摘 要:對印制電路板電鍍鉛錫合金工藝及在生產(chǎn)過程中的影響因素進行了論述,為使印制電路板上的鉛錫合金鍍層具有良好的焊接性和耐腐蝕能力,必須保證最佳的工藝配比和合理的工藝參數(shù)。通過工藝試驗及性能考核,獲得了成功,并經(jīng)過了批生產(chǎn)的考核。
[關鍵詞] 電鍍鉛錫合金;陰枉極化:可焊性
[中國分類號] TQ153 2
[文獻標識碼] B
[文章編號] 1001—1560(2002)06—0044—02
鉛鍋臺盒具有熔 低、孔隙串少、焊接性能好、化學穩(wěn)定性高、熱熔后表面光澤 流動性好等優(yōu)點.因而在印制電路板E被廣泛地應用。
目前,電鍍鉛鍋臺金工藝較多,我 通過大量]藝試驗成功地從氟硼酸鹽電解液中獲得r鉛:錫=40:60的鉛錫臺金鍍層,應
用于印制電路板的表面鍍覆,經(jīng)過了生產(chǎn)的考核。
1 試驗
1.1 工藝配方及條件
鉛離子8~13 g/L.錫離于l6~24 L 漪離氟硼酸250—350g/L,硼酸3g/L添加劑A 3~5 g/T..穩(wěn)定劑B 10~15 嗎mL.L.槽被溫度l5~40 電流密度0.5~0 8 d 陽扳材料Sn:Pb=6:4,陰極移動15一30次,陰陽極面積比=1: 2
1.2 槽液制備
新槽液最好在儲備槽內(nèi)配制,先將槽中加^ I/3體積的擊離子水按 算量稱取氟硼酸和硼酸加^槽中,攪拌溶解;冉按比例配制氟硼酸鉛和氟硼酸亞錫,分別加八槽液,攪拌均勻;加人計算量的添加劑、穩(wěn)定劑 機械攪拌槽液1--2 h,過濾加^鍍槽中,小電流通電處理槽液10 h
1.3 槽液成分的作用及工藝條件的影響
l_3.1 槽液成分的作用
(1)主鹽鍍液中氟硼酸鉛和氟硼酸亞錨是電鍍鉛錫臺金的主鹽 在槽液中電解生成Pb2+ 和Sn2+ Pb2+ 和Sn2+ 在陰極.同時放電析出鉛鍋臺盒鍍層,由此可見鍍液中金屬鉛和金屬錫的含量比,其與鍍層中金屬鉛和錫的比例有直接關系 據(jù)有關資料介紹,鍍層中鉛和锝的含量與鍍液中I 和Sn2 的含量成正比,固此,主鹽的濃度直接決定r鍍層的口r焊眭 另外,主鹽濃度對陰極電流密度也有較大影響.提高士鹽濃度,允許的陰極電流密度也相應的提高一但是,主鹽濃度過高.電解液的分散能力相應降低 因此,合理地選擇和控制主鹽i農(nóng)度是保持電鍍鉛錫合金正常比例及良好焊接性能的關鍵:
(2)氟硼酸作為鍍液的配體劑和穩(wěn)定劑.其影響鍍液的穩(wěn)定、導電率及分散能力 提高氟硼酸的含量,可提高工作電流密度和分散能力 同時游離氟硼酸可防止s 的水解,從而起到穩(wěn)定槽液的作用。此外.叉能溶解陽極表面的氧化物 對陽極起活化作用,保持陽極的活性 使陽極正常溶解。
(3)硼酸在槽液中氟硼酸通常會自然分解.而氟硼酸亞錫會發(fā)生水解反應。因此,加人硼酸可 防止氟硼酸的分解和氟硼酸皿錫的水解,起到穩(wěn)定槽液的作用 當硼酸的濃度過高時.溶液的電導率下降 陰極極化降低 鍍液分散能力也隨著下降;其含量過低時,鍍液穩(wěn)定性下降,一般硼酸的含量控制在30 L為宜一
(4)添加劑A 起增加陰極極化和提高鍍液分散能力的作用,使鍍層結(jié)晶細致.同時防止鍍層產(chǎn)生樹枝狀 條紋、針孔等缺陷。添加劑含量過高,鍍層易產(chǎn)生脆性;含量過低,鍍層粗糙發(fā)黑,必須嚴格控制添加劑的含量在卟最佳范圍內(nèi)。
(5)穩(wěn)定劑B 穩(wěn)定槽液.防止二價錫的水解,保證電解液在較大的電流密度下進行穩(wěn)定的電鍍。
1.3,2 工藝條件的影響
(1)槽液溫度溫度升島可加快槽液中的離子擴散,有利于沉積速度的提高,但易形成粗糙樹枝狀結(jié)晶,同時鍍層含錫量提高。因此,槽液溫度不宜太高,最好控制在2(]~3o℃范圍內(nèi)
(2) 電流密度提高電流密度能增加鍍層的含錫量 電流密度的不均勻會引起不同部位的臺金比例不均勻 從生產(chǎn)實際經(jīng)驗來看,電鍍鉛錫合金宜采用低電流密度進行電鍍
(3)陽極 陽極材料的組成與鍍液中金屬離子的組成和鍍層中的鉛錫含量比例基本上是一致的,為保證鍍液中金屬離子的平衡和穩(wěn)定槽液 采用錫鉛比為6:4的合金板
(4)陰扳移動為保正陰極附近合金離子的比例合理,減少因離子濃差報化造成的不良影響,電鍍鉛錫合金時要采用陰極移動方式攪拌鍍液.不宜用空氣攪拌 防止二價錫氧化成四價錫.影響鏈層質(zhì)量。
(5)人槽操作電鍍鉛錫臺金時,清洗的零件在氟硼酸溶液中處理30 s,直接人槽電鍍。