CN105420768A - 一种二价锡离子浓度的调整方法 - Google Patents

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孙士江
刘莉
黄义辉
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Abstract

本发明涉及表面处理电镀领域，具体为一种用于酸性镀锡槽液的二价锡离子浓度的调整方法。采用电解方法，以锡阳极板作为阳极，以阴极装置作为阴极，形成镀锡装置进行电镀；阴极装置具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中。阴极装置由内置阴极、导电线、隔离装置、导电液组成，隔离装置的上端开口露在外面，隔离装置中设置导电液，内置阴极的一端插设于导电液中，内置阴极的另一端通过导电线与电源连接。本发明通过电解的方法，采用特殊的阴极装置，解决酸性镀锡槽液配制及调整困难的技术难题，大幅度提高零件的表面质量，缩短槽液配制及调整周期。

Description

一种二价锡离子浓度的调整方法
技术领域
本发明涉及表面处理电镀领域，具体为一种用于酸性镀锡槽液的二价锡离子浓度的调整方法。
背景技术
镀锡分为酸性镀锡和碱性镀锡两种工艺，而酸性镀锡工艺应用较为普遍。酸性镀锡槽液主要成分为硫酸亚锡、硫酸、明胶、苯酚等，在进行配制或调整时，由于主盐硫酸亚锡的溶解度较低，不能完全溶于水，经常发生加入的硫酸亚锡药量够，而化验后二价锡离子浓度不够的现象，需要多次加药后才能满足工艺要求，使槽液的配制及调整非常困难。而且，因硫酸亚锡溶解不完全产生沉淀、杂质含量也较高，配制后需要对槽液进行过滤及小电流电解处理，大大延长配制及调整周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于操作、周期短的二价锡离子浓度的调整方法，解决酸性镀锡槽液二价锡离子配制及调整困难、周期长的技术难题。
本发明的技术方案：
一种二价锡离子浓度的调整方法，采用电解方法，以锡阳极板作为阳极，以阴极装置作为阴极，形成镀锡装置进行电镀；阴极装置具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，镀锡装置包括镀锡槽体、阳极、酸性镀锡槽液和阴极装置，具体结构如下：镀锡槽体中设有酸性镀锡槽液，酸性镀锡槽液中设置阴极装置，两个阳极的一端分别通过导电线与电源连接，两个阳极的另一端插设于酸性镀锡槽液中。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，阴极装置由内置阴极、导电线、隔离装置、导电液组成，隔离装置的上端开口露在外面，隔离装置中设置导电液，内置阴极的一端插设于导电液中，内置阴极的另一端通过导电线与电源连接。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，内置阴极选用阳极用材料锡板，导电线选用紫铜钩或紫铜线，隔离装置选用泥质材料制成的容器，导电液选用体积百分比为3～5％的硫酸稀溶液。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，内置阴极采用含量为99.99wt％以上的锡板。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，隔离装置采用养花用的泥盆、瓦盆或陶盆，隔离装置不具有导电性，同时具有渗透性不能阻止电力线由阳极到达阴极，并且隔离阳极溶解的二价锡离子在阴极上沉积。
所述的二价锡离子浓度的调整方法，两个阳极用紫铜钩连接电源正极，内置阴极用紫铜钩或紫铜线连接电源负极，隔离装置连接电源负极；接通电源，采用电流密度为8～15A/dm2进行正常电镀，利用阴极装置导电使电镀过程正常进行。
本发明的设计思想是：
①二价锡离子调整方法的选择
采用电解方法，即将锡阳极板作为阳极，一个特殊的阴极装置作为阴极，形成镀锡装置进行电镀。该阴极装置不仅具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中，从而解决酸性镀锡槽液配制及调整困难的技术难题。
②阴极装置的选择
该阴极装置由内置阴极、导电线、隔离装置、导电液四部分组成，隔离装置是该阴极装置的最关键部分。该隔离装置既不能具有导电性，同时具有一定的渗透性不能阻止电力线由阳极到达阴极，而且还要起到隔离阳极溶解的二价锡离子在阴极上沉积的作用，从而使二价锡离子直接进入到槽液中。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明选择一种特殊的阴极装置，利用电解的方法完成二价锡离子浓度的配制及调整。该阴极装置不仅具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中，从而解决酸性镀锡槽液配制及调整困难的技术难题，大幅度提高零件的表面质量，缩短槽液配制及调整周期。
2、本发明二价锡离子配制及调整的方法应用到酸性镀锡槽液，该方法操作简单、周期短且配制后的槽液无沉淀、杂质少，无须过滤及电解，生产的零件质量符合标准要求，该工艺方法很稳定。
附图说明
图1为本发明镀锡装置结构示意图。图中，1、镀锡槽体；2、阳极；3、内置阴极；4、导电线；5、隔离装置；6、导电液；7、酸性镀锡槽液。
具体实施方式
在具体实施过程中，由于酸性镀锡槽液中的主盐硫酸亚锡的溶解度较低，很难溶于水，导致溶液中二价锡离子浓度的配制及调整很困难。本发明通过电解的方法，采用一种特殊的阴极装置，该装置不仅具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中，从而解决酸性镀锡槽液二价锡离子配制及调整困难的技术难题。采用此种方法既能避免硫酸亚锡溶解度低溶解不完全的问题，且配制及调整周期短、操作简单、配制后的槽液无沉淀、杂质低，不需要过滤及小电流电解。
如图1所示，本发明镀锡装置主要包括：镀锡槽体1、阳极2、内置阴极3、导电线4、隔离装置5、导电液6和酸性镀锡槽液7等，具体结构如下：镀锡槽体1中设有常规的酸性镀锡槽液7(如：硫酸和硫酸亚锡等)，两个阳极2的一端分别通过导电线与电源连接，两个阳极2的另一端插设于酸性镀锡槽液7中；酸性镀锡槽液7中设置隔离装置5，隔离装置5的上端开口露在外面，隔离装置5中设置导电液6，内置阴极3的一端插设于导电液6中，内置阴极3的另一端通过导电线4与电源连接。
其中，阳极2采用含量为99.99wt％以上的锡板。阴极装置由内置阴极3、导电线4、隔离装置5、导电液6四个部分组成，为了提高阴极导电性，选用阳极用材料锡板作为阴极，阴极3采用含量为99.99wt％以上的锡板，导电线4采用紫铜钩或紫铜线，隔离装置5为采用泥质材料制成的容器(如：养花用的瓦盆、陶盆、泥盆)，导电液6采用硫酸稀溶液。该导电液6的导电性要适中，导电液采用体积百分比为3～5％的稀硫酸溶液。如导电性太强，阴极板就能沉积锡镀层，使二价锡离子不能进入到槽液中；如导电性太弱，则电流给不上，生成二价锡离子速度慢，调整时间过长。导电液6用后，可直接倒入到酸性镀锡槽液7中。
本发明二价锡离子浓度的调整方法如下：
两个阳极2用紫铜钩连接电源正极；内置阴极3用紫铜钩或紫铜线连接电源负极，注意导电用紫铜钩或紫铜线不能浸入到导电液6中；隔离装置5连接电源的负极，同时注意需要露出酸性镀锡槽液的液面外，不能浸入酸性镀锡槽液中，否则阴极装置起不到作用；后接通电源，采用电流密度为8～15A/dm2进行正常电镀，利用阴极装置导电使电镀过程正常进行，其隔离装置具有不导电但具有渗透力、不阻止电力线的进入且不易沉积锡层的特性，达到提高溶液中的二价锡离子的目的。
下面，通过实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1：槽液配制
按上述方法进行酸性镀锡槽液的配制，配制时间由原来7天缩短到现在的3天，锡离子浓度由0达到工艺要求的50g/l，槽液无沉积物、无杂质，不用过滤及电解即可直接生产零件，且生产的镀锡零件符合工艺要求。
实施例2：槽液维护
按上述方法进行酸性镀锡槽液的锡离子浓度的调整，锡离子浓度由30g/l达到工艺要求的50g/l，槽液无沉积物、无杂质，不用过滤及电解即可直接生产零件，且生产的镀锡零件符合工艺要求。
实施例3：槽液维护
按上述方法进行酸性镀锡槽液的锡离子浓度的调整，锡离子浓度由35g/l达到工艺要求的48g/l，槽液无沉积物、无杂质，不用过滤及电解即可直接生产零件，且生产的镀锡零件符合工艺要求。
实施例结果表明，本发明可以应用于酸性镀锡槽液的配制及维护，大大缩短周期且提高零件镀锡层表面质量。

