CN112064069A - 一种环保光亮镀锡处理工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了镀锡处理工艺技术领域的一种环保光亮镀锡处理工艺方法，制备的电镀液中未加入任何致癌物质和有毒的醛类，对人体无害，对环境无污染，是无公害电镀液，电镀液各组分分散性好，通过各组分的协调作用，有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，进行电镀时，沉积速度快，生产效率高，而且从高区到低区宽广的电流密度范围内，锡电镀层中结晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的耐蚀性、抗变色剂和可焊性，可获得结晶细致白亮的镀锡层，外观白亮度好，且镀液稳定性和镀层抗变色性和可焊性均达传统含甲醛的硫酸盐镀锡光亮剂。

Description

一种环保光亮镀锡处理工艺方法

技术领域

本发明涉及镀锡处理工艺技术领域，具体为一种环保光亮镀锡处理工艺方法。

背景技术

锡镀层稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展性，因此在工业上有广泛的应用。为了防止操作或使用人员眼睛疲劳，现在流行采用低反光或无反光的镀层和表面装饰工艺。与光亮镀锡不同，这类镀锡称为半光亮镀锡，或哑光镀锡工艺，其所得镀层被称为半光亮锡或哑锡、雾锡。半光亮镀锡添加剂单一简单，镀液容易管理，能细化镀层结晶，提高分散能力，但不使镀层产生光亮，锡镀层具有抗腐蚀、无毒性和可焊性，被广泛应用于各工业领域，特别是电子工业领域（线路板、电子器件等零件电镀锡）。镀锡可分为酸性和碱性两大体系，碱性体系分散能力优于酸性体系，但镀层为哑光，酸性体系可获得哑光和全光亮镀锡层，酸性可分为甲基磺酸锡盐和甲基磺酸盐两个体系，但甲基磺酸盐成本远高于甲基磺酸锡盐体系，故甲基磺酸锡盐光亮镀锡应用更多，现有甲基磺酸锡盐光亮锡通常加入甲醛作为镀层的增白剂，该体系镀层白度好，但由于甲醛对环境及电镀工人伤害较大，为此，我们提出一种环保光亮镀锡处理工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保光亮镀锡处理工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保光亮镀锡处理工艺方法，电镀液的制备原料成分为：甲基磺酸锡、乙酸和盐酸的混合溶液10-30份、可溶性四硫代钼酸锡4-10份、十二烷基甲基磺酸锡盐10-16份、固色剂3-6份、分散剂3-8份、光亮剂3-7份、去杂掩蔽剂3-6份、表面活性剂1-3份、丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100、GPE消泡剂、水20-30份，且电镀液的制备具体步骤为：

步骤一：固色剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重氯丙烷与氯化铵壳聚糖，并取氯丙烷与氯化铵壳聚糖两者质量比为2:3的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为A；

步骤二：分散剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重聚丙烯酸与EDTA，并取聚丙烯酸与EDTA质量比为2-4:1的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为B；

步骤三：光亮剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重柠檬酸、椰子油酸、硅油和十二烷基聚葡萄糖苷，然后取柠檬酸、椰子油酸、硅油、十二烷基聚葡萄糖苷四种物质的质量比相应为2-3:2-3:1:3-4的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为C；

步骤四：取三分之一量的水，边搅拌边缓慢加入所需量的甲基磺酸锡、乙酸、盐酸的混合溶液，然后将丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100和GPE消泡剂加入水中，并将其在40-60度水浴加热，搅拌使其完全溶解，之后冷却到室温，记成混合溶液A；

步骤五：然后在混合溶液A中加入所需量的烧杯A中的固色剂，搅拌静置10min后加入所需量的烧杯B中的光亮剂，搅拌10min后，将烧杯C中的分散剂加入适量后，混合搅拌均匀成混合溶液B待用；

步骤六：电镀前将步骤五制备的混合溶液B放入电镀槽中，调节pH至5.0-6.0，再加入三分之一量的水，然后加入所需量的可溶性四硫代钼酸锡和十二烷基甲基磺酸锡盐，混合搅拌均匀沉积20min后加入所需量的去杂掩蔽剂和表面活性剂以及余量的水，搅拌均匀即可制成电镀液；

电镀液实现电镀锡的具体工艺步骤为：打磨→水洗→酸洗→水洗→电镀→水洗→吹干；

步骤一：对待镀工件进行手动打磨，然后通过清水对打磨部分进行水洗；

步骤二：对水洗工件利用盐酸进行清洗，提高水洗工件的表面清洁性，然后再次利用清水对工件上的盐酸成分进行清洗，并进行干燥，便于完成镀锡操作；

步骤三：干燥后的工件在500mL的Hull槽中进行电镀，时间为5-10min，阳极为99.9%锡板，阴极为铜片，电流密度为1A/dm，温度为室温；

步骤四：电镀完成后再次进行水洗，然后利用暖风将其吹干即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明制备的电镀液中不含氟硼酸盐和铅、铋、铈等重金属，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃液处理成本低，镀液在电镀过程中几乎无泡沫，分散能力和覆盖能力好，稳定性好，且未加入任何致癌物质和有毒的醛类，对人体无害，对环境无污染，是无公害电镀液，对环境无污染，安全、环保；

