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ALT-STANNOSTAR® 2810
高速电镀光亮纯锡工艺
【简介】
ALT-STANNOSTAR 2810是光亮镀纯锡工艺,特别适用于电子原件。镀层非常光亮,所含有机成分极少,在很宽的温度范围内均具可焊性。其镀层表面形态均匀、稳定。适合要求较高的电子接插件、端子连接器、半导器元器件、镀锡铜线、铜包锡线、铜带、铜板线材、钢铁板线材、二极管、三极管、LED支架、食品包装材料、PCB线路板等高要求的电镀产品。
【特点和优点】
ALT-STANNOSTAR 2810符合并超过所有电子工业领域内的测试标准(MID-STD-202F,208F测试方法,及MIL-STD-883C,2003测试方法)。
【所需产品】
1. ALT-STANNOSTAR A-300锡浓缩液:含300 g/L锡金属,为甲基磺酸型锡盐
2. ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液:70%(w/w)甲基磺酸溶液
3. ALT-STANNOSTAR 2810添加剂:光亮剂,用于开缸
4. ALT-STANNOSTAR 2810补充剂:用于补充
5. ALT-STANNOSTAR 2810-C2:抗氧化剂
【设备】
槽:衬聚丙烯或橡胶的锡槽准备镀槽:如镀槽先前用于其它工艺,请按以下方式清洗。
1. 碱洗:
标准:
磷酸三钠(Na3PO4) 22.5-52.5 g/
氢氧化钠(NaOH) 7.5-22.5 g/L
强洗:
磷酸三钠(Na3PO4) 60 g/
氢氧化钠(NaOH) 60 g/L
将以上化学品用水溶解于槽中,注意操作强碱材料的安全。将溶液升温至52 ℃,并保持6小时。大多加热器不耐碱,要用耐高温的加热器。6小时后,将溶液泵出至槽底剩下约2.5 cm深。用剩下的溶液刷洗槽壁。
2. 冷水冲洗
第一步中的碱溶液必须彻底冲洗干净。将水注满镀槽,再倒掉,这一步聚需重复两次,然后再冲洗5分钟。
3.酸洗
ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液:10%,v/v
在槽中将ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液用水混合好,同时注意酸性化学药品的操作安全。加热至55 ℃,在电镀系统中循环8 小时。
4.冷水冲洗
同第二步
5.去离子水冲洗
最后,应用活性碳过滤的去离子水或蒸馏水冲洗。如暂不用槽子,一定要盖上镀槽,以免再次污染。须排除污染源,并确保无其它污染带入镀液。需将阳极袋、过滤袋和滤芯在开水中浸泡30分钟,洗去上面的胶料。新阳极需除脱脂及碱洗。用离子交换树脂制成的去离子水还需经活性碳过滤,除去其中的有机物。任何带入镀液的物质均可能对镀液构成污染,必须进行适当的处理。
冷却:需适当的冷却
搅拌:搅拌可使镀层均匀,增大工作电流。建议用机械搅拌。因空气搅拌会导致气泡及四价锡的生成,故不能采用。
【操作参数】
最佳 |
范围 |
||
Sn(金属) |
g/L |
50 |
40-55 |
ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液 |
ml/L |
200 |
175-225 |
电流密度 |
ASD |
范围内 |
0.5-3.2 |
搅拌 |
中速 |
强烈 |
|
温度 |
℃ |
范围内 |
14-35 |
阳极与阴极比率 |
≧1:1 |
【开槽步骤】
产品 |
开缸 |
ALT-STANNOSTAR A-300 锡浓缩液 |
167 ml/L |
ALT-STANNOSTAR A-70 酸浓缩液 |
200 ml/L |
ALT-STANNOSTAR 2810添加剂 |
70 ml/L |
ALT-STANNOSTAR 2810-C2 |
10 ml/L |
步骤
1. 加300 ml DI水于干净的槽中;
2. 边搅拌,边加入200 ml ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液;
3. 加入167 ml ALT-STANNOSTAR A-300锡浓缩液;
