生针孔和麻砂现象外,还可以提高阴极极化作用,使镀铜层的晶粒更为均匀、细致和紧密,并且还有增大光亮范围的效果。
其不足之处是,因为在阴极上产生一层肉眼看不见的憎水膜,所以镀铜后必须在除膜溶液中除膜,然后方可进行镀镍,以保证镀层的结合力。
市售有代表性的有:聚乙二醇(分子量为6000),OP10或OP21,乳化剂,AE0乳化剂……上述各类光亮剂必须组合使用。
搭配恰当,才能镀出镜面光亮、整平性能和韧性良好的镀铜层。
表面处理零件或构件在工作过程中,由于其表面的磨损、腐蚀和疲劳造成了十分惊人的经济损失,因而我们技术工作者用物理、化学、机械等方法来改变零构件表面的组织成分,即表面处理,获得要求的性能,以提高产品的可靠性或延长其寿命。
另外通过表面处理还可以充分发挥材料的潜力和节约能源,降低生产成本。
所以设计者在进行零件、构件设计时应充分合理的选择各种表面处理。
今天在这里介绍常用金属的镀覆、化学、电化学处理层的表示方法,包括内容有:镀锌、镀铜、镀镍、镀镉、氧化、磷化、钝化等,按GB/T13911-1992的统一规定。
技术工作者一定要注意到国家正处在向国际通行标准接轨,旧的标准不断修订,新的标准不断颁布。
所以我们的图纸和技术文件努力把现行的最新国家标准贯彻到图中去,以跟上时代发展的步伐。
1、金属镀覆和化学处理表面方法用的各种符号1)基体材料表示符号(常用基体材料)材料名称符号铁、铜 Fe铜、铜合金 Cu铝、铝合金 Al锌、锌合金 Zn镁、镁合金 Mg钛、钛合金 Ti塑料 PL(国际通用缩写)金属材料化学元素符号表示:合金材料用其主要成分的化学元素符号表示,非金属材料用国际通用缩写字母表示。
2)镀覆方法处理方法表示符号:方法名称符号(英文缩写)电镀 Ep化学镀 Ap电化学处理 Et化学处理 Ct3)化学和电化学处理名称的表示符号[处理名称符号钝化 P(不能理解为元素符号磷)氧化 O电解着色 Ec磷化 Ph阳极氧化 A电镀锌铬酸盐处理 Ca.电镀锌光亮铬酸盐处理 C1Ab.电镀锌彩虹铬酸盐处理 C1B (漂白型)常用c.电镀锌彩虹铬酸盐处理 C2C (彩虹型)常用d.电镀锌深色铬酸盐处理 C2D(符号-C;分级1、2;类型:)2、金属镀覆和化学、电化学的表示方法(在图纸上的标记)1)金属镀覆表示方法:示例:例(钢材,电镀铜10μm,光亮镍15μm,微裂纹铬μm)例2. Fe/ (钢材。
电镀锌7μm,彩虹铬酸盐处理2级C型)(彩虹型)例(铜材,电镀光亮镍5μm,普通铬μm)例(铜材,电镀铜20μm,化学镀镍10μm,电镀无裂纹铬μm)例(塑料,电镀光亮铜10μm,光亮镍15μm,普通铬μm)2)化学、电化学处理表示方法.示例:例Et·A·cl(BK)(铝材,电化学处理,阳极氧化,着黑色)例2. Cu/ct·P(钢材,化学处理,钝化)例ct·MnPh(铜材,化学处理,磷酸锰盐处理)例4. AI/et·Ec(铝材,电化学处理,电解着色)3、镀覆层处理层表示符号,4、后处理表示符号:红色RD橙色OG黄色YE绿色GN后处理名称:符号蓝(浅蓝)BU 紫(紫红)VT 灰(蓝灰)GY 白色WH 粉色PK%GD 金黄青绿TQ银白SR…常用镀覆层的标志新旧对照表注:1.基体材料在图样或有关得技术文件中有明确规定时,允许省。
工艺特点一、达克罗工艺:经过达克罗处理后涂层在性能方面比电镀至少提高7~10倍。
具体性能表现如下:1、优越的耐腐蚀性。
未钝化的镀锌层,盐雾实验时一般10小时腐蚀掉1um-3um厚的彩虹色钝化膜200小时蚀穿。
达克罗盐雾试验时,需100小时才腐蚀掉1um,比传统的表面处理耐腐蚀性提高七至十倍。
2、耐湿热性在温度35℃±2℃、湿度95%条件下,经过10个周期240小时循环试验,达克罗涂层表面无变化,镀锌层表面局部有霉点。
3、耐高低温冲击性在-45℃~85℃,试样在高低温试验箱内各保温1小时,转换时间不超过5秒、循环次数3次的环境下,两种涂镀层均无变化。
4、涂层与基体结合力、涂层与漆膜之间结合力在上述湿热试验环境下,达克罗涂层与漆膜结合力达到国家一级、二级标准,达克罗涂层与基体结合力均为一级标准。
5、硬度锌镀层硬度值为75~88HV0.05,银灰色达克罗涂层硬度值为210~232HV0.056、点焊性能对弯角件进行达克罗涂敷后点焊,显示达克罗涂层有良好的点焊性能。
从达克罗工艺来说,先点焊后达克罗的防护性优于先达克罗后点焊。
7、无污染和无公害作为“绿色电镀”工艺,达克罗工艺采用了闭路循环的方式,所以几乎无污染危害。
在前处理中:除下的油和粉尘用专门的设备收集处理;在涂覆、固化时,不存在传统电镀工艺过程中产生的酸、碱、含铬等重金属的污水问题,产生的仅仅是从涂层中蒸发出来的水汽,经测定,不含国家规定控制的有害物质。