2.本发明电镀液各组分分散性好，通过各组分的协调作用，有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，进行电镀时，沉积速度快，生产效率高，而且从高区到低区宽广的电流密度范围内，均可获得外观一致的半光亮纯锡镀层，镀锡层表面平滑、光亮，无起泡、麻点和局部无镀层等现象，且可焊性好，结合力强，且锡电镀层中结晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的耐蚀性、抗变色剂和可焊性，特别适用电子电器的接插件、端子、以及IC和半导体分立器件的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种环保光亮镀锡处理工艺方法，电镀液的制备原料成分为：甲基磺酸锡、乙酸和盐酸的混合溶液15份、可溶性四硫代钼酸锡5份、十二烷基甲基磺酸锡盐12份、固色剂5份、分散剂6份、光亮剂6份、去杂掩蔽剂5份、表面活性剂2份、丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100、GPE消泡剂、水25份，且电镀液的制备具体步骤为：

步骤一：固色剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重氯丙烷与氯化铵壳聚糖，并取氯丙烷与氯化铵壳聚糖两者质量比为2:3的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为A；

步骤二：分散剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重聚丙烯酸与EDTA，并取聚丙烯酸与EDTA质量比为3:1的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为B；

步骤三：光亮剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重柠檬酸、椰子油酸、硅油和十二烷基聚葡萄糖苷，然后取柠檬酸、椰子油酸、硅油、十二烷基聚葡萄糖苷四种物质的质量比相应为2:3:1:3的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为C；

步骤四：取三分之一量的水，边搅拌边缓慢加入所需量的甲基磺酸锡、乙酸、盐酸的混合溶液，然后将丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100和GPE消泡剂加入水中，并将其在50度水浴加热，搅拌使其完全溶解，之后冷却到室温，记成混合溶液A；

步骤五：然后在混合溶液A中加入所需量的烧杯A中的固色剂，搅拌静置10min后加入所需量的烧杯B中的光亮剂，搅拌10min后，将烧杯C中的分散剂加入适量后，混合搅拌均匀成混合溶液B待用；

步骤六：电镀前将步骤五制备的混合溶液B放入电镀槽中，调节pH至5.0-6.0，再加入三分之一量的水，然后加入所需量的可溶性四硫代钼酸锡和十二烷基甲基磺酸锡盐，混合搅拌均匀沉积20min后加入所需量的去杂掩蔽剂和表面活性剂以及余量的水，搅拌均匀即可制成电镀液；

电镀液实现电镀锡的具体工艺步骤为：打磨→水洗→酸洗→水洗→电镀→水洗→吹干；

步骤一：对待镀工件进行手动打磨，然后通过清水对打磨部分进行水洗；

步骤二：对水洗工件利用盐酸进行清洗，提高水洗工件的表面清洁性，然后再次利用清水对工件上的盐酸成分进行清洗，并进行干燥，便于完成镀锡操作；

步骤三：干燥后的工件在500mL的Hull槽中进行电镀，时间为5min，阳极为99.9%锡板，阴极为铜片，电流密度为1A/dm，温度为室温；

步骤四：电镀完成后再次进行水洗，然后利用暖风将其吹干即可。

实施例2

一种环保光亮镀锡处理工艺方法，电镀液的制备原料成分为：甲基磺酸锡、乙酸和盐酸的混合溶液30份、可溶性四硫代钼酸锡10份、十二烷基甲基磺酸锡盐16份、固色剂6份、分散剂8份、光亮剂7份、去杂掩蔽剂6份、表面活性剂3份、丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100、GPE消泡剂、水30份，且电镀液的制备具体步骤为：

步骤一：固色剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重氯丙烷与氯化铵壳聚糖，并取氯丙烷与氯化铵壳聚糖两者质量比为2:3的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为A；

步骤二：分散剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重聚丙烯酸与EDTA，并取聚丙烯酸与EDTA质量比为4:1的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为B；

步骤三：光亮剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重柠檬酸、椰子油酸、硅油和十二烷基聚葡萄糖苷，然后取柠檬酸、椰子油酸、硅油、十二烷基聚葡萄糖苷四种物质的质量比相应为3:3:1:4的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为C；

步骤四：取三分之一量的水，边搅拌边缓慢加入所需量的甲基磺酸锡、乙酸、盐酸的混合溶液，然后将丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100和GPE消泡剂加入水中，并将其在60度水浴加热，搅拌使其完全溶解，之后冷却到室温，记成混合溶液A；

