CN111647917A - 一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，它包括以下步骤：S1、对金属零件进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；S3、将电镀有镍层的金属零件浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度分别为40~45g/L的甲基磺酸锡、130~150g/L甲基磺酸、70~80g/L湿润剂WA、3~5g/L光亮剂、4~5g/L扩展剂RX和4~5g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在2.5~5A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层表面上的锡层的厚度为1.25~2.5mm，从而得到镀锡件。本发明的有益效果是：工艺简单、提高锡层抗高温变色性能、防止镀锡产品过高温试验变色。

Description

一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺
技术领域
本发明涉及提升锡件抗高温变色性能的技术领域，特别是一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺。
背景技术
电子连接器各金属零件电镀后需要在其表面镀锡层，通过将锡层焊接于PCB板的线路层上，以将金属零件固定于PCB板上，焊接有金属零件与线路层上形成系统回路。然而，在实际焊接过程中，锡层在空气环境中、高温条件下其表面会发生变色，即变成黄色或蓝紫色，主要原因是纯锡在高温下易生成氧化锡，并随温度升高和时间延长形成一层氧化膜，随着氧化膜的持续增厚，导致锡层外观颜色加深，而焊接变色后的锡层无疑是降低了焊接质量，进而降低了产品质量。
为此，当批量电镀锡层前，需要先在单件金属零件上镀一层锡，然后对该镀锡件进行过高温试验，即将在空气氛围中、在260°C高温下对镀锡件烘烤15~20s，当试验结束后，观察镀锡件表面是否变色。若镀锡件的锡层的表面并没有发生变色，则说明可以对该批金属零件进行批量镀锡；若镀锡件的锡层表面发生变色，则说明需要改变镀锡工艺或镀锡参数以提高抗变色性能。然而，通过这种频繁的更换镀锡参数来提高锡层的抗变色性能的方法，不仅操作繁琐，而且很难得到最佳的抗高温变色性能的镀锡层。因此亟需一种最佳的镀锡工艺参数、防止镀锡产品过高温试验变色的工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种工艺简单、提高锡层抗高温变色性能、防止镀锡产品过高温试验变色的工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，它包括以下步骤：
S1、对金属零件进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；
S2、将步骤S1中处理后的金属零件浸入于镀镍槽内进行电镀，其中镀镍槽内的电镀液由浓度分别为250~300g/L硫酸镍、40~45g/L硼酸，10~15g/L氯化镍，25~30g/L高速半光镍添加剂组成，电镀液的pH值为3.8~4.2，电镀液的温度为60±2°C，镀镍电流密度控制在3~5A/dm2，经一段时间的电镀后，确保金属零件上的镍层的厚度为0.1~0.25mm；
S3、将步骤S2中电镀有镍层的金属零件浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度分别为40~45g/L的甲基磺酸锡、130~150g/L甲基磺酸、70~80g/L湿润剂WA、3~5g/L光亮剂、4~5g/L扩展剂RX和4~5g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在2.5~5A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层表面上的锡层的厚度为1.25~2.5mm，从而得到镀锡件；
S4、对步骤S3中镀锡件进行喷淋清洗，以清洗掉镀锡件表面上的镀锡溶液；
S5、清洗掉镀锡溶液后，采用烘箱对镀锡件进行烘干，以烘干镀锡件表面上的水分。
所述步骤S1中的阴极电解脱脂用于除去金属零件表面上的油污，以达到彻底除去金属零件表面油污的目的。
所述步骤S1中的第一次水洗用于清洗掉附着于金属零件表面上的电解液。
所述步骤S1中的酸洗用于除去附着于金属零件表面上的残余油污。
