CN104109885B - 一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液及工艺，其特征在于，它包括作为主络合剂的焦磷酸盐、作为辅助络合剂的柠檬酸盐、作为主盐及导电盐的可溶性锡盐、二价锡离子稳定剂及适量的添加剂和作为镀液pH调整剂的磷酸；利用配制的电镀溶液在对作为阴极的金属基材进行了前处理后，再在电镀溶液中通以合适的电流，使经过前处理的阴极金属基体表面沉积出锡镀层。本发明电镀溶液组分简单，易于维护，可适用于较宽电流密度范围，对锌铝合金件不会产生基材腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，更具体的是涉及一种弱碱性电镀溶液中电镀光亮锡的工艺及其配方。
背景技术
传统光亮镀锡工艺有酸性和碱性光亮镀锡。酸性镀锡溶液成分简单稳定，操作容易掌握；常温下可获得优质锡层，电流效率高；沉积速度快；缺点是酸性镀锡的分散能力差，对添加剂有较高的要求，因此在使用和控制添加剂时稍感困难；四价锡的生成常使镀液发生故障。 碱性锡酸盐溶液多采用络盐电镀。镀液稳定，结晶细致均匀，分散能力和覆盖能力极好；缺点是电流效率低，沉积速度慢，碱性镀锡需要较高的温度，能耗较大。酸性镀锡和碱性镀锡都存在着溶液的pH偏高或较偏的缺点，对于锌合金、铝合金等两性金属及玻璃陶瓷电子元件来说都容易造成腐蚀。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种组分简单，易于维护，可适用于较宽电流密度范围，对锌铝合金件不会产生基材腐蚀的弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液。
本发明的另一目的是提供一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡工艺。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，它包括作为主络合剂的焦磷酸盐、作为辅助络合剂的柠檬酸盐、作为主盐及导电盐的可溶性锡盐、二价锡离子稳定剂及适量的添加剂和作为镀液pH调整剂的磷酸。
作为上述方案的进一步说明，所述焦磷酸盐浓度为200-500g/L，锡盐浓度为5-50g/L，柠檬酸盐浓度为5-20g/L，导电盐浓度为20-80g/L，稳定剂浓度为0.01-2g/L，添加剂包括添加剂A和添加剂B，添加剂A浓度为0.1-10mL/L，添加剂B浓度为5-50mL/L。
所述焦磷酸盐为焦磷酸钾、焦磷酸钠中的一种；柠檬酸盐为柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铵中的一种、两种或多种；可溶性锡盐为焦磷酸亚锡、硫酸亚锡、氯化亚锡、氟硼酸锡、烷基磺酸锡中的一种或两种或多种；导电盐为氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钾、氯化铵、硫酸钾、硫酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种、两种或多种；其中，添加剂A中的胺类包括一种、两种或者多种选自如下的物质：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亚乙基三胺、正丙胺、异丙醇胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、哌嗪、咪唑、环氧化合物；环氧化合物选自如下物质：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丙醇、表卤代醇、二甲基二氧丙环、苯乙烯氧化物；相对于每1摩尔的所述的胺类物质，添加剂A中所述的环氧化合物的含量为0.1摩尔-5摩尔；添加剂B包括一种、两种或者多种选自如下物质：茴香醛、苯甲醛、胡椒醛、1，5-戊二醇；稳定剂为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、β萘酚、抗坏血酸、羟基苯磺酸中的一种。
一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡工艺，其特征在于，它是利用配制的电镀溶液在对作为阴极的金属基材进行了前处理（除油、酸洗、碱洗、活化）后，再在电镀溶液中通以合适的电流，使经过前处理的阴极金属基体表面沉积出锡镀层。
所述阴极电流密度为0.3-5A/dm2，电镀液的温度控制在15-35℃，pH控制在7.0-8.0，采用阴极移动或静止，电镀10-300s获得锡镀层。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用以焦磷酸盐为主络合剂、以柠檬酸盐为辅助络合剂，可溶性锡盐为主盐及导电盐，二价锡离子稳定剂及适量的添加剂，以磷酸为镀液pH调整剂，电镀溶液组分简单，易于维护，可适用于较宽电流密度范围，对锌铝合金件不会产生基材腐蚀。
具体实施方式
本发明一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它包括作为主络合剂的焦磷酸盐、作为辅助络合剂的柠檬酸盐、作为主盐及导电盐的可溶性锡盐、二价锡离子稳定剂及适量的添加剂和作为镀液pH调整剂的磷酸。其中，焦磷酸盐浓度为200-500g/L，锡盐浓度为5-50g/L，柠檬酸盐浓度为5-20g/L，导电盐浓度为20-80g/L，稳定剂浓度为0.01-2g/L，添加剂包括添加剂A和添加剂B，添加剂A浓度为0.1-10mL/L，添加剂B浓度为5-50mL/L。焦磷酸盐为焦磷酸钾、焦磷酸钠中的一种；柠檬酸盐为柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铵中的一种、两种或多种；可溶性锡盐为焦磷酸亚锡、硫酸亚锡、氯化亚锡、氟硼酸锡、烷基磺酸锡中的一种或两种或多种；导电盐为氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钾、氯化铵、硫酸钾、硫酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种、两种或多种；其中，添加剂A中的胺类包括一种、两种或者多种选自如下的物质：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亚乙基三胺、正丙胺、异丙醇胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、哌嗪、咪唑、环氧化合物；环氧化合物选自如下物质：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丙醇、表卤代醇、二甲基二氧丙环、苯乙烯氧化物；相对于每1摩尔的所述的胺类物质，添加剂A中所述的环氧化合物的含量为0.1摩尔-5摩尔；添加剂B包括一种、两种或者多种选自如下物质：茴香醛、苯甲醛、胡椒醛、1，5-戊二醇；稳定剂为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、β萘酚、抗坏血酸、羟基苯磺酸中的一种。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详述。
