CN110117800B - 一种电镀锡处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属表面处理技术领域，提供了一种电镀锡处理工艺，包括：电镀处理步骤和所述电镀处理步骤之前的抛光处理步骤，所述抛光处理步骤中所用的抛光液包含前一次电镀处理步骤之后的电镀锡废液。本发明的电镀锡处理工艺，通过采用电镀锡废液中的表面活性剂去除基材表面的油污，由电镀锡废液中的硫酸，加上额外添加的硫酸及冰醋酸共同组成抛光液，可去除基材表面的氧化层，使铜材表面平滑光亮，从而达到镀层光亮、可焊性高的目的。

Description

一种电镀锡处理工艺
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种电镀锡处理工艺。
背景技术
电镀锡的应用非常广泛，锡具有抗腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔软、熔点低和延展性好等优点，通过特殊的前处理工艺，在复合材料表面形成结合牢固、光亮、致密、均匀、连续的合金镀层。
通常，在电镀之前需要去除基材上的油污和氧化物等，使其表面平滑光亮，便于镀层与基材之间形成良好的结合，从而提升电镀品质。目前，市场上常采用两种方式，一种是先对基材除油，再对基材进行抛光。另一组是在抛光液中添加除油剂，除油抛光一次性处理。但是，上述两种方式均需额外使用除油剂。
此外，电镀槽在生产过程中需经常添加酸及添加剂，电镀完毕后剩余的电镀液不可再用，以及电镀槽清槽保养时也会有电镀液产生，通常处理办法是直接排入污水处理，这样即增加了对环境污染，也增加了污水处理费用。与现在提倡的节能降耗和工艺简化不相符合。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电镀锡处理工艺，以达到节能降耗、工艺简化的目的。
本发明提供的一种电镀锡处理工艺，包括：电镀处理步骤和所述电镀处理步骤之前的抛光处理步骤，所述抛光处理步骤中所用的抛光液包含前一次电镀处理步骤之后的电镀锡废液。
可选地，所述抛光液中还包含冰醋酸。
可选地，所述抛光液由电镀锡废液、硫酸和冰醋酸按重量比27～33：8～10：0.8～1.2配制而成。
可选地，所述抛光液由电镀锡废液、硫酸和冰醋酸按重量比30：9：1配制而成。
可选地，所述电镀处理步骤中初始使用的电镀液中含有以下体积份数的组分：0.12～0.18份表面活性剂、0.04～0.06份络合剂、2.97～3.03份硫酸和27～33份水。
可选地，所述电镀锡废液中含有以下体积份数的组分：0.15份表面活性剂、0.05份络合剂、3份硫酸和30份水。
可选地，还包括在抛光处理之后进行三道水洗处理的步骤。
可选地，所述三道水洗处理步骤如下：将电镀基材从所述抛光液中取出后迅速放入第一道水洗槽中，再依次进入到第二道水洗槽和第三道水洗槽中，其中，第三道水洗槽中注入自来水，并依次溢流到第二道水洗槽和第一道水洗槽中。
可选地，所述第一道水洗和所述第二道水洗的时间各为3～5s，所述第三道水洗的时间至少为1min。
可选地，所述抛光处理的时间为30～50s。
本发明的有益效果：
1.本发明的电镀锡处理工艺，通过采用电镀锡废液中的表面活性剂去除基材表面的油污，由电镀锡废液中的硫酸，加上额外添加的硫酸及冰醋酸共同组成抛光液，可去除基材表面的氧化层，使铜材表面平滑光亮，从而达到镀层光亮、可焊性高的目的。
2.本发明的电镀锡处理工艺，采用冰醋酸代替部分传统的强酸，降低抛光液的酸度，同时配合合理的抛光时间，可减缓酸液对基材的过快腐蚀，同时起到缓冲反应速度的作用，同时电镀锡废液中的络合剂成份也可对反应速度进行有效控制。
3.本发明在配制抛光液时，无需再额外添加除油剂或事先除油，只需添加少量硫酸及冰醋酸即可完全满足基材抛光的需求，且该抛光液可长期重复利用，反应不足时按原配比例适量添加即可，从而节约了重复配制的成本，达到了节能降耗、工艺简化的目的。
4.本发明通过在抛光液中对电镀锡废液进行回收再利用，降低了电镀锡废液的排放，减少了对环境的污染，减少污水处理费用，可达到成本降低和环境保护双赢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明第一实施例所提供的电镀锡处理工艺的工艺流程图；
图2示出了经由本申请实施例3的电镀锡处理工艺所获得的铜材的外观示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明实施例适用于二极管、单体桥及整流桥的电镀处理工艺。
本发明第一实施例提供了以下电镀锡处理工艺，具体见以下步骤S1～S3。
采用铜基材作为处理对象进行电镀锡处理。
S1：配制抛光液对基材进行抛光处理。
抛光液中的组分包括前一次电镀处理步骤中剩余的电镀锡废液或者电镀槽清槽保养产生的电镀液。
抛光液由电镀锡废液、硫酸和冰醋酸按重量比27～33：8～10：0.8～1.2配制而成。
优选示例中的各组分的重量配比为30：9：1。
其中抛光处理的时间为30～50s。
S2：配制电镀液对基材进行电镀处理。
在初始使用的电镀液中，含有以下体积份数的组分：0.12～0.18份表面活性剂、0.04～0.06份络合剂、2.97～3.03份硫酸和27～33份水。
