铁针铜针镀纯锡或哑锡工艺步骤

时间：2017-10-13 作者：91再生 来源：91再生网

　　铁针铜针镀纯锡或哑锡工艺越来越受到人们的重视和大力的推广普及，多数生产厂家是采用硫酸盐镀纯锡的工艺，它不仅消除了氟化物，铁针铜针退锡泥铅的污染，而且也有效降低了生产成本。硫酸盐镀纯锡原料的易得，工艺维护较容易，电流效率相对较高，沉积速率相对较快，成本相对较低，二价锡发生电极反应，阴极效率相对较高；但是硫酸盐镀锡镀液本身没有脱脂能力，镀前处理要求相对较严格，二价锡易氧化成四价锡，同时也会水解产生沉淀，造成镀液浑浊。结合力还不错，均镀能力也很好。纯锡镀层的要求均匀细致，一般镀层厚度要求在5-8微米左右。

 

　　一、硫酸盐镀纯锡的机理

 

　　阴极：

 

　　阴极上由于氢的超电位，在阴极析出锡的同时会伴有极少量的氢气析出，因此阴极电流效率大约为98%。

 

　　阳极：

 

　　Sn—2e→Sn2+

 

　　采用可溶性阳极，阳极的电流效率约为100%。

 

　　二、镀纯锡的种类

 

　　光亮锡镀锡较哑锡或半光锡硬，韧性相对较好，抗指纹性能较哑锡好，孔隙率与哑锡相当或低些，抗蚀能力和哑锡相当。但是工艺维护要求较为严格，对污染的敏感度，铁针铜针退锡泥的容忍度都较哑锡差。二价锡氧化会造成镀液浑浊，同时使光亮区变窄，镀层性能恶化。综合以上性能，铁针铜针镀锡主要是对抗蚀性能和褪锡的难易性的考虑，所以铁针铜针生产中应用较多的还是半光锡或哑锡工艺。

 

　　三、镀锡物料

 

　　1.硫酸亚锡：对硫酸亚锡的使用较为严格，一般要求是分析纯AR级。

 

　　2.阳极：采用铸造或滚轧工艺制作，纯度达到GB728-84的Sn-1的标准，锡含量应大于99.99%，使用期间避免阳极震动，以免铁针铜针退锡泥落入槽液，造成镀层粗糙，最好使用耐酸性的聚苯烯阳极袋装好阳极。

 

　　3.硫酸：至少采用化学纯或以上。

 

　　四、槽液的配置

 

　　1.新槽要清洗槽体，先用5%的氢氧化钠溶液浸泡6—12小时，然后自来水清洗后,再用5%硫酸液浸泡6—12小时，然后再用自来水清洗干净，清洗时包括阳极袋，过滤泵等。

 

　　2.先加1/2的纯水，然后缓慢的加入计算量的硫酸，待槽液温度降到30度以下。

 

　　3.在不断搅拌的的情况下缓慢加入计算量的硫酸亚锡，使之完全溶解。

 

　　4.用纯水补充液位，先用活性碳滤芯连续过滤镀液2—4小时，然后再改用5—10微米的棉芯过滤；化验分析铁针铜针退锡泥。

 

　　5.待槽液温度降至室温后，缓慢加入开缸量的约2/3的锡光剂。

 

　　6.小电流0.1--0.5ASD拖缸电解1—2小时。

 

　　7.取槽液打哈氏片，调整光剂，取板试镀。

 

　　五、工艺控制

 

　　1.温度：槽液的工作温度一般在20度左右，控制在18-25度为佳；需有正常的温控系统及冷却系统。温度过高，添加剂消耗过大，造成溶液有机污染，其作用也降低。二价锡氧化变为四价锡加快，槽液容易短时间变混浊；温度过低，阳极电流效率下降，阴极析氢严重，对干湿膜结合力不好的地方容易造成渗镀，容易造成深孔、小孔孔内镀锡不良，造成蚀刻后孔内无铜。

 

　　2.电流密度：在阴极移动和连续过滤的条件下，镀锡电流密度一般1.5A/dm2左右，通常控制在1.0-1.6A/dm2。镀锡沉积速度基本在0.5微米/分钟ASD；电流密度过大，沉积速度加快，但电流太大，易导致镀层粗糙，高电流区不致密，不耐蚀。且易造成阴极析氢严重，镀锡不良，渗镀问题容易发生；同时也会造成阳极析氧，加快槽液中二价锡的氧化，槽液容易变混浊，由于氧原子的强烈氧化作用，铁针铜针退锡泥的产生大量增多，因此特别是要注意对电流密度的控制。

 

　　3.按照千安小时添加锡光剂。

 

　　4.镀锡的直流电源波纹系数应在5%以下；否则难以得到理想的锡镀层。

 

　　5.采用连续过滤和阴极摇摆同时进行，溶液过滤要求达到4TO以上，采用5um大小PP滤芯过滤溶液。

 

　　6.对高纵横比小孔板，锡缸需加装震动。长时间的摇摆及震动以改善孔内药水交换能力，并驱赶小孔内气泡，一定程度上提高镀锡深镀能力以改善抗蚀性能。

 

　　六、槽液的维护

 

　　1.硫酸亚锡、硫酸浓度每周分析2次以上，并及时调整补充。

 

　　2.阴阳极的面积比应该在1：2—3，注意阳极面积并及时调整。阳极面积减少，会造成阳极钝化，造成阳极析氧反应，阴极析氢反应也会加重，不仅不利于槽液，也不利于生产板的品质；阳极袋不要使用钛蓝，需使用PP袋或锆蓝。每周至少一次检查阳极并补加。

 

　　3.每周至少两次霍尔槽试验，根据试片调整锡光剂。

 

　　4.至少每两月一次清洗阳极袋中的泥渣，锡阳极的表面，并清洗阳极袋。

 

　　5.定期更换过滤泵滤芯，检查过滤泵有无漏气现象。

 

　　6.定期用酸液沾湿并拧干水的湿布擦拭阴阳极导电杆和电连接头，保证阴阳极导电的良好性。

 

　　7.镀锡槽前最好用5—10%的硫酸纯水溶液做预浸，以减少氧化铜和氯离子的带入；铜离子含量超过100ppm，锡镀层会变得粗糙，高电流区发黑；氯离子含量超过300ppm，会影响镀液的深度能力；硝酸根2克/升也会影响镀液的深度能力；砷锑也会导致镀层变暗，孔隙率增加；铜砷锑和铁针铜针退锡泥污染都可以通过低电流电解拖缸除去，电流密度采用0.2A/dm2。

 

　　8.拖缸最好每周一次1-2小时左右，电流密度使用0.2-0.5ASD，拖缸板需清洗干净铁针铜针退锡泥。

本文出自：http://zhsh.zz91.com/news37657.htm

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