4. 加入70 ml ALT-STANNOSTAR 2810添加剂;
5. 加入70 ml ALT-STANNOSTAR 281-C2;
6. 加DI水至最终体积,混合均匀;
7. 检测锡、添加剂和酸浓度,并调至期望值;
8. 在实验室中试,按工艺需要(如镀速)、产品要求(如厚度)确定最佳的溶液成份及操作参数。
【工艺优化】
以上建议溶液份量,不会在任何情形下均能得到最佳性能。可在以下方法帮助下得到理想的性能。
浓度
镀液的金属浓度取决于镀速、搅拌和最小带出损耗间的平衡。如因电流密度过大而使镀层“焦”(即有黑灰或黑色的小结,或呈粉沫状),则可降低电流或在规定范围内提高锡浓度。溶液搅拌和提高温度也有助于提高电流密度的极限。
添加剂浓度
添加剂最佳浓度取决于操作条件和产品要求。如操作条件明显超出建议范围,添加剂含量也需改变。
工艺控制
稳定的工艺性能要依靠整个工艺来保障。应以说明书中的建议操作范围为指导。常规分析及添加也应如此,从而使镀液成份不会超出建议范围。
补充及控制
锡浓度与控制
因带出损耗,需定期检测金属浓度。如金属浓度低于40 g/L,则需将其调回50 g/L。
酸浓度与控制
酸浓度应控制在175-225 ml/L。
温度与控制
建议操作温度为14-35 ℃。镀液温度高于35 ℃时,需要冷却。
镀层外观
a) 均匀的外观依靠以下条件:
b) 适宜的搅拌
c) 适宜的温度
d) 适宜的电流密度
e) 产品的最佳参数的确定
添加剂浓度与控制
ALT-STANNOSTAR 2810工艺对添加剂变化的承受力很强。但建议通过分析维持添加剂水平。如不能经常分析,也应根据AH补充,并需定期分析。定期分析能确定添加率是否正确,是否需要调整。在未确定添加率之前,建议ALT-STANNOSTAR 2810补充剂添加率为150-300 ml/1000 Ah。ALT-STANNOSTAR 2810-C2的添加率为20 ml/1000 Ah
维护
为确保镀液在使用过程中镀层质量最高,建议遵循以下几点:
a) 确保先处理后清洗干净,无残余物或杂质带出镀液;
b) 进行ALT-STANNOSTAR 2810电镀工艺前,先用10% ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液预浸;
c) 定期检测锡、游离酸和添加剂浓度;
d) 定期检查阳极并定期更换;
e) 定期检测温度。
如做到以上几点,镀层仍不尽人意,则需进行碳处理。在生产线上,可分批进行碳处理。
生产线上的活性碳处理
通过让一定量的镀液流过装有活性碳的过滤机,达到活性碳处理生产线的目的。
取样做对比分析;
每升镀液需颗粒碳约20 g;
让所有镀液通过过滤器至少20次,过滤周期依过滤泵和过滤流速而定;
处理后,分析各成份含量并调至操作范围;
分批活性碳处理
以下活性碳处理程序应在单独的镀槽中进行,需配有机械搅拌及过滤器。
取样做对比分析;
移取一部分镀液于处理槽中;
边搅拌,边按每升镀液8-20 g的量加活性碳,连续搅拌6小时;
让活性碳沉淀2小时;
将滤出液移入另一装有硅藻土的槽中。如镀液变回原来的颜色,则可倒入镀槽中。否则,最好再过滤一次;
取样,做成份分析;
补充添加剂及其它成份;
做霍氏槽实验,调整镀液成份,直至镀层满意。
【分析方法】
分析锡
以淀粉为指示剂,用碘溶液滴定法分析锡含量。
材料及试剂
材料 |
试剂 |
1L 溶量瓶 |
试剂纯碘 |
50 ml 滴定管(精确至0.1 ml) |
试剂纯碘化钾 |
250 ml 锥形瓶 |
碳酸氢钠 |
2 ml 移液管 |
试剂纯盐酸 |
搅拌器及搅拌子 |
淀粉 |
去离子水或蒸馏水 |
配制溶液
0.1N碘溶液: |
将20 g碘化钾溶解于400 ml DI水中,再加12.96 g碘,溶解后稀释至1 L。 |
淀粉溶液: |
将1 g淀粉溶解于25 ml冷水中,再将其倒入75 ml沸水中,搅拌至溶解。 |
步骤
移取2 ml镀液于250 ml锥形瓶中,加100 ml DI 水;
加20 ml 20%盐酸,慢慢加入1-2 g碳酸氢钠,避免起泡;
加2-4 ml 淀粉溶液,用0.1N 碘溶液滴定至30秒钏不消失的蓝色终点。
计算