8、无氢脆氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病。
一般电镀处理过程都采用酸洗、电解除油、电沉积等工序,均会导致工件氢脆性,严重影响了高强件的质量。
由于达克罗技术在处理过程中不进行任何酸处理、也不存在电镀时的渗氢问题,加上涂层在高温下固化,所以从工艺上保证了达克罗涂层不会存在氢脆。
这使它可以被应用在抗拉强度要求高的高强度零件的防腐的处理。
9、防止对铝的电化学腐蚀一般说来,电极电位不同的两种金属或合金相接触时,就会产生电化学腐蚀。
DOI: 10.19289/j.1004-227x.2021.03.007 AZ91D镁合金电镀前处理工艺研究常庆明*,张旭,付至祥,洪守坤(武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081)摘要:为了得到适用于AZ91D镁合金的电镀前处理工艺,提高镀层与镁合金基体的结合力及镁合金的耐蚀性,采用正交试验方法研究了酸洗液中不同组分用量和酸洗时间对试样表面状态的影响,利用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了活化时间和浸锌时间对镁合金浸锌后表面形貌及微观成分,采用称重法考察了浸锌不同时段镁合金的质量变化,通过热震试验和中性盐雾试验研究了浸锌时间对后续镀层性能的影响。
结果表明,AZ91D镁合金电镀的最佳前处理工艺为:先采用250 g/L CrO3 + 20 mL/L浓硝酸溶液在室温下酸洗30 s,接着用200 mL/L H3PO4 + 100 g/L NH4HF2溶液在室温下活化60 s,再用以ZnSO4·7H2O 和K4P2O7·3H2O为主的焦磷酸盐体系浸锌液浸渍150 s。
关键词:镁合金;电镀;前处理;酸洗;活化;浸锌中图分类号:TQ153.1 文献标志码:A 文章编号:1004 – 227X (2021) 03 – 0202 – 06Study on pretreatment of AZ91D magnesium alloy before electroplatingCHANG Qingming*, ZHANG Xu, FU Zhixiang, HONG Shoukun( K ey Laboratory of Iron and Steel Metallurgy and Resource Utilization, Ministry of Education, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)Abstract: In order to get a suitable pretreatment process for AZ91D magnesium alloy before electroplating and improve the adhesion of a coating to magnesium substrate and its corrosion resistance, the effects of the bath composition and time for pickling on the surface state of magnesium alloy were studied by orthogonal test. The effects of activation time and zinc dipping time on the morphology and elemental composition of magnesium alloy surface after zinc dipping were analyzed using field-emission scanning electron microscope and X-ray energy-dispersive spectrometer. The mass variation of magnesium alloy after zinc dipping for different time was examined by weighing method, and the effect of zinc dipping time on the properties of subsequently electroplated coating was studied through thermal shock test and neutral salt spray test. The results showed that the optimal pretreatment process for magnesium