CN102002742B - 一种镀液配方及配制方法及在铝基板上电镀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电镀锡-铋合金的镀液配方及配制方法及在铝基板上电镀的方法，镀液配方为：硫酸锡40～60g/l；硫酸100～130g/l；硝酸铋0.3～1.5g/l；皮革胶：0.5～5.0g/l，配制方法包括：首先称量出配比量的硫酸锡、硫酸、硝酸铋和皮革胶；往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋；加入溶解的皮革胶；往镀液槽中加自来水直至工作液位。使用上述镀液在铝基板上电镀的方法包括去油、酸洗、锌酸盐预处理、普通瓦特镀镍、镀锡-铋合金。本发明的优点在于：通过对铝基板镀上一层锡-铋合金，降低了加工成本，同时既具有良好焊接性能，又在低温下有较好的机械强度。

Description

一种镀液配方及配制方法及在铝基板上电镀的方法
【技术领域】
本发明属于金属表面处理的技术领域，具体涉及一种在铝基板表面电镀使用的镀液配方及配制方法及在铝基板上电镀的方法。
【背景技术】
由于微波固态器件体积小、重量轻和高可靠性的突出优点，在小功率的现代武器装备中起着越来越重要的作用。随着微波固态器件的发展，迫切需要高质量、高性能的电路基板。铝基板具有良好的导热性，可以降低产品运行温度，提高产品功率密度和可靠性，延长产品使用寿命的特点而被采用。而铝基板的表面需要一层附着力牢且焊接性能好的镀层，通常是镀金、镀银和喷锡。镀金和镀银的加工成本很高，而喷锡在低温下的机械强度不好，影响了电路板的焊接性能。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种镀液配方，通过对铝基板镀上一层锡-铋合金，既降低了加工成本，又保留了喷锡镀层的良好焊接性能，且在低温下有较好的机械强度，保证了电路板的性能。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种上述镀液配方的配制方法。
本发明所要解决的技术问题之三在于提供一种使用上述镀液在铝基体上电镀的方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的：一种镀液配方，包括：硫酸锡：40～60g/l；硫酸：100～130g/l；硝酸铋：0.3～1.5g/l；皮革胶：0.5～5.0g/l。
其中硫酸锡、硫酸、硝酸铋的纯度为分析纯。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的：一种上述镀液的配制方法：称量出配比量的硫酸锡、硫酸、硝酸铋和皮革胶。往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡，并用玻璃棒仔细搅拌；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋，并仔细搅拌。皮革胶需先放入冷水中使其膨胀，然后在热水中溶解，并倒入槽中。往槽中加自来水直至工作液位，并用玻璃棒仔细搅拌。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之三的：一种使用上述镀液在铝基板上电镀的方法，包括以下步骤：
A、将铝基板充分去油，并在配比为硫酸：500ml/l，硝酸500ml/l，氯化钠2～3g/l的酸洗液中处理2～3秒，在流动的自来水中进行清洗不少于10秒，再用氢氟酸对铝基板进行酸洗2～3秒，在流动的自来水中进行清洗不少于20秒。
B、将铝基板放入温度为18～25℃，配比为7水硫酸锌150±5g/l；氢氧化钠：200±5g/l的锌酸盐处理槽中处理3～6秒，在流动的自来水中清洗不少于20秒。
C、将铝基板放入普通瓦特镀镍槽中行镀镍2～3微米，在流动的自来水中清洗零件不少于10秒；
D、将铝基板放入锡铋合金电镀槽中进行电镀，电解液温度：15～25℃，电流密度：2～5A/dm2，电镀时间根据镀层厚度和锡-铋合金沉积速度0.5～1.0μm/min来确定。在开始电镀的20～30秒内，电流密度是正常电镀的电流密度的2倍，30秒钟后降至正常值。
