CN103388165A

CN103388165A - 一种铜线表面镀锡方法及该方法制备的镀锡铜线

Info

Publication number: CN103388165A
Application number: CN2012101429138A
Authority: CN
Inventors: 李源鸿; 李韦桦
Original assignee: ZHEJIANG OPTIC-ELECTRIC DIVISION OF ZHENGDAO GROUP
Current assignee: ZHEJIANG OPTIC-ELECTRIC DIVISION OF ZHENGDAO GROUP
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-11-13

Abstract

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。本发明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。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。

Description

一种铜线表面镀锡方法及该方法制备的镀锡铜线

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。

此种镀锡铜线避免了现有技术中热锡度铜线的不足，更有利于提高镀锡铜线的导电率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明属于冷镀锡技术，既避免了热镀锡的不足之处，又较电镀镀工艺更为环保，提高了锡与铜的结合强度，同时使得锡层表面光滑，光亮，且厚度均匀，本发明的镀锡铜线导电率达98%。

附图说明

图1是应用实施例制备的镀锡铜线的结构示意图。

图中，1、铜芯层，2、锡合金层，3、锡层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：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硫酸浓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，且保持奈米液的温度为40-60℃；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；所述混合界面活性剂为氨基酸型两性离子表面活性剂。

（3）水洗，以缓解镀锡铜线表面的酸度，保持水温为35-45℃；

（4）中和，将镀锡铜线引入具有碱液的中和槽，以中和镀锡铜线表面的酸液，保持碱液的温度为15-25℃；

（5）再次水洗，并保持水温为30-40℃；

（6）超声波水洗，除去镀锡铜线表面的杂质；

（4）烘干，将经中和的铜线引入烤箱烘干，控制烤箱内的温度为95-100℃。

应用本实施例制得的镀锡铜线，它该种镀锡铜线包括铜芯层1、位于铜芯层1外的铜锡合金层2、位于铜锡合金层2外的锡层3；所述锡层3的厚度在铜芯层1的长度方向上及径向方向上都均匀；且锡层3表面光滑。

Claims

1.一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，它依次包括以下步骤：

（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。

2.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，步骤（1）中的酸液为硫酸。

3.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，步骤（2）中保持奈米液的温度为40-60℃。

4.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，步骤（3）中保持碱性的温度为15-25℃。

5.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，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。

6.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，所述步骤（3）中和与步骤（4）烘干之间还包括再次水洗步骤。

7.根据权利要求5所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，所述水洗步骤保持水温为35-45℃。

8.根据权利要求6所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，所述再次水洗步骤保持水温为30-40℃。

9.根据权利要求1所述的一种铜线表面镀锡方法，其特征在于，所述混合界面活性剂为两性离子表面活性剂。

10.一种应用权利要求1所述铜线表面镀锡方法制备的镀锡铜线，其特征在于，它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。