[其他]锡铈锑电镀液及其配制方法

说明书

本发明涉及一种新型电镀液，适合于印刷线路板、电子元器件引线的电镀。

现有的应用于印刷线路板，电子元器件引线的电镀液为铅锡电镀液。该电镀液以硼酸铅为主盐，含铅量高、有毒、污染环境、危害人身健康。

用铅锡电镀液进行铅锡合金镀层，因光亮剂不稳定，采用暗黑色镀层，然后涂甘油进行热溶，而热溶温度高达250℃，至使环氧树脂印刷线路板变形，同时热溶能使镀层溢流，造成线路短路，热溶还能使镀层金属晶格重新排列，使镀层外表层90%为锡，而锡易氧化成灰色，降低可焊性至使元器件生产过程增加管角刮腿、搪锡工序。铅锡合金镀层进行热溶处理后，表面仍然粗糙、活性大，存放过程中生成氧化物，因镀层表面粗糙，镀层孔隙率大，空气中的蒸气水分容易渗透到镀层中，在镀层晶界中生成氧化物，降低镀层的可焊性，同时，镀层中的锡与底层金属生成金属化合物（锡与铜生成C_n6S_n5，C_n5S_n）导至镀层中的铅向镀层表面富集，铅被氧化生成氧化铅，而氧化铅阻碍焊料对镀层的润湿扩散降低可焊性。

本发明的目的是提供一种新型的锡铈锑电镀液和配制该电镀液的方法。

锡铈锑电镀液由络合剂硫酸（H₂SO₄），硫酸亚锡（SnSO₄）光亮剂（SS-820），含量36%的甲醛（H₂CO），硫酸铈（Ce₂（SO₄）₃），酒石酸锑钾（KSbOC₄H₄O₆· 1/2 H₂O）和去离子水合成的锡铈锑电镀液。该电镀液与铅锡电镀液比较有显著特点：无毒、无味、无污染，用锡铈锑电镀液对印刷线路板和元器件引线进行电镀时，镀复层无须热溶、正平工序，元器件生产过程中减少了管角刮腿、搪锡工序，简化了生产工艺，降低生产成本。锡铈锑镀层合金润湿能力强，增加了印刷线路板，元器件引线的可焊性。

本发明是以如下方式完成的，由络合剂硫酸（H₂SO₄）硫酸亚锡（SnSO₄），光亮剂（SS-820），含量为36%的甲醛（H₂CO）、硫酸铈（Ce₂CSO₄）₃），酒石酸锑钾（KSbOC₄H₄O₆· 1/2 H₂O），去离子水按配制方法合成的无毒、无味、无污染锡铈锑电镀液。该电镀液进行电镀时，阴极面积与阳极面积之比为2∶1，电流密度（DK）每平方公分1-6安培，沉积速度每分钟1微米，电流效率高达97%。该电镀液中含有微量稀土金属铈、锑。因此，抗氧化性能好，并且抑制了与底层铜生成金属化合物，提高可焊性。

该电镀液的离子方程式（简单的）是：

从离子方程式得知3价铈（Ce³⁺）能抑制大气对2价锡（Sn²⁺）的再氧化，抑制4价锡（Sn⁴⁺）的产生，使电镀液处于稳定状态。同时电镀液中的锑（Sb）能保护金属抗氧化，使金属镀层具有抗氧化性，使锡（Sn）和基体铜（Cu）化合，抑制移位和溢流的产生。锡铈锑电镀液进行电镀，其电镀层抗氧化、抗腐蚀、耐高温、可焊性好。完全可以代替现有的铅锡合金镀层。