所述步骤S1中的第二次水洗用于清洗掉附着于零件金属零件表面上的酸液。
本发明具有以下优点：
本发明的甲基磺酸锡和湿润剂能够增大锡晶粒的粒度，提高晶粒间排列的致密度，从而大幅减小锡晶粒之间的间隙，避免了氧气渗入到间隙中，从而避免了锡在过高温试验下生成氧化锡，进一步避免了锡层变色，因此该工艺极大提高了锡层抗高温变色性能。
本发明的甲基磺酸使锡层的表面生成酸性保护膜，有效阻止氧气与锡的接触，从而避免锡在过高温试验下生成氧化锡，进一步避免了锡层变色，因此该工艺极大提高了锡层抗高温变色性能。
附图说明
图1 为锡层经甲基磺酸锡和湿润剂处理前的电镜显示图；
图2 为锡层经甲基磺酸锡和湿润剂处理后的电镜显示图；
图中，1-锡层，2-金属零件，3-镍层，4-锡晶粒。
具体实施方式
下面对结合附图本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例一：一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，它包括以下步骤：
S1、对金属零件2进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；阴极电解脱脂用于除去金属零件2表面上的油污，以达到彻底除去金属零件2表面油污的目的，第一次水洗用于清洗掉附着于金属零件2表面上的电解液，酸洗用于除去附着于金属零件2表面上的残余油污，第二次水洗用于清洗掉附着于零件金属零件2表面上的酸液；
S2、将步骤S1中处理后的金属零件2浸入于镀镍槽内进行电镀，其中镀镍槽内的电镀液由浓度为250g/L硫酸镍、40g/L硼酸，10g/L氯化镍、25g/L高速半光镍添加剂组成，电镀液的pH值为3.8，电镀液的温度为58°C，镀镍电流密度控制在3A/dm2，经一段时间的电镀后，确保金属零件2上的镍层3的厚度为0.1mm；
S3、将步骤S2中电镀有镍层3的金属零件2浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度为40g/L甲基磺酸锡、130g/L甲基磺酸、70g/L湿润剂WA、3g/L光亮剂、4g/L扩展剂RX和4g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在2.5A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层3表面上的锡层1的厚度为1.25mm，从而得到镀锡件；
S4、对步骤S3中镀锡件进行喷淋清洗，以清洗掉镀锡件表面上的镀锡溶液；
S5、清洗掉镀锡溶液后，采用烘箱对镀锡件进行烘干，以烘干镀锡件表面上的水分。
S6、将制得的镀锡件进行过高温试验，经试验后发现镀锡件上的锡层1表面并没有发生变色，其主要原因是甲基磺酸锡和湿润剂能够增大锡晶粒4的粒度，提高晶粒间排列的致密度如图1~2所示，从而大幅减小锡晶粒4之间的间隙，避免了氧气渗入到间隙中，从而避免了锡在过高温试验下生成氧化锡，进一步避免了锡层1变色。此外，甲基磺酸使锡层1的表面生成酸性保护膜，有效阻止氧气与锡的接触，从而避免锡在过高温试验下生成氧化锡，进一步避免了锡层1变色，因此该工艺极大提高了锡层1抗高温变色性能。
实施例二：一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，它包括以下步骤：
S1、对金属零件2进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；阴极电解脱脂用于除去金属零件2表面上的油污，以达到彻底除去金属零件2表面油污的目的，第一次水洗用于清洗掉附着于金属零件2表面上的电解液，酸洗用于除去附着于金属零件2表面上的残余油污，第二次水洗用于清洗掉附着于零件金属零件2表面上的酸液；
S2、将步骤S1中处理后的金属零件2浸入于镀镍槽内进行电镀，其中镀镍槽内的电镀液由浓度为300g/L硫酸镍、43g/L硼酸，11g/L氯化镍、26g/L高速半光镍添加剂组成，电镀液的pH值为4.0，电镀液的温度为60°C，镀镍电流密度控制在4A/dm2，经一段时间的电镀后，确保金属零件2上的镍层3厚度的为0.2mm；
S3、将步骤S2中电镀有镍层3的金属零件2浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度为43g/L甲基磺酸锡、140g/L甲基磺酸、75g/L湿润剂WA、4g/L光亮剂、4g/L扩展剂RX和4g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在4A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层3表面上的锡层1的厚度为2.0mm，从而得到镀锡件；
