效用和特别的性质 焊料(60%)的锡和40%的铅)镀层应具备两重目标。它既用来作为金属抗蚀层,也用来作为往后要烧焊元、部件的可焊性基体。由于这种镀出的合金近于锡/铅的低共熔点(63的锡/37的铅,熔点为367℉);因为这个它是很容易热熔的,这就要得它很可焊。大部分数PCB制作厂商,要电镀金属化孔。当为了保障烧焊完全一样而要求合金成分未变时,就认为合适而使用焊料镀层。美国军用技术规范“MIL-P-81728,电镀锡-铅”指出: 错非另有规定,电子元、部件(PCB,特别是那一些用金属化孔互连的、接线柱和空心柳钉的)用的锡/铅镀层的厚度,当以至显得年轻隔0.1英寸的四点勘测时,均匀最小厚度应为0.0003英寸(0.3毫英寸)MIL-STD-202的办法208叙述了一个用来确认镀层可焊性的机理。要获得许可,测试时,镀层应很容易和绝对被焊料所遮盖。双脉冲PCB电镀电源 电镀锡铅金普通认为合适而使用氟硼酸盐镀液,这与镀液具备的成份简单、负极和阳极电流速率高,可以取得含锡、铅为不论什么比例的合金镀层相关。 锡铅合金电镀镀液主要由氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸和添加剂所组成。金属的氟硼酸盐可以买到浓液,而后再用水稀释到所要求的金属含量。下表列出了可以买到的浓缩液的金属含量,配成镀液的各种含量列在下表中,那里面有金属化孔电镀用的高散布性镀液根据处方配药。1)镀液各组分的效用:氟硼酸亚锡和氟硼酸铅是金属的出处。镀液金属组分的变动,将会影响合金淀积层的成分。锡和铅金属浓液的组成氟硼酸铅浓液组分重量百分之百克/升英两/加仑氟硼酸铅pb(BF4)2 50.0 877.5 117.0铅金属Pb 27.2 475.5 63.4游离的氟硼酸HBF4 0.6 10.5 1.4游离的硼酸H3BO3 3.0 48 6.4氟硼酸亚锡浓液组分重量百分之百克/升英两/加仑氟硼酸亚锡,Sn(BF4)2 50.0 800 106.6锡金属,Sn 20.3 325 43.3游离的氟硼酸,HBF4 3.0 48 6.4游离的硼酸3.0 48 6.4焊料(60百分之百Sn,40百分之百Pb)电镀槽液的技术规范配合制造100加仑标准槽液组分重量氟硼酸亚锡浓液17.2加仑氟硼酸铅浓液5.25加仑硼酸9磅氟硼酸,48百分之百 15加仑胨4磅水62.5加仑先在热水中溶解硼酸,再加到镀槽中。在冷水中先使胨溶胀,而后将水加热,同时强力拌和。应先将氟硼酸加到水中,而后再参加硼酸和金属盐浓液。标准槽液的组成组分克/升英两/加仑亚锡56.2 7.5铅26.2 3.5游离的氟硼酸100.0 13.3游离的硼酸26.2 3.5胨5.2 0.7配合制造高散布性槽液根据处方配药组分克/升英两/加仑亚锡15.0 2.0铅10.0 1.3游离的氟硼酸400.0 53.3游离硼酸21.6 2.9胨5.2 7操作条件温度(℉)60~100负极电流疏密程度(安/平方英尺)10~25低金属含量25~40高金属含量拌和慢速负极棒阳极与负极比2∶1阳极60Sn,40Pb高散布性槽液根据处方配药:这种镀液具备散布有经验高、遮盖有经验好、镀液成份简单、保护便捷,成本低,热熔时的润湿性能好等伏点。欠缺是镀层较软,易在出产过程中划痕。经过热熔可以变更结晶体结构,增长镀层的抗蚀性能。 游离氟硼酸对镀层成份影响半大,而对镀层的形成晶体颗粒体积有影响。它能增长槽液的导电率和槽液的散布性,在氟硼酸液体浓度高的事情状况下,淀积层的晶粒尺寸变得细而平而光滑。同时保障阳极中Sn/Pb的正常溶解、制约Sn2+的水分解,增长镀液的牢稳性。 硼酸在电镀中一般起缓和冲突剂效用,是为了制约氟硼酸盐的水分解而维持槽液的牢稳性。同时又阻挡了氟化轻气体的逸出,制约了氟化铅沉淀的萌生。但硼酸的参加会减低镀液的电导率,应加以扼制。 胨是改增进生成平而光滑、晶粒细而无“树梢状”的镀层。但易分解,导致有机污染,增加运行保护的负担,影响出产速率。感光材料等非胨类添加剂具备相同的效用,况且已成功地用来接替胨,有帮助于减低有机污染,增长出产速率。 专利性的添加剂起着胨相同的效用,并可买到浓液,运用很便捷。如今可以买到的大多数洁净剂,能取得镜面洁净焊料镀层。已经指出这种镜面洁净的镀层不必热熔。 胶体添加剂的参加,可改善镀液的散布有经验,使镀层形成晶体精细周密。但镀液中胶体的含量对镀层中锡的含量有显著的影响,随着胶体含量的增加,镀层中锡含量亦增加。由于,这些个添加剂对铅的电淤积管用强的制约效用;另一方面,胶体含量过多,出产过程中胶体在镀层外表吸附而掺杂于镀层中使镀层脆性增加,所以在出产过程中,必须要合适扼制镀液中胶体含量。2)影响淀积层金属成份的一点因素:锡是很容易变样的主要组分,镀液在某些事情状况下,会造成锡组分的增加或减低。