Sn(g/L) = V0.1N 碘溶液(ml) x 2.97
分析ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液
用氢氧化钠滴定法分析ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液。起初时pH值变化很小,但当pH值约为2.2时,继续滴加氢氧化钠,pH值将会明显增加。碳酸氢钠用于抗铅离子的干扰。(注:建议先用此方法分析已知浓度的样品。)
所需材料与试剂
材料 |
试剂 |
pH计 |
1N 氢氧化钠标准液 |
5 ml移液管 |
15% 硫酸钠溶液 |
250 ml烧杯 |
蒸馏水或DI水 |
搅拌器及搅拌子 |
步骤
移取5 ml 样品于250 ml烧杯中,加20 ml 15% 硫酸钠溶液,混合均匀;
加DI水至100 ml;
边搅拌,边用1N NaOH滴定至pH值至1.8-2.0 ;
用DI水冲洗杯壁;
继续追加氢氧化钠,每加0.2 ml,冲洗一次烧杯,并记录pH的增加值;
因金属含量不同,终点应在pH值为2.2-2.8之间。取每追加0.2 ml 氢氧化钠后pH值变化最大的点为终点。
计算
ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液(ml/L) = NaOH x VNaOH(ml) x 20.8
分析ALT-STANNOSTAR 2810
材料及试剂
仪器 |
试剂 |
2 ml,5 ml和10 ml移液管 |
氯甲烷,试剂纯 |
60 ml 分液漏斗 |
ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液 |
60 ml 聚乙烯瓶,带盖 |
ALT-STANNOSTAR A-300锡浓缩液 |
玻璃或聚乙烯滴管 |
ALT-STANNOSTAR 2810添加剂 |
分光光度计或色度计 |
硫氰化铵,试剂纯 |
1 cm比色皿 |
六水硝酸钴,试剂纯 |
磁力搅拌器及1”搅拌子 |
准备标准和空白
配制含5、7、10 ml ALT-STANNOSTAR 2810添加剂的标准液各100 ml(相当于50、70、100 ml/L的ALT-STANNOSTAR 2810添加剂的溶液)。标准液中的金属浓度应与分析出的工作液浓度相同。一般,标准液成份如下:
DI水 |
40 ml |
ALT-STANNOSTAR A-70酸浓缩液 |
15 ml |
ALT-STANNOSTAR A-300锡浓缩液 |
16.7 ml |
ALT-STANNOSTAR 2810添加剂 |
5,7,10 ml |
DI水 |
稀释至100 ml |
络合剂(ALT-STANNOSTAR 显色剂)
DI水 |
20 ml |
硫氰化铵 |
62 g |
硝酸钴 |
28 g |
DI水 |
稀释至100 ml |
硫氰化铵的溶解性极强,且会使用溶液体积增大,故最初时切忌加水过量。混合中,溶液会变冷,为使溶解完全,可能需加将溶液加热至室温。
步骤
a) 分别移取5 ml ALT-STANNOSTAR 溶液 及ALT-STANNOSTAR 标准液于分液漏斗中;
b) 移取15 ml 氯甲烷于每一个分液漏斗中,盖上盖子;
c) 摇动三分钟 ,静置1-2分钟,待其分层;
d) 将瓶底的氯甲烷层倒入60 ml聚乙烯瓶;
e) 在每个瓶子中加3 ml ALT-STANNOSTAR 显色剂,一个1”搅拌子,立即盖上盖子;
f) 搅拌15分钟,再计其分层;
g) 用吸管将瓶底的蓝色液体吸出,置于1 cm比色皿中;
h) 立即盖上盖子以免挥发;
i) 测标准液和样品在620 nm的吸收值;
j) 按吸收值与ALT-STANNOSTAR 2810添加剂浓度(ml/L)做曲线;
k) 工作液中ALT-STANNOSTAR 2810 添加剂浓度可在曲线上读出。
特别声明
此说明书内所有提议或关于本公司产品的建议,是以本公司信赖的实验及资料为基础。因不能控制其他从业者的实际操作,故本公司不能保证及负责任何不良后果。此说明书内的所有资料也不能用为侵犯版权的证据。
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