alloy before electroplating were as follows: (a) pickling in 250 g/L CrO3 + 20 mL/L concentrated nitric acid solution at room temperature for 30 s; (b) activating in 200 mL/L H3PO4 + 100 g/L NH4HF2 solution at room temperature for 60 s secondly; and (c) zinc dipping in a pyrophosphate bath comprising ZnSO4·7H2O and K4P2O7·3H2O for 150 s.Keywords: magnesium alloy; electroplating; pretreatment; pickling; activation; zinc dipping镁是地球上含量最丰富的元素之一,镁合金是实际应用中最轻的结构材料,且对环境无污染。
S-C合金电镀工艺及镀层性能研
究8(1)
Sn-Cu 合金电镀工艺及镀层性能研究1 前言
电子部件上往往要镀覆可焊性镀层,以确保良好焊接。
Sn和Sn-Pb 合金镀层具有优良的可焊性,已经广泛地应用于电子工业领域中。
但是Sn-Pb 合金镀层中含有污染环境的铅,锡镀层容易产生导致电路短路的晶须。
随着环境管理的加强和焊接品质的提高,人们希望使用无铅焊料镀
层。
现在已经开发了Sn-Ag合金、Sn-Bi合金、Sn-In合金和Sn-Zn合金等无铅焊料镀层,它们存在的问题有:
1)获得Sn-Ag 合金镀层的镀液中含有络合能力很强的络合剂,镀液管理
复杂而困难,而且使用价格较高的银,使得镀层成本较高。
2)铋的质量分数为10%以上的Sn-Bi合金镀层的熔点为130〜160C,难以确保电子部件之间的可靠焊接。
3)由于Sn-In 合金镀层的熔点低于Sn-Pb 合金镀层的熔点,降低了焊接接合时的焊接强度,铟的价格也较贵。
4)由于Sn-Zn 合金镀层容易氧化,因而难以在空气中进行可靠的焊接。
基于上述无铅焊料镀层存在的问题,人们开发了另外的Sn-Cu 合金镀
层。
Sn-Cu合金镀层一般应用于装饰性镀层或者作为Ni镀层的代用镀层,它的镀层组成,晶粒尺寸,平滑性和杂质都会影响Sn-Cu 合金镀层的可焊性。
此外,为了确保焊接可靠性,要求像Sn-Pb 合金镀层那样,加热处理以后的可焊性和镀层外观仍然优良。
本文就加热处理以后仍然具有优良可焊性的Sn-Cu 合金镀液和电镀工艺加以叙述。
2 工艺概述
研究发现,Sn-Cu 合金镀层中的杂质碳含量对镀层可焊性有着重要的影响。
电镀以后的Sn-Cu 合金镀层中的杂质碳几乎不会存在于镀层表面上,因而不会影响镀层的可焊性。
但是如果在室温下长期保存或者加热处理以后,由于室温下的扩散或者由于加热引起的热扩散,碳就会浮
出到镀层表面上,显著地影响镀层的可焊性。
研究结果表明,Sn-Cu 合金镀层中的杂质碳的质量分数为0.3%以下时,可以显著地提高镀层的可焊性。
研究结果还表明,如果以Sn-Cu 合金镀层取代Sn-Pb 合金镀层,考虑到电子部件之间的焊接强度或者250〜300C的焊接温度,Sn-Cu合金镀层中的铜质量分数为0.1%〜2.5%,最好为0.5%〜2.0%。
如果铜质量分
数低于0. 1 %,就容易发生锡的晶须而可能导致短路;如果铜质量分数高
于2.5%,镀层熔点就会超过300C,难以进行良好焊接。
Sn-Cu 合金镀液中含有可溶性锡盐和铜盐、有机酸、表面活性剂和防氧化剂等组成。
可溶性锡盐有甲烷磺酸锡、乙烷磺酸锡、丙烷磺酸锡、2-丙烷磺酸
锡等烷基磺酸锡盐和羟基甲烷磺酸锡、2-羟基乙基-1 -磺酸锡、2-羟基丁
基-1-磺酸锡盐等烷醇基磺酸锡盐。
它们可以单独或者混合使用。
以锡计的质量浓度为5〜100g/L,最好为10〜60g/L。
可溶性铜盐有甲烷磺酸铜、乙烷磺酸铜、丙烷磺酸铜、2-丙烷磺酸
铜等烷基磺酸铜盐和羟基甲烷磺酸铜、2-羟基乙基-1-磺酸铜、2-羟基丁基-1-磺酸铜等烷醇基磺酸铜盐。
它们可以单独或混合使用。
以铜计的质量浓
度为0.01〜30g/L,最好为0.1〜10g/L,在这一浓度范围内可以获得铜的质量分数为0.1%〜2.5%且最好为0.5%〜1.0%的Sn-Cu合金镀层。
镀液中加入有机酸旨在络合镀液中的锡盐和铜盐,并用作镀液的导电
性成分,提高镀液的稳定性和导电性。
适宜的有机酸有甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、2-丙烷磺酸等烷基磺酸和羟基甲烷磺酸、2-羟基乙基
-1- 磺酸、2-羟基丁基-1-磺酸等烷醇基磺酸。
