1. 不銹鋼鍍錫鈰合金的應(yīng)用
不銹鋼鍍錫鈰合金可提高其釬焊性能,使不銹鋼在電子行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛。
2. 鍍錫鈰合金酸性溶液成分及工作條件
硫酸亞錫(SnSO4) 30~45g/L 、 溫度 低于40℃
硫酸(H2SO4)(d=1.84) 120~160g/L 、 電流密度 1~3A/d㎡ 、 時(shí)間 30~50min
硫酸高鈰(CeSO4·4H2O) 10~20g/L 、陰極移動(dòng) 需要
鍍錫添加劑(SS820) 15mL/L 、 陽(yáng)極 純錫板
鍍錫添加劑(SS821) 1mL/L 、 陰陽(yáng)極面積比 2:1 、鍍錫穩(wěn)定劑 20~30mL/L
3. 錫鈰合金鍍液的配制
先取1/2體積的去離子水、加入硫酸,攪拌同時(shí)進(jìn)行,趁溶液溫度上升,加入硫酸亞錫,攪拌溶解冷卻后,再加入硫酸高鈰,溶解后,再加人預(yù)先用水稀釋至5倍的SS820、SS821和穩(wěn)定劑,最后加水至所需體積,攪拌均勻,放入陽(yáng)極錫板,陰極鐵板,通電電解2~4小時(shí)后,即可試鍍。
新配鍍液應(yīng)維持相對(duì)密度波美度18°Bé。
4. 錫鈰合金鍍液各成分的作用
a. 硫酸亞錫
硫酸亞錫為主鹽,提供亞錫離子,亞錫離子為二價(jià)錫,不可使用雙氧水,以防止亞錫離子轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬r(jià)錫,四價(jià)錫會(huì)引起溶液渾濁。適當(dāng)?shù)膩嗗a離子可使電流密度開(kāi)大,使沉積速率提高。但亞錫離子濃度過(guò)高,如超過(guò)45g/L,溶液均鍍能力下降,鍍層結(jié)晶粗糙,甚至產(chǎn)生毛刺,亞錫離子濃度過(guò)低,如30g/L以下,雖然分散能力好,但電流密度開(kāi)不大,否則鍍錫層易燒焦。
b. 硫酸
硫酸是導(dǎo)電劑。主要是防止亞錫離子水解,變成氫氧化錫沉淀,硫酸適量使溶液穩(wěn)定,錫層結(jié)晶細(xì)致。硫酸含量過(guò)高,如大于160g/L,加速錫板溶解,鍍層由光亮銀白色變成灰色,毛刺逐步加重。硫酸含量過(guò)低,如小于120g/L,亞易寓子易水解,溶液變濁,產(chǎn)生沉淀。硫酸在120~160g/L,能增加導(dǎo)電性,提高陰極的極化作用,使鍍層光亮、細(xì)致。
c. 硫酸高鈰
在錫層中引人微量稀土金屬鈰,鍍層硬度提高,釬焊性和抗氧化性均增加。鍍液中鈰的存在,使電流密度增加,均鍍能力和光亮范圍增加,溶液更加穩(wěn)定,但含鈰量過(guò)高,發(fā)層釬焊性降低。硫酸高鋪含量取8~15g8/L最佳。
d. 光亮劑
SS820是開(kāi)缸劑,開(kāi)缸時(shí)一次性加入15mL/L. SS821是補(bǔ)充劑,每通電IKA電量時(shí)添加100~300mL.光亮劑的加入使陰極極化作用提高,整平性提高,使鍍層細(xì)致光亮。光亮劑過(guò)量使鍍層發(fā)黑。光亮劑應(yīng)按量勤加少加。
e. 穩(wěn)定劑
防止溶液變濁,延長(zhǎng)清液使用周期。加入過(guò)量,降低電流效率,影響鍍層亮度。雖然加有穩(wěn)定劑,但溶液亞錫離子氧化變濁的過(guò)程仍不可避免,只不過(guò)變濁的周期延長(zhǎng)些。當(dāng)溶液變濁時(shí),要使用SY800鍍錫處理劑30mL/L,當(dāng)加入處理劑稍加攪勻后,立即停止靜置,沉淀向槽底凝聚沉降,經(jīng)過(guò)半小時(shí)即可用虹吸法抽出上層清液,棄去底層濁液,然后用適量新配鍍液補(bǔ)充損失的槽液,最好分析溶液成分,對(duì)含量加以調(diào)整。
5. 不銹鋼鍍錫鈰合金工藝流程
化學(xué)除油→水洗→陰極電解活化[鹽酸50%(體積分?jǐn)?shù)),水50%(體積分?jǐn)?shù)),溫度室溫,電流密度(DK)1~3A/d㎡,時(shí)間7~10min,陰極不銹鋼待鍍件,陽(yáng)極布包碳精板]→水洗→閃鍍鎳[氯化鎳180~220g/L,鹽酸120~160g/L,室溫,陰極電流密度(DK)1~4A/d㎡2,時(shí)間5~10min,陽(yáng)極鎳板]→水洗→活化[硫酸5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),時(shí)間5s]→水洗→酸性鍍光亮銅→水洗→活化[硫酸5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),時(shí)間5s]→水洗→鍍錫鈰合金→水洗→中和(磷酸三鈉50~100g/L,時(shí)間5~10s)→水洗→鈍化(鉻酐50~60g/L,硫酸2~3g/L,室溫,時(shí)間20~30s)→水洗→水洗→熱水→甩干→驗(yàn)收。
6. 鍍層性能測(cè)試
a. 耐蝕性
中性鹽霧實(shí)驗(yàn)[氯化鈉5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),溫度(35±2)℃,噴霧8h,停16h為1周期]若2周期無(wú)銹點(diǎn)即為合格。
b. 結(jié)合強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)
①. 彎折法: 反復(fù)彎曲90°共6次,彎曲處無(wú)起皮脫落為合格。
②. 加熱法: 在烘箱中加熱至(150±5)℃,保溫2h,表面無(wú)變化,仍保持原光澤,無(wú)起泡脫皮,再立即浸入冷水驟冷,光澤無(wú)變化,未起泡脫皮為合格。
③. 蒸氣法: 在沸騰水面上暴露在相對(duì)濕度90%的100℃蒸氣中保持1h仍保持色澤不變無(wú)起泡脫皮為合格。
7. 效益
不銹鋼鍍錫鈰合金,可以代替銅件鍍銀。工藝無(wú)毒,環(huán)境保護(hù)效果好,力學(xué)強(qiáng)度好,耐蝕性好,可焊性好,產(chǎn)品質(zhì)量高。鍍液穩(wěn)定,維護(hù)方便,成本低廉,經(jīng)濟(jì)效益好。
不銹鋼鍍錫鈰合金常見(jiàn)故障、產(chǎn)生原因及解決方法見(jiàn)表4-19。