S4、对步骤S3中镀锡件进行喷淋清洗，以清洗掉镀锡件表面上的镀锡溶液；
S5、清洗掉镀锡溶液后，采用烘箱对镀锡件进行烘干，以烘干镀锡件表面上的水分。
S6、将制得的镀锡件进行过高温试验，经试验后发现镀锡件上的锡层1表面并没有发生变色。
实施例三：一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，它包括以下步骤：
S1、对金属零件2进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；阴极电解脱脂用于除去金属零件2表面上的油污，以达到彻底除去金属零件2表面油污的目的，第一次水洗用于清洗掉附着于金属零件2表面上的电解液，酸洗用于除去附着于金属零件2表面上的残余油污，第二次水洗用于清洗掉附着于零件金属零件2表面上的酸液；
S2、将步骤S1中处理后的金属零件2浸入于镀镍槽内进行电镀，其中镀镍槽内的电镀液由浓度为300g/L硫酸镍、45g/L硼酸，15g/L氯化镍、30g/L高速半光镍添加剂组成，电镀液的pH值为4.2，电镀液的温度为62°C，镀镍电流密度控制在5A/dm2，经一段时间的电镀后，确保金属零件2上的镍层3的厚度为0.25mm；
S3、将步骤S2中电镀有镍层3的金属零件2浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度为45g/L甲基磺酸锡、150g/L甲基磺酸、80g/L湿润剂WA、5g/L光亮剂、5g/L扩展剂RX和5g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在5A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层3表面上的锡层1厚度的为2.5mm，从而得到镀锡件；
S4、对步骤S3中镀锡件进行喷淋清洗，以清洗掉镀锡件表面上的镀锡溶液；
S5、清洗掉镀锡溶液后，采用烘箱对镀锡件进行烘干，以烘干镀锡件表面上的水分。
S6、将制得的镀锡件进行过高温试验，经试验后发现镀锡件上的锡层1表面并没有发生变色。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、对金属零件进行依次通过阴极电解脱脂、第一次水洗、酸洗和第二次水洗处理；
S2、将步骤S1中处理后的金属零件浸入于镀镍槽内进行电镀，其中镀镍槽内的电镀液由浓度分别为250~300g/L硫酸镍 ，40~45g/L硼酸，10~15g/L氯化镍，25~30g/L高速半光镍添加剂组成，电镀液的pH值为3.8~4.2，电镀液的温度为60±2°C，镀镍电流密度控制在3~5A/dm2，经一段时间的电镀后，确保金属零件上的镍层的厚度为0.1~0.25mm；
S3、将步骤S2中电镀有镍层的金属零件浸入于镀锡槽内进行电镀，其中镀锡槽内镀锡溶液由浓度分别为40~45g/L的甲基磺酸锡、130~150g/L甲基磺酸、70~80g/L湿润剂WA、3~5g/L光亮剂、4~5g/L扩展剂RX和4~5g/L稳定剂SB组成，镀锡电流密度控制在2.5~5A/dm2，经一段时间电镀后，确保电镀在镍层表面上的锡层的厚度为1.25~2.5mm，从而得到镀锡件；
S4、对步骤S3中镀锡件进行喷淋清洗，以清洗掉镀锡件表面上的镀锡溶液；
S5、清洗掉镀锡溶液后，采用烘箱对镀锡件进行烘干，以烘干镀锡件表面上的水分。
2.根据权利要求1所述的一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，其特征在于：所述步骤S1中的阴极电解脱脂用于除去金属零件表面上的油污，以达到彻底除去金属零件表面油污的目的。
3.根据权利要求1所述的一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，其特征在于：所述步骤S1中的第一次水洗用于清洗掉附着于金属零件表面上的电解液。
4.根据权利要求1所述的一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，其特征在于：所述步骤S1中的酸洗用于除去附着于金属零件表面上的残余油污。
5.根据权利要求1所述的一种防止镀锡产品过高温试验变色的工艺，其特征在于：所述步骤S1中的第二次水洗用于清洗掉附着于零件金属零件表面上的酸液。
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