[发明专利]一种铜线表面镀锡方法及该方法制备的镀锡铜线

说明书

技术领域

本发明涉及电缆生产加工领域，特别一种铜线表面镀锡方法及该方法制备的镀锡铜线。

背景技术

为防止铜线被氧化和受到硫化物及有机酸等物质的腐蚀，在铜线外表附上保护层，一般为镀上一层锡。

铜的导电率是100%，而锡的导电率只有14%，这样，同一截面的导线，附有锡的铜线的导电率比裸铜线的导电率要低，一般为93-94%，虽然不影响铜线的使用，但从理论上讲这也是一个缺陷，因此，这就要求锡保护层要厚度适宜且均匀，与铜之间的连接紧密。

铜线表面镀锡一般分为热镀与冷镀，热镀锡生产工艺一般是：将材料锡在锡池内加热至液态，然后令退火后的裸铜线连续地穿过锡池以及镀锡眼模，使锡层附着在裸铜线上并通过眼模加以整理成圆滑光亮的镀锡铜线；热镀锡铜线在穿过眼模时，需尽量保持铜线与眼模内孔成同心圆，方可保证锡层的厚度均匀一致，然而在实际操作中是几乎很难做到的，而且铜线上的锡层疏松，容易脱落锡粉，在铜线生产过程中，经常发生堵塞眼模的故障；此外，由于铜线要经过液态锡池并穿过眼模整理后方能成线，在长而多转折得镀锡设备上，更加使铜线的行走阻力加大，线路阻力加大容易使退火后的铜线被拉细拉长，而且在生产直径为0.08mm及以下的细小镀锡铜线时，铜线很容易在锡池内被烧断。

冷镀锡工艺，如公开号为CN1993502A的发明专利申请所公开的一种电镀锡方法，包括:第1工序，其在调整所述氧的吹入量以控制锡离子生成速度时，根据板通过的进度求出锡离子预定消耗速度随时间的变化量;第2工序，根据所述锡离子预定消耗速度随时间的变化量，每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分，将在各划分的区间已经平均化的锡离子生成速度设定为平均随时间的变化量;以及第3工序，调整所述氧的吹入量，使得与所述平均随时间的变化量相适应的锡离子浓度成为不超过所述各区间内的控制目标上限及控制目标下限的锡离子生成速度；通过电镀的原理，把锡镀在铜线表面，避开了热镀锡所需的熔融锡池、眼模等设备，也就不会产生热镀锡的缺陷，但是电镀锡的过程易产生工业废水，污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜线表面镀锡方法，该方法属于冷镀工艺，避免了热镀锡的缺陷，同时相对电镀工艺更为环保。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铜线表面镀锡方法，它依次包括以下步骤：

（1）预处理，将经退火处理的裸铜线引入具有酸液的清洗槽进行表面清洁；

（2）镀锡，将经预处理的裸铜线浸入奈米液进行镀锡，所述奈米液由下列重量比组分组成：30-35%磷酸锡、20-30%磷酸、5-10%柠檬酸、5-10%混合界面活性剂、30-40%纯净水；

（3）中和，将经镀锡的铜线引入具有碱液的中和槽；

（4）烘干，将经中和的铜线引入烤箱烘干。

通过混合界面活性剂在往奈米液中引入铜线时，将溶液中的锡离子析出并镀到铜线表面，因此，上述方案并不需要电镀的方式将锡镀到铜线表面，在避免热镀锡缺陷的同时，避免了电镀的污染问题，因此，更为环保，且工艺较为简单，易于实施。

作为本发明的优选，步骤（1）中的酸液为硫酸。

作为本发明的优选，步骤（2）中保持奈米液的温度为40-60℃。

通过温度的控制，加强奈米液中离子活跃度，以提高镀锡质量及镀锡速度。

作为本发明的优选，步骤（3）中保持碱性的温度为15-25℃。

有利于加快中和速度，也有利于提高中和程度。

作为本发明的优选，所述步骤（2）镀锡与步骤（3）之间还包括水洗步骤，以降低镀锡铜线表面酸度。

通过水洗先缓解铜线表面酸度，以降低碱液的使用量，降低成本。

作为本发明的优选，所述步骤（3）中和与步骤（4）烘干之间还包括再次水洗步骤。

作为本发明的优选，所述水洗步骤保持水温为35-45℃。

作为本发明的优选，所述再次水洗步骤保持水温为30-40℃。

作为优选，在再次水洗步骤与烘干步骤之间还包括采用超声波水洗除去镀锡铜线表面杂质的步骤。

作为本发明的优选，所述混合界面活性剂为两性离子表面活性剂。

作为优选，所述两性离子表面活性剂为氨基酸型两性离子表面活性剂。

本发明还在于提供一种应用上述铜线表面镀锡方法制备的镀锡铜线，该种镀锡铜线包括铜芯层、位于铜芯层外的铜锡合金层、位于铜锡合金层外的锡层；所述锡层的厚度在铜芯层的长度方向上及径向方向上都均匀；且所述锡层表面光滑。