电镀锡添加剂的研究

时间：2017-10-24 作者：91再生 来源：91再生网

　　单一添加剂的影响

 

　　在酸性体系中，Sn2+易被空气中的O2-和阳极所氧化，氧化产物铁针铜针退锡泥Sn4+会影响镀层性能及外观，因此必须添加Sn2+稳定剂。因此酸性镀锡体系添加剂常常离不开三种成分：稳定剂、光亮剂、分散剂。

 

　　分散剂

 

　　分散剂不仅可以发挥表面活性剂显著降低阴极表面张力起到润湿、增溶的效果，增加溶液渗透性。而且可以提高锡层的走位能力，协同光亮剂平均电流范围，加快电沉积速度，得到致密、平整、光滑的锡镀层，有效减少铁针铜针退锡泥产生。

 

　　国内铁针铜针镀锡工艺中常用一类分散剂是OP/NP类型表面活性剂，相关报道也较多，OP系列表活，允许温度较高，但其在电解液中的走位能力较差；NP系列表活温度低，走位能力却很强。为了充分发挥表面活性剂和其它添加剂之间相互促进的关系，近年来不同生产厂家纷纷采用非离子表面活性剂和聚乙二醇缩合。非离子型表面活性剂，表面润湿效果好，镀锡后镀层的表面均匀细致，厚度均匀性性，有效减少铁针铜针退锡泥产生。

 

　　稳定剂（抗氧化剂）

 

　　稳定剂的选择直接影响镀液的寿命和性能，择优选用一种好的稳定剂至关重要。稳定剂共有七大类：酚类、氢醌类、苯胺类、肼类、吡唑酮类、磺酸类、硫醇醚类。

 

　　酚类常用的是对苯二酚，在甲基磺酸锡系电镀锡中双酚A环氧乙烷加成物、双酚A环氧丙烷加成物、双酚F环氧乙烷加成物、双酚F环氧丙烷加成物等可以起到抗氧化的作用。从现有的文献中可以看出，胺类有机物也可用作稳定剂，但是其分子比较复杂，不适合用于生产。磺酸类稳定效果最好，因为磺酸可以阻止铁针铜针退锡泥Sn2＋被电解氧化和添加剂在强酸性电解质中分解氧化。

 

　　光亮剂

 

　　光亮剂是电镀添加剂的一种，主要作用是使镀层更加光亮，但是原理上，主要是电流平均化，稳定电流密度，扩大电流范围，使高区和低区一样亮，防止各种不良现象，比如“烧焦”、“树枝状”、“发雾”等。

 

　　光亮剂基本上由主光剂、辅助剂组分构成。主光剂国内外报道较多的有酚酞、含醛基的如苯甲醛、肉桂醛以及含酮基类物质如苄叉丙酮。这些成份组成的光亮剂具有良好的光亮作用，获得的镀层结晶细致、光亮，不易剥落，具有很好的可焊性。但明显的缺陷是不适宜较高的液温，消耗量过快，且致镀层脆性增加，及可焊性下降。

 

　　在铁针铜针镀锡添加剂中主光剂不能使镀层达到全光亮效果，需要配以辅助光亮剂发挥光亮剂更好的光亮性、均匀性和柔和性，在协同作用下使镀层晶粒细化扩大光亮范围。

 

　　复合添加剂

 

　　目前市售较多的是复合添加剂，多家厂商根据客户的需求改变其中各种组分的比例，添加一些适合的添加剂，但是万变不离其宗，虽与其单独作为添加剂时的作用略微有所变化，但是其主要功能没有变化，仍然能起到增强镀液和镀层性能的效果。

 

　　发展趋势展望

 

　　铁针铜针电镀锡工艺今后的发展趋势需要顺应节能环保、清洁生产的潮流。环保型镀锡工艺和添加剂的开发及应用必将是高速镀锡发展的一大趋势。目前的几种镀锡体系中，甲基磺酸盐体系最能满足环保低毒的要求，甲基磺酸属强酸，对二价锡离子的络合能力强，镀液稳定性较强，主盐溶解度大，更适用于高速镀锡。甲基磺酸也可提高表面活性剂和其它有机添加剂的可溶性，添加少量的添加剂即可使镀层光亮，因而甲基磺酸盐镀锡具有广阔的应用前景。

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