E、在流动的热水中清洗铝基板，时间不少于30秒。在丙酮中对铝基板进行脱水2～5秒。将铝基板放在粗白棉布上，用干净的压缩空气将其吹干后放入烘干箱，在80～100℃条件下干燥至少10min，将铝基板从导线上拆下。
本发明的优点在于：本发明通过先对铝基板去油、酸洗、预处理、预镀镍后镀上一层锡-铋合金，降低了加工成本，既具有良好焊接性能，又在低温下有较好的机械强度。
【具体实施方式】
实施例1
制备镀锡-铋合金镀液：按配方量称取硫酸锡(分析纯)、硫酸(分析纯)、硝酸铋(分析纯)和皮革胶。往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡，并用玻璃棒仔细搅拌；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋，并仔细搅拌。皮革胶需先放入冷水中使其膨胀，然后在热水中溶解，并倒入槽中。往槽中加自来水直至工作液位，并用玻璃棒仔细搅拌。镀液组分为：硫酸锡：40g/l；硫酸：100g/l；硝酸铋：0.3g/l；皮革胶：0.5g/l。
制备铝酸洗液：按配方量量取硫酸和硝酸，并称取配方量的氯化钠。将硫酸缓慢的加入硝酸中并搅拌，加入配方量氯化钠并搅拌冷却至室温。酸洗液组分为：硫酸500ml/l，硝酸500ml/l，氯化钠2～3g/l。
制备锌酸盐处理液：按配方量称取7水硫酸锌和氢氧化钠，加入水中并搅拌溶解。溶液组分为：7水硫酸锌150±5g/l；氢氧化钠：200±5g/l。
用铜导线捆扎零件，将零件充分去油，在流动的热自来水中清洗不少于30秒；然后在酸洗液中酸洗3秒钟，用自来水进行清洗不少于10秒；用氢氟酸对零件进行酸洗2～3秒，用自来水清洗不少于20秒。
将零件放入18～25℃的锌酸盐处理液中处理3～6秒在流动的自来水中清洗不少于20秒。
将零件放入普通瓦特镀镍槽中行镀镍2～3微米，在流动的自来水中清洗零件不少于10秒。
将零件放入锡铋合金电镀槽中，在镀液温度15℃、电流密度2A/dm2下对零件镀锡-铋合金，时间为10分钟。在开始电镀的20～30秒内，电流密度为4A/dm2，30秒钟后降至2A/dm2。从槽中取出零件，在流动的热水中清洗零件，时间不少于30秒。在丙酮中对进行零件脱水2～5秒。将零件放在粗白棉布上，用干净的压缩空气将其吹干后放入烘干箱，在80～100℃条件下干燥至少10min。将零件从导线上拆下。
实施例2
制备镀锡-铋合金镀液：按配方量称取硫酸锡(分析纯)、硫酸(分析纯)、硝酸铋(分析纯)和皮革胶。往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡，并用玻璃棒仔细搅拌；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋，并仔细搅拌。皮革胶需先放入冷水中使其膨胀，然后在热水中溶解，并倒入槽中。往槽中加自来水直至工作液位，并用玻璃棒仔细搅拌。镀液组分为：硫酸锡：60g/l；硫酸：130g/l；硝酸铋：1.5g/l；皮革胶：5.0g/l。
制备铝酸洗液：按配方量量取硫酸和硝酸，并称取配方量的氯化钠。将硫酸缓慢的加入硝酸中并搅拌，加入配方量氯化钠并搅拌冷却至室温。酸洗液组分为：硫酸500ml/l，硝酸500ml/l，氯化钠2～3g/l。
制备锌酸盐处理液：按配方量称取7水硫酸锌和氢氧化钠，加入水中并搅拌溶解。溶液组分为：7水硫酸锌150±5g/l；氢氧化钠：200±5g/l。
用铜导线捆扎零件，将零件充分去油，在流动的热自来水中清洗不少于30秒；然后在酸洗液中酸洗3秒钟，用自来水进行清洗不少于10秒；用氢氟酸对零件进行酸洗2～3秒，用自来水清洗不少于20秒。
将零件放入18～25℃的锌酸盐处理液中处理3～6秒在流动的自来水中清洗不少于20秒。
将零件放入普通瓦特镀镍槽中行镀镍2～3微米，在流动的自来水中清洗零件不少于10秒。
将零件放入锡铋合金电镀槽中，在镀液温度25℃、电流密度5A/dm2下对零件镀锡-铋合金，时间为10分钟。在开始电镀的20～30秒内，电流密度为10A/dm2，30秒钟后降至5A/dm2。从槽中取出零件，在流动的热水中清洗零件，时间不少于30秒。在丙酮中对进行零件脱水2～5秒。将零件放在粗白棉布上，用干净的压缩空气将其吹干后放入烘干箱，在80～100℃条件下干燥至少10min。将零件从导线上拆下。
