[发明专利]锡基复合镀层的制备方法

说明书

本发明是关于电镀的方法，更具体地说，是关于锡基复合镀层电镀的方法。

近年来，随着电子工业的迅速发展，为了改善电子元器件的可焊性，并节约昂贵的金、银等金属，人们试图在电子元器件的引线上镀上可焊性良好的锡。中国出版的《电镀与环保》杂志1982年第2期上的“酸性光亮镀锡新工艺”一文公开了一种酸性光亮镀锡的方法，该方法采用的电镀液的配方是：

硫酸亚锡（分析纯）    70克/升

硫酸（分析纯）    160克/升

SS-820（配缸光亮剂）    15毫升/升（浙江黄岩萤光化学厂生产）

SS-821（添加光亮剂）    1.5毫升/升（浙江黄岩萤光化学厂生产）

使用该配方的镀液进行电镀，在电子元器件的引线上可获得光亮的镀层，不足之处是，镀层的可焊性能不稳定，经过一、二个月之后镀层变黑，可焊性能变差。

本发明的目的是克服上述缺点，使镀层具有良好的可焊性能，而且稳定性好，能在较长时间内保持光亮和良好的可焊性。

本发明制备光亮锡镀层的方法是，使用下述组分的电镀液：

硫酸亚锡（分析纯）    30-70克/升

硫酸（分析纯）    80-160克/升

SS-821（配缸光亮剂）    15毫升/升

SS-821（添加光亮剂）    1.5毫升/升

在上述镀液中加入比例为2∶1的氧化铝和氮化硼颗粒的混合物0.2-5.5克/升，所述的氧化铝和氮化硼颗粒的直径小于5微米。

上述陶瓷微粉也可以是氧化铝、氮化硼之中的任一种，当然，也可以是其他的陶瓷微粉，例如氧化铝、碳化硅等。

如果使用的氧化铝和氮化硼微粉是工业纯的话，则在加入镀液前进行适当处理，效果更佳。其处理步骤是：（a）将上述微粉按1∶2-5的比例加入蒸馏水，放在球磨机内研磨4-8小时;（b）将上述微粉液浆放入浓度为1-5M的硫酸中，加热至80-100℃，保温1-3小时，并不断搅动;（c）冷却上述混合物，然后过滤，并用蒸馏水清洗，直至清洗水溶液的PH值到6-7为止;（d）将上述陶瓷微粉放入镀液中，并进行搅拌，使其均匀。

本发明的特点是，在现有工艺的电镀中加入比例为2∶1的氧化铝和氮化硼。实践表明，采用掺有上述微粉的电镀液所镀出的镀层不仅光亮、耐蚀性好，而且可焊性能良好。

下面通过实例，可对本发明作进一步的了解。其中例1为现有技术，例2-例4为对比实例，例5为本发明的内容。

例1

配方与工艺如下：

硫酸亚锡（分析纯）    40克/升

硫酸（分析纯）    100克/升

SS-820（配缸光亮剂）    15毫升/升

SS-821（添加光亮剂）    1.5毫升/升

温度    室温

时间    30分钟

电流密度 4安培/分米²

转速    30转/分

阳极与阴极面积比    2∶1

例2

在例1的镀液中加入分析纯的氧化铝微粉1克/升和氮化硼微粉2克/升（颗粒直径均小于5微米），其他的工艺条件与例1相同。

例3

在例1的镀液中加入分析纯的氧化铝微粉5克/升和氮化硼0.5克/升（颗粒直径均小于5微米），其他的工艺条件与例1相同。

例4

在例1的镀液中加入分析纯的氧化铝微粉0.1克/升和氮化硼微粉0.1克/升（颗粒直径均小于5微米），其他的工艺条件与例1相同。

例5

在例1的镀液中加入分析纯的氧化铝微粉1克/升和氮化硼微粉0.5克/升（颗粒直径均小于5微米），其他的工艺条件与例1相同。

上述各实施例镀出的锡镀层（以直径0.5毫米的引线为例）的主要性能在下列表中示出。从表中可以看出，采用本发明的方法制备的锡镀层与现有技术相比有如下优点：镀层的可焊性能（润湿力）好、零交时间短、镀层硬度高、孔隙率低。此外，镀层光亮度好、稳定性强，镀层在空气中存放半年后仍然十分光亮，其良好的可焊性未发生明显变化。

不同配方制备的锡基镀层性能对比表

测试项目

实施例

润湿力    零交时间    硬度（Hv）    电阻率    孔隙率

编号 （达因） （秒） 千克/毫米²（欧姆·米） （个/厘米²）

例1 -22 2.08 26.5 2.7×10^-81.5