CN101388350A - Smd贴片二极管的镀锡方法 - Google Patents

Smd贴片二极管的镀锡方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电镀方法，特别涉及一种SMD贴片二极管的镀锡方法。其工艺过程为：采用硫酸溶液除去SMD贴片二极管引脚表面的氧化膜；采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚进行清洗；将清洗后的SMD贴片二极管放入浓度为3～5％的甲基磺酸溶液中，除去引脚表面生成的氧化膜，使引脚表面露出金属的结晶组织；将SMD贴片二极管放入盛有电镀溶液的电镀槽中电镀1.5－2小时，电镀时采用的温度为25℃－35℃，其中，电镀溶液为包含有甲基磺酸、甲基磺酸锡以及甲基磺酸添加剂的混合溶液。本发明能提高产品质量以及电镀效率，并能防止镀锡层生长锡须的SMD贴片二极管的镀锡方法。

Description

SMD贴片二极管的镀锡方法
技术领域
本发明涉及一种电镀方法，特别涉及一种SMD贴片二极管的镀锡方法。
背景技术
在电子产业界，二极管巳成为各种电子产品的基本元件，传统的二极管两端各有一根引脚，使用时需要将二极管的引脚插入电路板上设置的孔中，使二极管能固定于电路板上。然而，目前全世界电子产品如电话、电视机、传真机、电脑及电脑周边产品皆以轻薄短小为研究开发目标，其电路板技术多使用双层或多层电路板技术，但双层或多层电路板技术无法象传统的单层电路板上打洞，所以要求二极管体积尽量地小。为适应潮流，有人发明了贴片二极管(例如SMD系列贴片二极管)。帖片二极管运用一种表面粘帖技术而固定焊接于印刷电路板上，不但使用方便，而且无需寻找插孔而省时。为保证贴片二极管可靠工作，需要在其引脚上镀锡，而通常在某元件上镀锡是通过电镀来完成的。目前，在SMD引脚表面电镀锡是采用硫酸盐镀锡工艺，但由于硫酸盐的特性，导致具有以下缺陷：
电流密度小，上锡速度慢，电镀时间长，且镀层的厚度薄(如镀层厚度为4～6μm，则电镀时间需3小时以上)。产品长期存放镀层容易变色，并且容易生长出锡须。
硫酸盐在工艺温度范围内抗氧化差，在电镀的温度较高时，无法抑制四价锡的形成，并且镀液易浑浊，维护不方便。
硫酸盐酸度较高，腐蚀性大，不但对元器件的腐蚀性大，而且对操作人员的身体伤害也很大。此外，酸度高的硫酸盐排放的污水处理难度也很高。
因此，由于镀液本身性能的缺陷以及对环境污染等方面的问题已经不能适应现在产品质量的要求和环保要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种能提高产品质量以及电镀效率，并能防止镀锡层生长锡须的SMD贴片二极管的镀锡方法。
实现本发明目的的技术方案如下：
SMD贴片二极管的镀锡方法，包括以下步骤：
(1)采用硫酸溶液除去SMD贴片二极管引脚表面的氧化膜；
(2)采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚进行清洗；
(3)将清洗后的SMD贴片二极管放入浓度为3～5％的甲基磺酸溶液中，除去引脚表面生成的氧化膜，使引脚表面露出金属的结晶组织；
(4)将SMD贴片二极管放入盛有电镀溶液的电镀槽中电镀1.5—2小时，电镀时采用的温度为25℃—35℃，其中，电镀溶液为包含有甲基磺酸、甲基磺酸锡以及甲基磺酸添加剂的混合溶液。
所述步骤(1)中的硫酸溶液的浓度为10％的硫酸溶液。
所述步骤(2)中采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚清洗10分钟。
将步骤(3)去氧化处理得到的SMD贴片二极管清洗20—30秒。
将步骤(4)的电镀溶液在电镀前采用0.3～0.5mm厚的瓦楞型铁板，以0.1A/dm2的电流密度电解3—4小时，以激活电镀溶液。
所述电镀溶液中的甲基磺酸的浓度为150ml～160ml/L。
所述电镀溶液中的甲基磺酸锡的浓度为30ml～35ml/L。
所述电镀溶液中的甲基磺酸添加剂的浓度为20ml～25ml/L。
所述甲基磺酸添加剂的型号为LT—201。
采用了上述方案，采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚进行清洗，可以去除SMD贴片二极管引脚表面沾有硫酸残液及铜离子，避免硫酸残液及铜离子直接带入镀槽影响电镀质量，甚至损坏电镀液的情况。将清洗后的SMD贴片二极管放入浓度为3～5％的甲基磺酸溶液中，除去引脚表面生成的氧化膜，使引脚表面露出金属的结晶组织；以保证镀层与基体金属的良好接合力。甲基磺酸溶液的浓度为3～5％，酸浓度低，处理时间短，对工件及操作人员均不会产生伤害。在电镀槽中电镀1.5—2小时，缩短了电镀时间，提高了生产效率。电镀时采用的温度为25℃—35℃，甲基磺酸锡在工艺温度范围内抗氧化性能好，能有效地抑制四价锡的形成，并且镀液不易浑浊，维护方便，保持长期稳定。本发明的甲基磺酸酸度低，腐蚀性小；污水处理简单，只需中和、过滤即可达到排放标准，对人身伤害小，对元器件的腐蚀性更小。因此具有安全、环保的效果。
本发明除具有以上优点外，所得到的镀锡层外观色泽均匀，结晶细腻，具有良好的接合力和可焊性；而且镀锡层有机杂质含量低，内引力小，产品长期存放镀层不易变色，不易生长锡须，镀锡层的厚度可达6μm以上等优点。
下面合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明的SMD贴片二极管的镀锡方法，通过以下步骤实现：
一、除去氧化膜：
SMD贴片二极管表面生成主要成分为氧化铜的氧化膜。电镀时会致使引脚与镀液被氧化膜隔离，如不经过处理是不能拿来直接电镀的，即使镀上了锡，镀锡层与基体表面结合也不牢，否则将引起镀层起泡、脱皮，甚至镀不上锡等，因此，去氧化膜是电镀过程中不可缺少的一个重要环节。本实施例中，采用浓度为10％的硫酸溶液除去SMD贴片二极管引脚表面的氧化膜。
二、清洗
SMD贴片二极管在去氧化过程中表面沾有硫酸残液及铜离子，如不彻底清洗干净将直接影响电镀质量，甚至损坏电镀液。本实施例中采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚进行清洗，清洗时间为10分钟。其中多级逆水漂洗装置能提高清洗效率并且还节水。
三、活化
SMD贴片二极管经过去氧化后清洗工序处理，由于清洗时间长，在表面又生成一层极薄的氧化层。去除这层薄膜的操作处理，叫做活化(弱腐蚀)。因此将清洗后的SMD贴片二极管放入浓度为4％的甲基磺酸溶液中，除去引脚表面生成的氧化膜，使引脚表面露出金属的结晶组织，以保证镀层与基体金属的良好接合力。甲基磺酸溶液酸浓度低，处理时间短，对工件表面不会产生伤害。本步骤处理的时间为10分钟。
四、清洗
SMD贴片二极管在活化过程中表面同样沾有少量铜离子，如不清洗干净，长期积累也将影响电镀质量，甚至损坏电镀液。本实施例中，将活化处理后的SMD贴片二极管清洗20秒。本工序清洗时间很短，不会在引脚表面形成氧化层。
五、电镀
将电镀前的电镀溶液采用0.4mm厚的瓦楞型铁板，以0.1A/dm2的电流密度电解3小时，以激活电镀溶液，用于使贴片二极管获得更好的电镀效果。将清洗后的SMD贴片二极管立即放入盛有电镀溶液的电镀槽中电镀1.5小时，电镀时采用的温度为32℃。其中，电镀溶液为包含有甲基磺酸(CH4 S O3)、甲基磺酸锡[(CH3SO3)2Sn]以及甲基磺酸添加剂的混合溶液，甲基磺酸添加剂的型号为LT—201。其中甲基磺酸的浓度为150ml～160ml/L；甲基磺酸锡的浓度为30ml～35ml/L；甲基磺酸添加剂的浓度为20ml～25ml/L。
经过以上工序，可在SMD贴片二极管引脚表面获得一层完整，均匀，结晶细致，镀锡层的厚度可达6μm以上，可焊性优良的灰白色亚光纯锡保护层。