步骤五：然后在混合溶液A中加入所需量的烧杯A中的固色剂，搅拌静置10min后加入所需量的烧杯B中的光亮剂，搅拌10min后，将烧杯C中的分散剂加入适量后，混合搅拌均匀成混合溶液B待用；

步骤六：电镀前将步骤五制备的混合溶液B放入电镀槽中，调节pH至5.0-6.0，再加入三分之一量的水，然后加入所需量的可溶性四硫代钼酸锡和十二烷基甲基磺酸锡盐，混合搅拌均匀沉积20min后加入所需量的去杂掩蔽剂和表面活性剂以及余量的水，搅拌均匀即可制成电镀液；

电镀液实现电镀锡的具体工艺步骤为：打磨→水洗→酸洗→水洗→电镀→水洗→吹干；

步骤一：对待镀工件进行手动打磨，然后通过清水对打磨部分进行水洗；

步骤二：对水洗工件利用盐酸进行清洗，提高水洗工件的表面清洁性，然后再次利用清水对工件上的盐酸成分进行清洗，并进行干燥，便于完成镀锡操作；

步骤三：干燥后的工件在500mL的Hull槽中进行电镀，时间为10min，阳极为99.9%锡板，阴极为铜片，电流密度为1A/dm，温度为室温；

步骤四：电镀完成后再次进行水洗，然后利用暖风将其吹干即可。

电镀液制备过程中不含氟硼酸盐和铅、铋、铈等重金属，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃液处理成本低，未加入任何致癌物质和有毒的醛类，对人体无害，对环境无污染，是无公害电镀液，电镀液有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，可获得外观一致的半光亮纯锡镀层，镀锡层表面平滑、光亮，无起泡、麻点和局部无镀层等现象，且可焊性好，结合力强，特别适用电子电器的接插件、端子、以及IC和半导体分立器件的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种环保光亮镀锡处理工艺方法，其特征在于：电镀液的制备原料成分为：甲基磺酸锡、乙酸和盐酸的混合溶液10-30份、可溶性四硫代钼酸锡4-10份、十二烷基甲基磺酸锡盐10-16份、固色剂3-6份、分散剂3-8份、光亮剂3-7份、去杂掩蔽剂3-6份、表面活性剂1-3份、丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100、GPE消泡剂、水20-30份，且电镀液的制备具体步骤为：

步骤一：固色剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重氯丙烷与氯化铵壳聚糖，并取氯丙烷与氯化铵壳聚糖两者质量比为2:3的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为A；

步骤二：分散剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重聚丙烯酸与EDTA，并取聚丙烯酸与EDTA质量比为2-4:1的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为B；

步骤三：光亮剂的制备：取一个干净烧杯，加入600ml纯水，通过天平分别称重柠檬酸、椰子油酸、硅油和十二烷基聚葡萄糖苷，然后取柠檬酸、椰子油酸、硅油、十二烷基聚葡萄糖苷四种物质的质量比相应为2-3:2-3:1:3-4的混合物缓慢加入水中，冷却至室温，烧杯记为C；

步骤四：取三分之一量的水，边搅拌边缓慢加入所需量的甲基磺酸锡、乙酸、盐酸的混合溶液，然后将丁二酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸、曲拉通X-100和GPE消泡剂加入水中，并将其在40-60度水浴加热，搅拌使其完全溶解，之后冷却到室温，记成混合溶液A；

步骤五：然后在混合溶液A中加入所需量的烧杯A中的固色剂，搅拌静置10min后加入所需量的烧杯B中的光亮剂，搅拌10min后，将烧杯C中的分散剂加入适量后，混合搅拌均匀成混合溶液B待用；

步骤六：电镀前将步骤五制备的混合溶液B放入电镀槽中，调节pH至5.0-6.0，再加入三分之一量的水，然后加入所需量的可溶性四硫代钼酸锡和十二烷基甲基磺酸锡盐，混合搅拌均匀沉积20min后加入所需量的去杂掩蔽剂和表面活性剂以及余量的水，搅拌均匀即可制成电镀液；

电镀液实现电镀锡的具体工艺步骤为：打磨→水洗→酸洗→水洗→电镀→水洗→吹干；

步骤一：对待镀工件进行手动打磨，然后通过清水对打磨部分进行水洗；

步骤二：对水洗工件利用盐酸进行清洗，提高水洗工件的表面清洁性，然后再次利用清水对工件上的盐酸成分进行清洗，并进行干燥，便于完成镀锡操作；

步骤三：干燥后的工件在500mL的Hull槽中进行电镀，时间为5-10min，阳极为99.9%锡板，阴极为铜片，电流密度为1A/dm，温度为室温；

步骤四：电镀完成后再次进行水洗，然后利用暖风将其吹干即可。