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浅谈酸性镀锡专用处理剂

日期:2014-06-28  阅读:() 

深圳荣伟业电子有限公司-----梁继荣

摘 要:本文介绍浑浊的酸性镀锡液危害性、传统酸性镀锡液工艺维护缺点及酸性镀锡专用处理剂的特点与各项性能的测试,同时随着PCB生产技术成熟、市场竟争激烈,传统的酸性镀锡处理工艺的环保与成本问题引起同行的关注。

 

 

关键词:酸性镀锡专用处理剂

 

Abstract:  This paper describes the harm and maintenance disadvantage of traditional acid immersion tin , characteristic and all kinds of performance test of the new special treating reagent ,the GP (green production) and cost down for traditional acid immersion tin will attract PCB company ‘s attention along with the skilled production and drastic competition

Key words:  special treating reagent for acid immersion tin

一、前言

目前,PCB电镀中广泛应用的酸性镀锡工艺,主要由亚锡盐、硫酸和有机添加剂组成,其工艺具有电流效率高、沉积速度快、整平性能好、外观持久光亮、抗碱蚀性强等特点;但是在实际的生产过程中,由于受各种条件与其它因素的影响,如镀液温度过高,剧烈搅拌,硫酸含量不足以及采用颜色泛黄的硫酸亚锡进行添加等,均易使Sn2+加速氧化成Sn4+,Sn4+极易水解成偏锡酸,生成SnOH2沉淀,导致溶液浑浊、造成电流效率下降、光亮剂消耗量增大,使镀层结晶粗糙脆化、外观灰暗发雾、针孔等品质缺陷;同时亚锡盐水解使镀液浑浊,过滤困难;致使酸性镀锡液的使用寿命约一年之后必须重配新液;不能对酸性镀锡液经过处理得到循环使用,造成镀锡品质的不稳定、废液处理量大、换槽成本高等工艺不足的缺点。

这一工艺维护缺点的出现,九十年代励乐公司采用聚乙烯酰胺为主成份的絮凝剂,加入浑浊的酸性镀锡液中、长使间的搅拌与静置,最后通过棉芯过滤将其与镀液分离使镀液恢复澄清;但因处理过程复杂、时间长、成本昂贵,无法得到同行的认同与推广。现为了弥补这一工艺上的不足,深圳荣伟业电子有限公司由专家潜心研制成的新一代酸性镀锡专用处理剂(RW-LP1)。

 

二、处理原理

RW-LP1是采用微生物化学处理原理,在常温下快速的将悬浮在酸性镀锡液中的Sn4+游离胶体锡及杂质结合凝聚沉淀,同时吸附镀液中的有机污染物,再通过棉芯过滤将其与镀液分离,使镀液恢复澄清,达到新配镀锡液的电镀性能..

 

三、产品特点

l           彻底去除浑浊镀锡液中的Sn4+

l         对镀锡液无任何污染及副作用

l         处理剂对光亮剂、主盐无损耗.

l         操作简单快捷(处理一次只需46小时)

l         处理成本低,不足新配镀锡液成本的一半;

l         环境污染小,无需作废液处理,只要做废渣常规处理;

l         处理后的镀锡液清澈见底,其性能等同新配镀锡液

 

四、酸性镀锡专用处理剂使用方法与镀锡液的日常维护

    酸性镀锡专用处理剂使用方法

1、  先取去镀槽内锡阳极与阳极袋;

2、  参照镀锡液浑浊情况加入50100ml/LRW-LP1新型酸性镀锡专用絮凝剂;(可实验室做烧杯试验确定RW-LP1的添加量)

3、  边加边搅拌,静置10min左右方可过滤,如镀液中有机污染严重可用不含cl-的活性炭2g/L的标准进行补加,再进行循环棉芯过滤;

4、  过滤时勤换勤洗过滤棉芯,直到镀液过滤澄清为止;

5、  处理后调整液位及镀液成份至正常范围;

6、  510ASF电流密度电解12小时,再调整锡光剂即可试镀.

7、  RW-LP1是用微生物化学处理原理,其保存期为一周,由此处理前务必计划好具体时间与供货生产时间.

 

镀锡液的日常维护

1、  防止Sn4+的水解使镀液浑浊,必须严格控制好Sn2+与游离酸的含量,一般

(Sn2+):(H2SO4)控制比例为15左右,同时要保持镀液的温度较低;

2、  光亮剂务必要少加,勤加,浑浊的光剂不能使用;

3、  期用不含CL-的活性炭(0.518/L)或处理净化过滤镀液;

4、  镀时镀槽要加盖,以防止过多的接触空气,减少Sn2+的氧化

5、  检查循环系统,防止漏气减少Sn2+的氧化

 

五、酸性镀锡液处理前后成本分析、浓度变化、性能测试、溶液颜色变化

处理成本分析(供参考)

1、处理成本(以处理1L酸性镀锡液成本计算)

产品代号

处理量

单价

成本

RW-LP1

60ml/L

40/L

40×0.06=2.4/

处理量由镀锡液的浑浊度来决定,一般在5080ml/L,******不超过80ml/L

2、  开新缸成本(以配1升酸性镀锡液成本计算)

产品名称

开缸量

单价

成本

SnSO4

40g/

65/

65×0.04=2.6/

CPH2SO4

100ml/

6/

6×0.1=0.6/

锡光剂

40ml/

50/

50×0.04=2.0/

 

 

 

总成本:5.2/

通过上述数据分析,酸性镀锡液的处理成本不足开新缸的\成本的一半.