Claims (7)

1.一种二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，采用电解方法，以锡阳极板作为阳极，以阴极装置作为阴极，形成镀锡装置进行电镀；阴极装置具有导电作用使电镀过程正常进行，而且具有不沉积锡镀层的特性，使阳极电解产生的二价锡离子直接融入槽液中。
2.按照权利要求1所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，镀锡装置包括镀锡槽体、阳极、酸性镀锡槽液和阴极装置，具体结构如下：镀锡槽体中设有酸性镀锡槽液，酸性镀锡槽液中设置阴极装置，两个阳极的一端分别通过导电线与电源连接，两个阳极的另一端插设于酸性镀锡槽液中。
3.按照权利要求1或2所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，阴极装置由内置阴极、导电线、隔离装置、导电液组成，隔离装置的上端开口露在外面，隔离装置中设置导电液，内置阴极的一端插设于导电液中，内置阴极的另一端通过导电线与电源连接。
4.按照权利要求3所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，内置阴极选用阳极用材料锡板，导电线选用紫铜钩或紫铜线，隔离装置选用泥质材料制成的容器，导电液选用体积百分比为3～5％的硫酸稀溶液。
5.按照权利要求3所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，内置阴极采用含量为99.99wt％以上的锡板。
6.按照权利要求3所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，隔离装置采用养花用的泥盆、瓦盆或陶盆，隔离装置不具有导电性，同时具有渗透性不能阻止电力线由阳极到达阴极，并且隔离阳极溶解的二价锡离子在阴极上沉积。
7.按照权利要求3所述的二价锡离子浓度的调整方法，其特征在于，两个阳极用紫铜钩连接电源正极，内置阴极用紫铜钩或紫铜线连接电源负极，隔离装置连接电源负极；接通电源，采用电流密度为8～15A/dm2进行正常电镀，利用阴极装置导电使电镀过程正常进行。
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