优选示例中的各组分配比为：0.15份表面活性剂、0.05份络合剂、3份硫酸和30份水。
其中，表面活性剂采用市售的海石花/op-4，其化学成分为烷基酚与环氧乙烷缩合物；络合剂采用市售的EDTA二钠标准溶液，即乙二胺四乙酸二钠。
EDTA二钠是一种重要的络合剂。在化学镀铜、镀金、镀铅锡合金、钢铁件的电化学抛光和铜件镀银前的溶液中，加入EDTA二钠，在电镀工艺中的应用主要是与金属离子络合，形成了相对稳定的配合物，控制金属离子的浓度，维持电镀过程中金属离子的配位平衡，从而提高镀液的稳定性。
S3：三道水洗处理。
将电镀基材从所述抛光液中取出后迅速放入第一道水洗槽中，再依次进入到第二道水洗槽和第三道水洗槽中，其中，第三道水洗槽中注入自来水，并依次溢流到第二道水洗槽和第一道水洗槽中。
所述第一道水洗和所述第二道水洗的时间各为3～5s，所述第三道水洗的时间至少为1min。
本发明还提供了以下几个具体实施例，各实施例的操作步骤与上述过程中描述的步骤基本相同，仅各过程参数存在区别，具体见表1。
表1
Figure GDA0002480255330000051
图2示出了经由本申请实施例3的电镀锡处理工艺所获得的铜材的外观示意图。由图2可以看出，该铜材表面获得均匀半光亮镀层。
采用润湿称量法对实施例1-7进行电镀锡处理之后的铜基材进行可焊性测试。
测试方案：将被测试样品从一垂直安装的高灵敏度的称上悬吊下来，以规定的速度浸渍到规定温度的熔融的焊料槽中，且被测试样品的底部浸渍至规定深度时，作用于被测试样品上的浮力和表面张力在垂直方向上的合力(即润湿力)，该合力与时间的关系来评定被测试样品的可焊性。
测试条件：实施例1-7中每一实施例中各取10个样品作为被测试样品。测试条件为温度25℃，深度2.0mm，速度为3mm/s。其中，焊剂为质量分数为25％的松香异丙醇，呈中性；焊料为质量分数为63％的锡+37％的铅的锡铅合金。冷却后以全部被润湿的试样的最短时间，评定镀层的可焊性，一般以润湿时间小于于2s为佳；2-3s为较好；3-4s为一般；大于4s为较差。
测试结果见表2。
表2
润湿时间 镀层可焊性
实施例1 1.7s 佳
实施例2 1.8s 佳
实施例3 1.5s 佳
实施例4 2.2s 较好
实施例5 1.8s 佳
实施例6 2.5s 较好
实施例7 1.9s 佳
由表2的结果可以看出，实施例4相对于实施例3，由于电镀锡废液量减少导致抛光液中的酸液不足，导致其抛光处理程度不彻底，进而导致其可焊性降低，同时也说明，电镀锡废液中含有抛光所需的酸液；实施例5相对于实施例3，电镀锡废液量增加，抛光液中所含有的酸液已足够进行充分的抛光处理，故而可以按照实施例3中的各酸液的比例进行适时补给。
实施例6相对于实施例3，由于冰醋酸量减少导致抛光液中的酸液不足，导致其抛光处理程度不彻底，进而导致其可焊性降低；实施例7相对于实施例3，冰醋酸液量增加，抛光液中所含有的酸液已足够进行充分的抛光处理，故而可以按照实施例3中各酸液的比例进行适时补给。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种电镀锡处理工艺，其特征在于，包括：电镀处理步骤和所述电镀处理步骤之前的抛光处理步骤，所述抛光处理步骤中所用的抛光液包含前一次电镀处理步骤之后的电镀锡废液，所述抛光液由电镀锡废液、硫酸和冰醋酸按体积比27～33：8～10：0.8～1.2配制而成；
其中，所述电镀处理步骤中初始使用的电镀液中含有以下体积份数的组分：0.12～0.18份表面活性剂、0.04～0.06份络合剂、2.97～3.03份硫酸和27～33份水。
2.根据权利要求1所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，所述抛光液由电镀锡废液、硫酸和冰醋酸按体积比30：9：1配制而成。
3.根据权利要求1所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，所述电镀锡废液中含有以下体积份数的组分：0.15份表面活性剂、0.05份络合剂、3份硫酸和30份水。
4.根据权利要求1所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，还包括在抛光处理之后进行三道水洗处理的步骤。
5.根据权利要求4所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，所述三道水洗处理步骤如下：将电镀基材从所述抛光液中取出后迅速放入第一道水洗槽中，再依次进入到第二道水洗槽和第三道水洗槽中，其中，第三道水洗槽中注入自来水，并依次溢流到第二道水洗槽和第一道水洗槽中。
6.根据权利要求5所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，所述第一道水洗和所述第二道水洗的时间各为3～5s，所述第三道水洗的时间至少为1min。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电镀锡处理工艺，其特征在于，所述抛光处理的时间为30～50s。
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