 

处理前后镀液各成份浓度变化测试

    针对在不同工厂、不同的镀锡液、不同的浑浊度,在使用RW-LP1处理剂70ml/l(即7%)处理前后各成分的浓度变化如下表:

客户名录

成份名称(标准)

处理前

处理后

变化量

变化

A

SnSO4 40g/L

398g/L

36.3 g/L

3.5 g/L

8.8%

H2SO4100ml/L

102ml/L

95.6 ml/L

6.4 ml/L

6.2%

锡光剂(40ml/L

根据侯氏片确定补加量

2.6 ml/L

6.5%

B

SnSO435g/L

35.6 g/L

33.2 g/L

2.4 g/L

6.7%

H2SO4100ml/L

98.7 ml/L

93.6 ml/L

5.1 ml/L

5.2%

锡光剂(40ml/L

根据侯氏片确定补加量

2.2 ml/L

7.4%

C

SnSO435g/L

32.2 g/L

30.1 g/L

2.1 g/L

6.5%

H2SO4100ml/L

96.7 ml/L

92.4 ml/L

4.3 ml/L

4.5%

锡光剂(40ml/L

根据侯氏片确定补加量

2.8 ml/L

5.5%

D

SnSO440g/L

39.5 g/L

35.8 g/L

3.7 g/L

9.3%

H2SO4100ml/L

104.6 ml/L

98.5 ml/L

6.1 ml/L

5.6%

锡光剂(40ml/L

根据侯氏片确定补加量

3.2 ml/L

8.0%

E

SnSO435g/L

36.4 g/L

33.8 g/L

2.8 g/L

7.7%

H2SO4100mlL

97.00 ml/L

90.5 ml/L

6.5 ml/L

6.7%

锡光剂(40ml/L

根据侯氏片确定补加量

2.5 ml/L

6.3%

 

   从以上图表数据可看出:SnSO4浓度下降6.7%-9.3%H2SO4浓度下降4.5%-6.7%、锡光剂浓度下降5.5%-8.0%;各浓度变化与RW-LP1处理剂70ml/l(即7%)处理量相当,也就是说RW-LP1处理剂加入70ml/l(即7%)把原液稀释约7%,对原液中各成分无损耗作用。

   

处理前后镀液的性能测试

1、  配制新镀锡溶液:SnSO4    40G/L

                   H2SO4     100ML/L                        

                   光亮剂     40ML/L                          

                   温度       25

  候氏槽片试验    取上述新液270ML

                  电流       1安培

                  时间       5分钟

  候氏片结果:(见图一)光亮度高低电位较均匀

背面低位区爬满            

 

2、  浑浊的原镀锡溶液:SnSO4    40G/L

H2SO4     100ML/L                        

                    光亮剂     40ML/L                           

                     温度       25

  候氏槽片试验    取上述新液270ML

                  电流       1安培

                  时间       5分钟

  候氏片结果:(见图二)光亮度高低电位较均匀

              背面低位区爬不上锡

                  

                                            

3、  处理后镀锡溶液:SnSO4    35.8G/L

                   H2SO4     91ML/L                        

                   光亮剂     35ML/L                          

                   温度       25

  候氏槽片试验    取上述新液270ML

                  电流       1安培

                  时间       5分钟

  候氏片结果:(见图三)光亮度高低电位较均匀

              背面低位区爬满

                                     

4、  处理后镀锡溶液(调整各成份至正常范围):

SnSO4    40G/L

                   H2SO4     100ML/L                        

                   光亮剂     40ML/L                          

                   温度       25

  候氏槽片试验    取上述新液270ML

                  电流       1安培

                  时间       5分钟

  候氏片结果:(见图四)光亮度高低电位较均军匀

              背面低位区爬满

 

                               

                                                      

处理前后溶液颜色变化(见下图片)

                       

   新配溶液                        处理后溶液                 待处理工作液

 

从以上各项测试验证了新型的酸性镀锡专用处理剂(RW-LP1)低成本、环保、高效、高性能的特点,同时也得到了多家大型厂家生产验证。

 

六、结束语

总之,随着PCB生产技术成熟、市场竟争激烈,产品的环保性、低成本控制成为生产厂家管理首要任务;由此传统的酸性镀锡处理工艺的环保与成本问题会引起同行的关注;新型的酸性镀锡专用处理剂(RW-LP1)会得到同行们推广使用,充分体现该产品高效、环保、低成本的特点;为传统的酸性镀锡处理工艺维护推向革新阶段。

 

 

 

 

 

作者简介﹕

梁继荣:男﹐从事PCB生产、工艺、工程、品质管理十多年,先后在普林远东、深圳恩达电子、香港金意化学等公司任主管、高级工程师、经理等职务。现专业从事PCB特种净化系类辅材、湿制程化学药水等业务与服务。

   

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