[发明专利]防锡须镀锡铜包钢线生产工艺

说明书

本发明公开一种防锡须镀锡铜包钢线生产工艺，总体工艺流程为：低碳钢盘条→酸洗→防锈→拉拔Ⅰ→热处理Ⅰ→电镀铜→拉拔Ⅱ→热处理Ⅱ→电镀镍→电镀锡→成品。本发明提供的防锡须镀锡铜包钢线生产工艺，能够有效地抑制锡须的生长，避免低电压下锡须导致的电路持续短路；也能避免高电压下的电路瞬时短路；能够较好地保护电子设备，避免造成精密机械的故障或破坏。

技术领域

本发明属于防锡须工艺技术领域，具体涉及防锡须镀锡铜包钢线生产工艺。

背景技术

锡须是在纯锡或锡合金镀层表面自发生长出来的一种细长形状的锡的结晶。在电子线路中，锡须会引起短路，降低电子器件的可靠性，甚至引发电子器件故障或失效。 1959年Arnold曾发现向锡中添加一定量的铅(即Sn-Pb合金镀层)可以减小锡须的生长倾向，但是铅是一种有毒的重金属，主要损伤人类的神经系统，且电子产品中焊料用铅在技术上难以回收。出于环保、人类自身健康的考虑，我国以及日本、欧盟、美国等国家或地区相继出台相关法规或法令明文限制或禁止在电子电气设备中使用铅，使电子产品无铅化。电子行业无铅化的趋势，意味着电子工业中最广泛应用的Sn-Pb焊料将成为历史，同时广泛应用的Sn-Pb镀层也将被新的金属或合金所取代，作为可能的替代者，纯Sn， Sn-Bi， Sn-Cu，Sn-Ag都被研究过，它们均有潜在的锡须自发生长问题。

影响锡须生长的因素很多，主要包括应力、金属间化合物、镀层晶粒大小与取向、基体材料、镀层厚度、温度及环境、电镀工艺、合金元素、辐射等。 锡须的生长主要发生在室温附近。升高温度可以加快锡原子的扩散速度，有利于锡晶须生长。但是温度较高的时候(如超过100℃后)，应力(锡须生长的驱动力)被松弛，它又不利于锡须生长。 据报导，锡须在115℃时生长变慢，到150℃以上就停止生长。一般认为50～60℃是最适宜锡须生长的温度。 湿度对锡须生长也有影响。相对湿度越高，锡须生长越快，特别当相对湿度达到85%以上时。目前湿度已经作为加速锡须生长手段的一部分，但微观机理目前并不清楚。因此，环境对锡须生长的影响尚需要进一步的探索。 到目前为止，工业界尚未找到完全能防止锡须生长的方法，但是，由于锡须对电子产品的长期可靠性存在着实际的威胁，目前工业界最为关注的是如何采取有效的措施能够抑制锡须的生长。但是随着电子产品无铅化进程的推进，Sn-Pb合金镀层已不再可用，有必要寻求其它有效抑制锡须生长的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防锡须镀锡铜包钢线生产工艺。

防锡须镀锡铜包钢线生产工艺，工艺流程为：低碳钢盘条→酸洗→防锈→拉拔Ⅰ→热处理Ⅰ→电镀铜→拉拔Ⅱ→热处理Ⅱ→电镀镍→电镀锡→成品。

a酸洗，使用盐酸去除钢条盘表面的铁锈和氧化表皮；酸洗的目的是防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面，为后继工艺准备良好的表面条件以及减小拉拔时的摩擦降低拉拔力。

优选的，a酸洗步骤中，盐酸浓度100~300g/L，温度为常温，酸洗60~100分钟。

b防锈，使用亚硝酸钠水溶液进行防锈处理。

优选的，b防锈步骤中，使用10~30%亚硝酸钠水溶液进行防锈处理；亚硝酸钠属于阳极型缓蚀剂，也是氧化膜型缓蚀剂，使金属表面形成钝态的极薄致密氧化膜，造成金属离子化受阻，抑制腐蚀电化学阳极反应，减缓金属锈蚀。

c拉拔Ⅰ，工艺流程为水洗→电解酸洗→水洗→涂硼→拉拔；将钢盘条拉拔至所需规格的铁丝，便于后续加工。

优选的，c拉拔Ⅰ步骤中；

水洗：采用自来水冲洗，去除钢盘条表面残留物。

电解酸洗：在电解质溶液中将钢盘条与电解槽的阴极链接，电解极板与阳极链接；电解时产生的氢气和氧气使钢盘条表面的氧化物爆裂疏松、机械剥离，同时酸对氧化皮进行溶解；电解酸洗液采用硫酸，浓度200~500g/L，电解电流100~600A。