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電鍍錫概述
       錫和可焊性錫合金(主要是錫鉛台金和錫鉍合金)鍍層由於其優良的抗蝕性和可焊性已被廣泛應用於電子工業中作為電子元器件、線材、印製線路板和集成電路塊的保護性和可焊性鍍層。本文介紹了電鍍錫和可焊性錫合金工藝的特點,應用及發展概況。
電鍍錫的應用
       鍍錫鍍層廣泛用於食品加工設備和容器,以及裝運設備、泵部件、軸承、閥門、汽車活塞、鍍錫銅線和CP線、電子元器件和印製線路板等。錫鍍層在食品加工業的應用是由於無毒性、良好延展性(韌性)和抗蝕性。錫鍍層優良的延展性可使鍍錫金屬板能加工成各種形狀而不破壞錫鍍層,錫鍍層用於保護鋼板必須是無孔隙的,否則,在潮濕空氣中基底鋼板將嚴重腐蝕。因此,在食品加工設備或裝運容器中一般要求錫鍍層厚度達到30um左右。錫鍍層廣泛應用於電子工業是由於它能保護基底金屬(一般是銅、鎳及其台金)免受氧化並能保持基底金屬的可焊性。此外,厚錫鍍層(約50至250um)也應用於某些機械工程中的泵部件和活塞環。
       由於錫優良的潤滑性,還可用作油井管道連接器的電鍍。在這類應用中,為避免酸性鍍錫可能產生的氫脆,通常采用堿性錫酸鹽電鍍工藝。
電鍍錫的分類及特點
       錫可以采用熱浸鍍、電鍍和化學鍍等方法沉積於基體金屬。其中電鍍是3種方法中應用最廣泛的。電鍍錫有4種基本工藝:堿性錫酸鹽工藝、酸性硫酸鹽工藝、酸性氟硼酸鹽工藝和酸性有機磺酸鹽工藝。
       1. 堿性錫酸鹽工藝
       堿性錫酸鹽工藝可采用錫酸鈉或錫酸鉀為主鹽。由於錫酸鉀溶解度較錫酸鈉高得多,故在高速電鍍中常采用錫酸鉀為主鹽。堿性鍍錫工藝中最重要的是須控製錫陽極的表麵狀態,在電鍍過程中陽極表麵必須形成金黃色半純膜以保證獲得良好的錫鍍層,否則將產生粗糙多孔的鍍層,堿性錫酸鹽工藝近年來沒有多少改變。
       2. 酸性硫酸鹽工藝
       酸性硫酸鹽鍍錫工藝操作溫度一般在10-30℃ ,由於鍍液中sn2較堿性錫酸鹽中sn4的電化當量要高2倍,沉積速度快,電流效率高(接近100%),因而它比堿性錫酸鹽工藝節省電能。同時原料易得,成本較低,控製和維護都較方便,容易操作,廢水易處理,是當前應用最廣的鍍錫工藝。
       3. 酸性氯硼酸鹽鍍錫
       另一酸性鍍錫工藝是氟硼酸鹽鍍錫,此工藝較硫酸鹽鍍錫工藝具有更高的允許陰極電流密度(可達到100A/din2),適用於高速電鍍。主要缺點是氟硼酸嚴重汙染環境,腐蝕性強且廢水較難處理。
       4. 烷基磺酸鹽鍍錫工藝
       近年來烷基磺酸鹽鍍錫、鉛和錫鉛台金工藝的應用已日益增多,這主要是由於它較氟硼酸鹽工藝有如下優點:①鍍液毒性小、廢水易處理;② 對設備的腐蝕性較氟硼酸要小;③降低了鍍液中Sn2的氧化,可減少錫渣的生成;④對陶瓷和玻璃材料不浸蝕,可應用於半導體器件的鍍覆。


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