长时期安放,亚锡会氧气化。剖析会解释明白,槽液中的亚锡是否仍在办公参变量范围之内。温度过高时,镀液中的二价锡离子易氧气化成四价锡离子。温度高于100℉,淤积层中的锡会略微偏高。合金镀层中的锡含量,随电流疏密程度增加而增加。高于引荐的电流疏密程度,淀积层中的锡会增加(一般选取1.5-2A/dm2)。为了保障镀层锡/铅=60/40的比例,保持其可焊性,准确计算施镀平面或物体表面的大小、比较正确的扼制电流疏密程度至关关紧。过度拌和会使槽液中的亚锡氧气化加快,随即将会使淀积层中的锡含量减退。在槽液中添加液体浓度为0.5~1.0克/升的间苯二酚,是为了制约锡氧气化。运用间苯二酚,淀积层中的锡含量会增长,这将强迫做槽液中的亚锡含量减退。3)槽液的保护温度:温度过低,电极过程施行太慢,镀层不细腻,高电流区易烧焦,严重时间苯二酚和硼酸等会形成晶体析出。随温度增加电流疏密程度最大限度直将增长,普通来说,温度升涨,镀层中锡含量会减低。在认为合适而使用胨或大致相似添加剂的一点槽液,其温度并不是很严明的。但认为合适而使用专利性洁净剂的一点槽液,则要求严明扼制温度在70~80℉,以避免洁净剂降解。过淋与拌和:槽液应当认为合适而使用蝉联过淋,以保持槽液表白和避免镀层不细腻(实际预设应用时需与拌和相接合)。为了去除来自添加剂的降解产物,槽液务必定期用活性炭处置。不论什么一种净化处置中,都不应当运用过氧气化氢。拌和可以消弭液体浓度差,使电极过程没有遇到困难施行,更关紧的是增加金属化孔内的镀液流通量,增长深镀有经验。普通认为合适而使用挂板孔方向负极板面移动,移动频率为15-20次/分钟;波幅20-50毫米剖析:应当常常剖析亚锡,铅和氟硼酸。首先应当剖析空着无须的槽液,以保障各组成都居于办公参变量的范围之内。这个之外,淀积层的剖析应与溶液的剖析接合施行,化验剖析应制订严明的规程由工艺扼制局部掌握,以保障镀液的牢稳性与镀层品质。阳极:电镀锡/铅合金用的阳极,常用60/40的锡/铅合金做可溶性阳极。放入不锈钢或蒙乃尔合金做成的专用阳极篮。目标是,使阳极平面或物体表面的大小常定,电力线散布平均、增长阳极利用率与减低成本。阳极与负极的平面或物体表面的大小比为2比1。阳极应套入用聚丙烯材料做成的阳极袋,应定期清洗阳极袋或查缉小孔是否顺畅。4)氟硼酸盐镀锡/铅镀液的欠缺摈除有机污染大部分数有机污染的影响,可以经过日子性炭定期地处置来防止。有机污染的一点症状是淀积层显露出来白斑或锡条纹、镀层的散布性减低和镀层的可焊性差,严重当前局势部无镀层。有机化合物的主要出处是添加剂的降解和电镀抗蚀剂。金属污染由于电镀铜在电镀焊料之前,铜镀液带入锡/铅镀液中,随即导致金属污染。金属污染是以散布性减低和晶粒尺寸增大来表征的。铜等金属杂质应当在0.2-0.5/dm2电流疏密程度下,运用斑纹钢瓦垄负极来空镀去除。氯化物氟化物会减低散布性,影响晶粒结构,使合金淀积层的成离合开正道要求。要防止氯化物,不应运用包括氯化物的水来配合制造和补加槽液。在镀焊料前,无须盐酸而引荐用氟硼酸浸。空气不准许把空气引入槽液,它会使亚锡迅疾氧气化。要防止运用有泄露的过淋泵,当过淋时,要保障流出物在槽液的液面下引入,这么就使之与空气的接触减损到最低程度。可焊性差:除开镀层中锡/铅比例不符合适与槽液中的有机污染是可焊性差的端由以外,淀积层中的掺杂物也会引动严重的半润湿现象。但专利性的化合物足以去除腐刻液的付产物;普通说来,还会改善淤积层的好看度。固然擦刷可取得半洁净的焊料淀积层,不过当装配时,擦刷所镶嵌焊料淀积层外表的杂质或其他材料,会引动严重的烧焊问题。可以买到很多洁净浸剂,可以起到与热熔相同的效用,并仍能维持其可焊性。实践证实,有点可焊性镀层,随着储存期的延长,可焊性逐逐渐变化差。据报道,研讨者觉得可焊性减低与镀层氧气化和基体(铜或铜合金)与镀层之间形成合金层(廓张)等因素相关。假如镀层很薄,该合金层(主要是铜锡合金)会显露于镀件外表,而难于烧焊。所以锡/铅合金层务必有足够的厚度,此厚度应大于因基体和镀层廓张而形成合金的厚度。据绍介在储存或高温老化过程中形成的合金厚度大约为1.5-2μm。实践得出锡/铅合金的厚度为6-8μm合宜。操作工艺与镀液保护:电镀操作与镀液运行保护,最好施行责任制分工。镀液与整工艺流程的化学药水儿从配合制造、添加、运行保护与质量保障,由化验室各个方面负责制。操作工负责工艺操作过程与品质查缉。目标,是增长整工艺流程的办公品质,因此保障了产质量量的牢稳性与经济性。据实际调查,镀液工艺方面的品质占30百分之百;而工艺操作与前工艺不好导致的品质问题占70百分之百。其实因为管理的问题就占80百分之百而预设与技术的问题只占20百分之百(由于如今的预设与工艺技术已很成熟)。所以期望引动各管理层的看得起。可控硅整流器