实施例3
制备镀锡-铋合金镀液：按配方量称取硫酸锡(分析纯)、硫酸(分析纯)、硝酸铋(分析纯)和皮革胶。往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡，并用玻璃棒仔细搅拌；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋，并仔细搅拌。皮革胶需先放入冷水中使其膨胀，然后在热水中溶解，并倒入槽中。往槽中加自来水直至工作液位，并用玻璃棒仔细搅拌。镀液组分为：硫酸锡：50g/l；硫酸：120g/l；硝酸铋：1g/l；皮革胶：3g/l。
制备铝酸洗液：按配方量量取硫酸和硝酸，并称取配方量的氯化钠。将硫酸缓慢的加入硝酸中并搅拌，加入配方量氯化钠并搅拌冷却至室温。酸洗液组分为：硫酸500ml/l，硝酸500ml/l，氯化钠2～3g/l。
制备锌酸盐处理液：按配方量称取7水硫酸锌和氢氧化钠，加入水中并搅拌溶解。溶液组分为：7水硫酸锌150±5g/l；氢氧化钠：200±5g/l。
用铜导线捆扎零件，将零件充分去油，在流动的热自来水中清洗不少于30秒；然后在酸洗液中酸洗3秒钟，用自来水进行清洗不少于10秒；用氢氟酸对零件进行酸洗2～3秒，用自来水清洗不少于20秒。
将零件放入18～25℃的锌酸盐处理液中处理3～6秒在流动的自来水中清洗不少于20秒。
将零件放入普通瓦特镀镍槽中行镀镍2～3微米，在流动的自来水中清洗零件不少于10秒。
将零件放入锡铋合金电镀槽中，在镀液温度15℃、电流密度2A/dm2下对零件镀锡-铋合金，时间为10分钟。在开始电镀的20～30秒内，电流密度为4A/dm2，30秒钟后降至2A/dm2。从槽中取出零件，在流动的热水中清洗零件，时间不少于30秒。在丙酮中对进行零件脱水2～5秒。将零件放在粗白棉布上，用干净的压缩空气将其吹干后放入烘干箱，在80～100℃条件下干燥至少10min。将零件从导线上拆下。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种镀液配方，其特征在于：包括：硫酸锡：40～60g/l；硫酸：100～130g/l；硝酸铋：0.3～1.5g/l；皮革胶：0.5～5.0g/l。
2.如权利要求1所述的镀液配方，其特征在于：其中硫酸锡、硫酸、硝酸铋的纯度为分析纯。
3.一种如权利要求1或2所述的镀液的配制方法，其特征在于：首先称量出配比量的硫酸锡、硫酸、硝酸铋和皮革胶；往镀液槽中注入1/3的自来水，加入配比量1/2的硫酸使水酸化；加入配比量的硫酸锡，并用玻璃棒仔细搅拌；再加入剩余的硫酸和配比量的硝酸铋，并仔细搅拌；皮革胶先放入冷水中使其膨胀，然后在热水中溶解，并倒入镀液槽中；往镀液槽中加自来水直至工作液位，并用玻璃棒仔细搅拌。
4.一种使用如权利要求1或2所述的镀液在铝基板上电镀的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将铝基板充分去油，并在配比为硫酸：500ml/l，硝酸500ml/l，氯化钠2～3g/l的酸洗液中处理2～3秒，在流动的自来水中进行清洗不少于10秒，再用氢氟酸对铝基板进行酸洗2～3秒，在流动的自来水中进行清洗不少于20秒；
B、将铝基板放入温度为18～25℃，配比为7水硫酸锌150±5g/l；氢氧化钠：200±5g/l的锌酸盐处理槽中处理3～6秒，在流动的自来水中清洗不少于20秒；
C、将铝基板放入普通瓦特镀镍槽中进行镀镍2～3微米，在流动的自来水中清洗零件不少于10秒；
D、将铝基板放入锡铋合金电镀槽中进行电镀，电解液温度：15～25℃，电流密度：2～5A/dm2，电镀时间根据镀层厚度和锡-铋合金沉积速度0.5～1.0μm/min来确定，在开始电镀的20～30秒内，电流密度是正常电镀的电流密度的2倍，30秒钟后降至正常值；
E、在流动的热水中清洗铝基板，时间不少于30秒；在丙酮中对铝基板进行脱水2～5秒，将铝基板放在粗白棉布上，用干净的压缩空气将其吹干后放入烘干箱，在80～100℃条件下干燥至少10min，将铝基板从导线上拆下。
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