它们可以单独或者混合使用。
有机酸质量浓度为30〜500g/L,最好为100〜250g/L。
镀液中加入非离子表面活性剂旨在改善镀液性能,有利于获得平滑的Sn-Cu 合金镀层。
适宜的非离子表面活性剂有聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯壬酚醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯山梨糖醇酯、聚乙烯亚胺等。
它们可以单独或者混合使用。
非离子表面活性剂质量浓度为0.5〜50g/L,最好为 1 〜10g/L。
镀液中加入防氧化剂旨在防止镀液中的二价锡离子氧化成四价锡离子,保持镀液和合金镀层组成的稳定性。
适宜的防氧化剂有抗坏血酸及其Na+、K+ 等碱金属盐、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、甲酚磺酸及其Na+、K+等碱金属盐,苯酚磺酸及其Na+、K+等碱金属盐,连苯三酚,均苯三酸等。
它们可以单独或者混合使用。
防氧化剂质量浓度为0.1 〜25g/L,最好为0.5 〜
10g/L。
镀液中还加入了葡萄糖酸、酒石酸、富马酸等有机羧酸作为镀液稳定剂;
加入了苯甲酰丙酮、戊二醛、苯醛、邻氯苯醛、1-萘醛、三聚乙醛、2-巯基苯并噻唑等作为光亮剂;或者加入进一步改善镀液和镀层性能的阳离子、阴离子,两性等表面活性剂。
镀液温度为10〜70 C,最好为20〜50C。
阴极电流密度为0.1〜
100A/dm2,根据挂镀、滚镀和喷镀等电镀方式采用不同的阴极电流密度
例如挂镀的阴极电流密度为0.2〜1A/dm2,滚镀时的阴极电流密度为
0.5〜4A/dm2,喷镀时的阴极电流密度为30〜60A/dm2。
电镀阳极可以采用锡或者Sn-Cu 合金等可溶性阳极或者镀有铂或者铑的钛或者钽等不溶性阳极。
适宜于电镀的有IC 引线架、连接器、片状电容或片状电阻等电子部件。
Sn-Cu合金镀层厚度为1〜30艸。
如
果镀层厚度低于1卩m镀层的可焊性容易降低;如果镀层厚度高于30卩m, 镀层可焊性不会有进一步提高而不经济。
3 镀液配方
Fe-Ni 合金(58% Fe,42%Ni) 制双列直插式封装(D IP, Dual Inline Package)24针(厚度0.25mm)引线架,依次经过碱性脱脂、水洗、碱性电解脱脂、水洗、10%H2SO4 浸渍、水洗等镀前处理,然后置于表 1 的例1〜4和例7〜9,镀液中电镀Sn-Cu合金镀层。
镀有2^m厚度镀镍层的195 铜制
DIP24 针引线架,经过上述相同的镀前处理以后置于表 1 的例
4~5 镀液中电镀Sn-Cu 合金镀层。
ft i hYu舍金4C陋配方和工茗屠祥
镀层性能评估
为了评估从例1〜9镀液中获得的Sn-Cu合金镀层的可焊性,把镀有
Sn-Cu合金镀层的引线架置于150C的热风炉中加热处理168h,然后切取5mm 长度的引线架外引线部分,作为可焊性评估用的试样。
采用质量
分数为95.8%Sn、3.5%Ag和0.7%Cu的Sn-Ag-Cu合金焊料,熔融以后恒温为260 C的焊料槽。
试样上涂布非活性松香焊剂以后浸渍于260 C 的焊料槽中10s采用Meniscsgraph法测定零交时间。
零交时间是从试样开始浸渍于熔融焊料槽以后,直至熔融焊料液的浮力和引力相同时的时间,这个时间越短,可焊性越好。
试样取出以后,采用40倍的显微镜观测试样的焊料湿润外观状况,按照下列标准进行判定可焊性:
◎—优良,呈现焊料湿润面积为100%的镜面外观。
△—较差,焊料湿润面积低于95%,高于70%,有多数凹痕。
除可评估镀层可焊性以外,还测定了镀层厚度,镀层中碳的质量分数
和铜的质量分数,结果如表2所示。
由表2可知,采用例1〜6镀液电镀的引线架镀层均匀致密,没有模糊
或者烧焦等异常现象。
镀层中的碳质量分数低于0.3%,加热处理以后的零交时间很短,焊料湿润外观优良,表明Sn-Cu 合金镀层的可焊性优良。
与例1〜6相比,从例7〜9镀液中电镀的引线架镀层中的碳质量分数高于0.3%,零交时间为例1〜6平均值的4倍以上,焊料湿润外观较差,表明Sn-Cu 合金镀层的可焊性较差。
4 结论
含有可溶性锡盐和铜盐、有机酸、表面活性剂等组成的Sn-Cu 合金镀液的特性如下:
从镀液中可以获得均匀致密的Sn-Cu合金镀层,镀层没有雾状或者烧焦等不良现象。
Sn-Cu 合金镀层的碳质量分数低于0.3%,长时间保存或者加热处理
以后尤其是蒸汽老化以后仍然具有优良的可焊性。
Sn-Cu 合金镀层可以取代含铅的Sn-Pb 合金镀层,具有良好的环境效
益、生产成本低、有可靠的焊接强度,特别适用于引线架、连接器、片状电阻和片状电容等电子部件的无铅焊料镀层表面精饰。