[发明专利]一种PCB板镀锡-退锡体系及应用方法

说明书

本发明公开了一种PCB板镀锡—退锡体系及应用方法。镀铜后的PCB板采用SnCl₂‑HCl溶液体系镀锡，镀锡板经剥膜及线路蚀刻处理后，分别采用SnCl₄‑HCl及H₂SO₄‑Fe₂(SO₄)₃溶液体系进行两段退锡，得到光亮退锡PCB板。SnCl₄‑HCl溶液体系退锡后得到的退锡废液采用隔膜电积处理，分别得到阴极锡板及SnCl₄‑HCl溶液体系。得到的阴极锡板作为阳极回用于SnCl₂‑HCl溶液体系镀锡；得到的SnCl₄‑HCl溶液体系则作为退锡剂回用于PCB板退锡过程。本发明可实现PCB板镀锡—退锡主要溶液及锡在体系内的闭路循环，具有清洁、高效、成本低的优点。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种用于PCB板镀锡—退锡的新体系及应用方法。

背景技术

印刷电路板(PCB)是电子产品的关键性互连件，被称为“电子系统产品之母”。工业上PCB制造过程中为了避免PCB上铜基体图形在蚀刻时出现破蚀、断线而导致报废，通常须先在PCB铜基体图形上镀锡，完成图形制作后再将该锡镀层退除。目前PCB铜基体上镀锡技术主要有热浸锡、电镀锡和化学镀锡三大类，以电镀锡技术为主。

PCB铜基体上电镀锡是在一定的电解液中，外加直流电源在PCB铜基体表面上沉积一层与基体结合牢固的光滑平整锡镀层。电镀锡的优点是工艺流程简单、镀液配方简单，循环使用率高，易维护，适用于大规模生产。迄今为止已开发的电镀锡工艺主要有碱性镀锡、氟硼酸盐镀锡、硫酸盐镀锡和甲基磺酸镀锡。

(1)碱性镀锡体系以锡酸盐为主盐提供Sn⁴⁺离子，加入氢氧化钠(钾)、焦磷酸盐或多聚磷酸盐与Sn⁴⁺络合，形成相应的配位化合物。碱性镀锡液是一种简单盐电镀液，具有良好的分散性；在不加添加剂的情况下就可以获得良好的镀锡层，镀层孔隙少，结晶细致。镀液中的锡离子以正四价的形式存在，不易氧化，对杂质离子的容忍度大，镀液容易控制。其缺点主要在于碱性镀锡需要在较高温度(60℃)下进行，镀锡时允许的最高电流密度较低，电流效率低；可溶性阳极需要临界控制。此外，碱性镀锡不经回流焊前处理得到的镀层光亮性差。

(2)氟硼酸盐镀锡体系采用氟硼酸作为络合剂，加入环内脂类和环亚酞胺类添加剂。该镀锡体系适合线材和管材的快速电镀，但氟离子对人体的危害越来越引起人们的重视，废水也难处理，环境压力大，近年来已基本上被淘汰。

(3)硫酸盐镀锡体系主要成分包括硫酸亚锡、浓硫酸和添加剂。镀锡一般在温度为10℃～30℃条件下进行，具有电流效率高、沉积速率快、深镀能力好等优点，并且污水处理容易，成本低。但其缺点是分散能力差，溶液体系中与Sn²⁺形成配体的阴离子少，Sn²⁺易被氧化水解，镀液不稳定。

(4)甲基磺酸盐镀锡主要是基于甲基磺酸是较强有机酸、导电性好且对 Sn²⁺有较强的溶解度这一特性，这一特性可使镀液在大电流条件下进行电镀。此外甲基磺酸对Sn²⁺还有一定的络合作用，可以降低Sn²⁺的氧化速度，提高镀液的稳定性和分散性，可在相对较高温度下施镀并适用于高速连续镀锡和锡合金。但相对于其它无机酸体系而言，甲基磺酸具有一定的毒性，使用时易分解失效，得到镀层的抗蚀性较差且成本相对较高。

当PCB板上非线路部分的铜层被蚀刻去除后，须用退锡水将电镀锡层脱除，以使铜线路显现出来。目前国内PCB生产企业大多采用硝酸或硝酸—烷基磺酸型退锡水进行退锡。