通常所說(shuō)的酸性硫酸鹽光亮鍍錫。這種光亮酸性鍍錫在焊片、引線等焊接件的電鍍中已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。由于采用了光亮劑,其外觀也很光亮。尤其是鍍液成分簡(jiǎn)單,成本比氟硼酸鹽要低,所以受到用戶好評(píng)。
對(duì)印制板制造中圖形保護(hù)用的硫酸鹽酸性鍍錫來(lái)說(shuō),最重要的性能要求是鍍層分散性能好,在孔內(nèi)、孔外、邊緣和中央的鍍層厚度都接近,絕不可以出現(xiàn)漏鍍或低電流區(qū)鍍層過薄,否則對(duì)圖形就不能完整地加以保護(hù)。同時(shí),要求鍍層致密、無(wú)孔隙,以防在蝕刻過程中出現(xiàn)對(duì)圖形的侵蝕。至于鍍層外觀的裝飾性不必作為要求,其鍍層的焊接性能也不作為要求。因?yàn)殄冨a層在完成圖形保護(hù)任務(wù)后,就會(huì)從圖形上退除。值得指出的是,純錫的退除比錫鉛的退除要容易一些,使退錫劑的壽命得以延長(zhǎng)。
氟硼酸鍍錫與硫酸鹽鍍錫的性價(jià)比參見表。
兩類酸性光亮鍍錫性價(jià)比
鍍液種類 |
氟硼酸鍍錫 |
硫酸鹽鍍錫 |
鍍液組成 |
氟硼酸錫15~20g/L 氟硼酸鉛44~62g/L 氟硼酸260~300g/L 硼酸 30~35g/L 甲醛 20~30ml/L 平平加 30~40ml/L 2-甲基醛縮苯胺 30~40ml/L β-萘酚 lml/L |
硫酸亞錫40--60g/L 硫酸60~80mL/L 光亮荊3~5mL/L 走位劑5~10mL/L |
陽(yáng)極 |
鉛錫合金陽(yáng)極 |
純錫陽(yáng)極 |
設(shè)備要求 |
耐含氟酸槽、降溫設(shè)備、陰極移動(dòng) |
耐酸槽、降溫設(shè)備、陰極移動(dòng) |
污染因素 |
氟離子、鉛離子 |
基本無(wú) |
退鍍 |
退鍍廢液含鉛,易生大量沉淀 |
退鍍快于退錫鉛 |
鍍液成本比 |
l |
0.6 |
鍍液管理 |
穩(wěn)定,但分析控制鉛含量較困難 |
較穩(wěn)定,但有定期處理四價(jià)錫問題 |
(2)鍍液的配制和管理
由于硫酸亞錫溶解比較困難,同時(shí)在水溶液內(nèi)會(huì)因水解而生成沉淀而導(dǎo)致溶液渾濁:
SnS04+2H20—H2S04+Sn(OH)2↓
Sn(S04)2+4H20一2H2S04+Sn(OH)4↓
由式中可見,只有在足夠的硫酸存在的溶液內(nèi),才能保持硫酸亞錫的穩(wěn)定性。因此,在配制鍍液時(shí)先將計(jì)量的硫酸小心溶入水中是必需的,注意用水量要在所打算配制鍍液量的1/2~2/3之間,等各種成分投入并充分溶解后,再補(bǔ)齊到所需體積。
可以利用在加入硫酸時(shí)產(chǎn)生的熱量來(lái)加快硫酸亞錫的溶解,要小心操作,以防酸性鍍液濺起腐蝕皮膚、衣物,特別是眼睛。
在鍍液配制完成后,要以小電流電解處理,電解處理的時(shí)間視所有原材料的純度而定,如果所用的是純水和化學(xué)純以上的原料,電解時(shí)間可以很短,比如,0.
管理中要注意的是硫酸、硫酸亞錫、添加劑等成分的含量和補(bǔ)加方式。
①硫酸。盡管有資料認(rèn)為過多的硫酸不會(huì)影響電流效率,還有利于提高導(dǎo)電性和分散能力,但是在有光亮劑等極化添加劑存在的前提下,過商的酸度會(huì)增加析氫的量。因此,建議對(duì)硫酸的管理控制在配方的下限,約
②硫酸亞錫。硫酸亞錫是本鍍錫工藝中的主鹽。提高亞錫離子的濃度可以提高陰極電流密度,加快沉積速度。不過過高的濃度會(huì)影響分散能力。對(duì)圖形保護(hù)而言,建議采用配方中的中、上限來(lái)維持其濃度,即50~
③光亮添加劑。在硫酸鍍錫工藝中,如果沒有光亮添加劑,無(wú)法得到合格的鍍層,但是在圖形保護(hù)的酸性鍍錫中,過多的光亮劑不但沒有好處,而且是有害的。因此,添加劑的維護(hù)應(yīng)該是勤加少加,并防止在鍍液內(nèi)有過多的積累光亮劑。測(cè)試表明,添加有光亮添加劑的酸性鍍錫的電流效率會(huì)有所下降,只有90%,而通常硫酸鍍錫的電流效率在99%以上。
為了去除鍍液中的有機(jī)雜質(zhì),需要定期對(duì)鍍液進(jìn)行活性炭過濾.有些進(jìn)口光亮劑的資料建議的過濾周期為每月一次,但實(shí)際上如果不是加入光亮劑過量或積累太多,三個(gè)月至六個(gè)月一次也是可以的,也可以與去除四價(jià)錫的過程同步進(jìn)行。活性炭的添加量為l~
(3)其他取代氟硼酸鍍錫的工藝
可以取代氟硼酸鍍錫的電鍍工藝除了硫酸鹽鍍錫外,還有羥基磺酸鍍錫(如甲基磺酸、氨基磺酸等)。典型的羥基磺酸鍍錫工藝如下:
羥基磺酸錫 |
15~ |
穩(wěn)定劑 |
l0~20ml/L |
羥基酸 |
80~ |
溫度 |
15~ |
乙醛 |
8~10mL/L |
陰極電流密度 |
1~ |
光亮劑 |
15~25mL/L |
陰極移動(dòng) |
l~ |
分散劑 |
5~10mL/L |
磺酸鹽鍍錫被認(rèn)為是現(xiàn)代鍍錫工藝中較為成功的工藝,但其成本較高,對(duì)雜質(zhì)的容忍度也偏低,特別是氯離子,不僅僅影響深鍍能力,而且會(huì)使鍍層出現(xiàn)晶須,在管理上要加以留意。