Claims (9)

1.SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用硫酸溶液除去SMD贴片二极管引脚表面的氧化膜；
(2)采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚进行清洗；
(3)将清洗后的SMD贴片二极管放入浓度为3～5％的甲基磺酸溶液中，除去引脚表面生成的氧化膜，使引脚表面露出金属的结晶组织；
(4)将SMD贴片二极管放入盛有电镀溶液的电镀槽中电镀1.5—2小时，电镀时采用的温度为25℃—35℃，其中，电镀溶液为包含有甲基磺酸、甲基磺酸锡以及甲基磺酸添加剂的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述步骤(1)中的硫酸溶液的浓度为10％的硫酸溶液。
3.根据权利要求1所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用多级逆水漂洗装置对SMD贴片二极管的引脚清洗10分钟。
4.根据权利要求1所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：将步骤(3)去氧化处理得到的SMD贴片二极管清洗20—30秒。
5.根据权利要求1所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：将步骤(4)的电镀溶液在电镀前采用0.3～0.5mm厚的瓦楞型铁板，以0.1A/dm2的电流密度电解3—4小时，以激活电镀溶液。
6.根据权利要求1或5任意一项所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述电镀溶液中的甲基磺酸的浓度为150ml～160ml/L。
7.根据权利要求1或5任意一项所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述电镀溶液中的甲基磺酸锡的浓度为30ml～35ml/L。
8.根据权利要求1或5任意一项所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述电镀溶液中的甲基磺酸添加剂的浓度为20ml～25ml/L。
9.根据权利要求1所述的SMD贴片二极管的镀锡方法，其特征在于：所述甲基磺酸添加剂的型号为LT—201。
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