实例1
本实施例中，弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它的配方成分如下：
| 焦磷酸钾 | 300 g/L |
| 柠檬酸钾 | 15 g/L |
| 硫酸亚锡 | 25 g/L |
| 氯化钾 | 60 g/L |
| β萘酚 | 0.5 g/L |
| 添加剂A | 5 mL/L |
| 添加剂B | 15 mL/L |
实例2
本实施例中，弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它的配方成分如下：
| 焦磷酸钾 | 300 g/L |
| 柠檬酸钾 | 15 g/L |
| 氯化亚锡 | 30 g/L |
| 磷酸氢二钾 | 80 g/L |
| 对苯二酚 | 1 g/L |
| 添加剂A | 5 mL/L |
| 添加剂B | 10 mL/L |
实例3
本实施例中，弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它的配方成分如下：
| 焦磷酸钾 | 400 g/L |
| 柠柠檬酸铵 | 10 g/L |
| 焦磷酸亚锡 | 24 g/L |
| 氯化钾 | 60 g/L |
| 抗坏血酸 | 0.4 g/L |
| 添加剂A | 1 ml/L |
| 添加剂B | 15 mL/L |
实例4
本实施例中，弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它的配方成分如下：
| 焦磷酸钾 | 300 g/L |
| 柠檬酸钾 | 15 g/L |
| 硫酸亚锡 | 25 g/L |
| 氯化钾 | 60 g/L |
| β萘酚 | 0.5 g/L |
| 添加剂A | 1 mL/L |
| 添加剂B | 10 mL/L |
实例5
本实施例中，弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，它的配方成分如下：
| 焦磷酸钾 | 300 g/L |
| 柠檬酸钾 | 15 g/L |
| 硫酸亚锡 | 25 g/L |
| 氯化钾 | 60 g/L |
| 羟基苯磺酸 | 0.5 g/L |
| 添加剂A | 5mL/L |
| 添加剂B | 15mL/L |
本发明的弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡工艺过程中，它是利用配制的电镀溶液在对作为阴极的金属基材进行了前处理（除油、酸洗、碱洗、活化）后，再在电镀溶液中通以合适的电流，使经过前处理的阴极金属基体表面沉积出锡镀层，其中，阴极电流密度为0.3-5A/dm2，电镀液的温度控制在15-35℃，pH控制在7.0-8.0，采用阴极移动或静止，电镀10-300s获得锡镀层。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，它包括作为主络合剂的焦磷酸盐、作为辅助络合剂的柠檬酸盐、作为主盐及导电盐的可溶性锡盐、导电盐、二价锡离子稳定剂及适量的添加剂和作为镀液pH调整剂的磷酸；焦磷酸盐浓度为200-500g/L，锡盐浓度为5-50g/L，柠檬酸盐浓度为5-20g/L，导电盐浓度为20-80g/L，稳定剂浓度为0.01-2g/L，添加剂包括添加剂A和添加剂B，添加剂A浓度为0.1-10mL/L，添加剂B浓度为5-50mL/L；添加剂A中的胺类包括一种、两种或者多种选自如下的物质：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亚乙基三胺、正丙胺、异丙醇胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、哌嗪、咪唑；添加剂A中的环氧化合物选自如下物质：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丙醇、表卤代醇、二甲基二氧丙环、苯乙烯氧化物；相对于每1摩尔的所述的胺类物质，添加剂A中所述的环氧化合物的含量为0.1摩尔-5摩尔；添加剂B包括一种、两种或者多种选自如下物质：茴香醛、苯甲醛、胡椒醛、1，5-戊二醇。
2.根据权利要求1所述的一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，所述焦磷酸盐为焦磷酸钾、焦磷酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，柠檬酸盐为柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铵中的一种、两种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，可溶性锡盐为焦磷酸亚锡、硫酸亚锡、氯化亚锡、氟硼酸锡、烷基磺酸锡中的一种或两种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，导电盐为氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钾、氯化铵、硫酸钾、硫酸钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种、两种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液，其特征在于，所述稳定剂为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、β萘酚、抗坏血酸、羟基苯磺酸中的一种。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液制备锡镀层工艺，其特征在于，它是对作为阴极的金属基材进行了前处理的除油、酸洗、碱洗、活化后，再在电镀溶液中通以合适的电流，使经过前处理的阴极金属基体表面沉积出锡镀层；阴极电流密度为0.3-5A/dm2，电镀液的温度控制在15-35℃，pH控制在7.0-8.0，采用阴极移动或静止，电镀10-300s获得锡镀层。
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