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如何精准的分析出:光亮锡镀层的可焊性差的原因?

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如何精准的分析出:光亮锡镀层的可焊性差的原因?
如何精准的分析出:光亮锡镀层的可焊性差的原因?
如何精准的分析出:光亮锡镀层的可焊性差的原因?
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编辑时间 : 2019-11-18
信息标签 : RoHS检测

近期有客户反映他们的酸性硫酸盐镀锡,镀锡层的可焊性很差,向我们环球电镀网平台求助,通过电镀师傅的分析,得出了7条故障的原因,并且给出了一定的解决方法,今天我把这七条原因总结了一下,以供大家参考学习。

 

(1)镀层厚度太薄

原因分析:

铜合金基体镀锡或钢基体镀铜后镀锡,锡与铜互相接触,存在一个铜、锡界面,金属之间互相渗透,形成合金扩散。在高温下,这种现象尤为明显。

铜基体对锡有较好的渗透作用,渗透速度较快,而锡也向铜合金基体渗透,随着时间的推移,扩散的结果是在原来的界面上形成了两个不同金相组成的扩散层,一个由Cu3Sn组成,靠近铜基体一边;靠近锡镀层一边,其组成为Cu6Sn5。

因为铜的熔点较高(为1083℃),故Cu3Sn和Cu6Sn5的熔点都要比纯锡(232℃)高得多,超过700℃。所以铜锡合金层很难在焊接温度下熔化,即不易和溶化了的铅锡焊料互相渗透,形成一个新的合金,因此表现出来的焊接性差。如果镀锡层的厚度较厚,那么较薄的铜锡合金层还不足以影响焊接性;如果镀锡较薄,在3μm以下,随着Cu-Sn扩散带的逐步增长,锡层变得更薄,镀件就表现出扩散层合金的特征,必然会导致工件焊接性能下降。

另一方面裸露在空气中的锡层表面会缓慢氧化,锡镀层的真实厚度变薄,锡的氧化物阻碍了锡层与焊料之间的互相溶解和锡层的熔化。以上两种因素导致原来就很薄的锡镀层可焊性差,焊接用的工件的锡镀层厚度一般要求在10μm左右,至少为5~6tμm   

处理方法:据镀层的特定性能,设定电流和时间,确保镀层厚度满足后工序深加工的要求。

 

2)光亮剂性质的影响

原因分析:不同的光亮剂虽然都能得到同样光亮的锡镀层,但焊接性能差别较大,应合理选择光亮剂。   

处理方法:合理选择适合本产品加工特性的光亮剂。

(3)基体表面光洁度的影响

原因分析:试验发现,基体表面光洁度对镀层的焊接性能有较大的影响,即表面光洁度好的比表面粗糙者有好的焊接性。这是因为基体金属光洁度越好,镀层的结晶就越细致紧密。

另外,镀层表面不洁净,易产生白雾的镀层,经高温老化后,其焊接性差。   

处理方法:基体金属表面粗糙的工件,抛光后再电镀。

 

(4)镀液老化的影响

原因分析:将老镀液和新配的镀液镀出的锡镀层进行可焊性对比试验,结果新配制的镀液镀出的工件有更好的可焊性。因为老镀液中光亮剂的分解产物多,易夹杂在镀层之内,从而影响其可焊性。

若将老镀液用活性炭吸附处理,试验发现,同样可得到可焊性较好的锡镀层。  

处理方法:加强镀液的维护保养,定期用活性炭处理镀液。

 

(5)镀液中铜杂质多

原因分析:镀液中少量的Cu2+杂质,对锡镀层的可焊性影响较小,如果镀液Cu2+杂质较多的话,Cu2+与镀层共沉积,导致可焊性差。   

处理方法:小电流电解(Dk一0.1~0.2A/dm2)

 

(6)镀液浑浊的影响

原因分析:

镀液中的胶状物与Sn2+共沉积到镀层中,使镀层变色,对锡镀层的可焊性将有一定的影响   

处理方法:见故障现象2的处理方法。

 

(7)镀后处理不良

原因分析:对于光亮镀锡而言,镀后处理十分重要,若镀层表面残留的镀液清洗不净或锡镀层在存放和转运过程中遭受氧化和污染,都将直接影响其可焊性。

处理方法:a.按下列工艺进行镀后处理:镀锡工件一水洗一专用清洗剂(或5%磷酸三钠)清洗一水洗一钝化(Cr03:50g/L;H2S04:1~2g/L;常温;l0~20s)一水洗一热纯水洗(60℃以上)一甩干一60~70℃烘干;(钝化工艺也可采用专用钝化剂进行钝化。)   

 b.严格清洗操作,加强清洗水和化学槽液的维护保养

以上就是故障。的分析和相应的解决方法,当然任何问题的解决都不是一成不变的,大家应根据现场情况,做出正确的分析。