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电镀锡概述
       锡和可焊性锡合金(主要是锡铅台金和锡铋合金)镀层由于其优良的抗蚀性和可焊性已被广泛应用于电子工业中作为电子元器件、线材、印制线路板和集成电路块的保护性和可焊性镀层。本文介绍了电镀锡和可焊性锡合金工艺的特点,应用及发展概况。
电镀锡的应用
       镀锡镀层广泛用于食品加工设备和容器,以及装运设备、泵部件、轴承、阀门、汽车活塞、镀锡铜线和CP线、电子元器件和印制线路板等。锡镀层在食品加工业的应用是由于无毒性、良好延展性(韧性)和抗蚀性。锡镀层优良的延展性可使镀锡金属板能加工成各种形状而不破坏锡镀层,锡镀层用于保护钢板必须是无孔隙的,否则,在潮湿空气中基底钢板将严重腐蚀。因此,在食品加工设备或装运容器中一般要求锡镀层厚度达到30um左右。锡镀层广泛应用于电子工业是由于它能保护基底金属(一般是铜、镍及其台金)免受氧化并能保持基底金属的可焊性。此外,厚锡镀层(约50至250um)也应用于某些机械工程中的泵部件和活塞环。
       由于锡优良的润滑性,还可用作油井管道连接器的电镀。在这类应用中,为避免酸性镀锡可能产生的氢脆,通常采用碱性锡酸盐电镀工艺。
电镀锡的分类及特点
       锡可以采用热浸镀、电镀和化学镀等方法沉积于基体金属。其中电镀是3种方法中应用最广泛的。电镀锡有4种基本工艺:碱性锡酸盐工艺、酸性硫酸盐工艺、酸性氟硼酸盐工艺和酸性有机磺酸盐工艺。
       1. 碱性锡酸盐工艺
       碱性锡酸盐工艺可采用锡酸钠或锡酸钾为主盐。由于锡酸钾溶解度较锡酸钠高得多,故在高速电镀中常采用锡酸钾为主盐。碱性镀锡工艺中最重要的是须控制锡阳极的表面状态,在电镀过程中阳极表面必须形成金黄色半纯膜以保证获得良好的锡镀层,否则将产生粗糙多孔的镀层,碱性锡酸盐工艺近年来没有多少改变。
       2. 酸性硫酸盐工艺
       酸性硫酸盐镀锡工艺操作温度一般在10-30℃ ,由于镀液中sn2较碱性锡酸盐中sn4的电化当量要高2倍,沉积速度快,电流效率高(接近100%),因而它比碱性锡酸盐工艺节省电能。同时原料易得,成本较低,控制和维护都较方便,容易操作,废水易处理,是当前应用最广的镀锡工艺。
       3. 酸性氯硼酸盐镀锡
       另一酸性镀锡工艺是氟硼酸盐镀锡,此工艺较硫酸盐镀锡工艺具有更高的允许阴极电流密度(可达到100A/din2),适用于高速电镀。主要缺点是氟硼酸严重污染环境,腐蚀性强且废水较难处理。
       4. 烷基磺酸盐镀锡工艺
       近年来烷基磺酸盐镀锡、铅和锡铅台金工艺的应用已日益增多,这主要是由于它较氟硼酸盐工艺有如下优点:①镀液毒性小、废水易处理;② 对设备的腐蚀性较氟硼酸要小;③降低了镀液中Sn2的氧化,可减少锡渣的生成;④对陶瓷和玻璃材料不浸蚀,可应用于半导体器件的镀覆。


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