【正文】 15 / 15。日本上村工業(yè)公司開發(fā)的Soft Alloy GTC20型snCu電解液,消除了以往無鉛焊料電鍍術的難題；這種SnCu電鍍技術，確實具備電鍍作業(yè)性良好和成本低廉的優(yōu)點。若用不溶性Pt/Ti板等不溶性陽極時,需要補充藥液費等導致生產(chǎn)成本大增。在強酸性的SnCu、SnAg和SnSi電解液里，使用可溶性陽極時在其表面上會置換沉積出Cu或Ag或者Bi金屬。 (10)作業(yè)性良好且成本低廉 對比實驗結果表明，浸漬在Sn1wt%Cu、Sn3．5wt％Ag和SnSwt%Bi電解液中的各Sn陽極，其表面分別都有Cu、Ag和Bi金屬沉積，各電解液中的金屬濃度都發(fā)生變化；然而，浸漬在Soft Alloy GTC20型SnCu電解液中的Sn陽極上卻無Cu沉積，電解液中的金屬濃度保持不變。此次日本上村工業(yè)公司公布的利用Soft Alloy GTC電解液的SnCu電鍍技術，卻能保證在陽極無Cu置換沉積現(xiàn)象，而且通過對比實驗獲得證實。當它浸漬在電解液中的情況下，連不通電流時不出現(xiàn)金屬置換沉積現(xiàn)象，保持電解液中的金屬濃度不變是最重要的。為此，日本上村工業(yè)公司曾進行過專門研究，該公司開發(fā)的SnCu電鍍技術和現(xiàn)有的無鉛焊料(如像Sn0．7Cu、．75Cu和Sn2．5Ag0．7Cu1Bi)技術相容，不會對流焊槽造成污染。關于有Cu溶入焊料槽內(nèi)的問題，如像SnPb焊料槽內(nèi)有Cu也關系不大，因為已有清除Cu的實用技術。 (8)不污染流焊槽 為此，曾在0．5mm厚銅板上和42Alloy板上電鍍10μm厚的Sn1wt%cu鍍層，按照JIS規(guī)格H8504進行彎曲實驗，結果良好。IC封裝引線上的焊料鍍層，必須具備柔韌性。 (7)加工性良好 作為對比的樣品，它是在引線框架上電鍍有Sn鍍層，也上摟按上述條件存放3個月。 (6)抑制金屬須晶但是，經(jīng)過高溫高濕處理之后，利用Zero Cross Time進行比較，結果顯示在圖4里，一目了然。 評比測試的結果，如圖4所示。測試樣品的制作過程如下：在銅基礎材料上先電鍍一層Ni，再在其表面上電鍍所要測試的SnCu鍍層。具體作法是以Soft Alloy GTC20電解液用支架式電鍍方法制造出多種焊料鍍層樣品，通過高溫高濕處理(溫度：60℃相對濕度：95％，處理時間：168小時）后，進行潤濕性評比。 (5)焊料潤濕性優(yōu)秀測試結果，以差示掃描熱量分析曲線表示，詳見圖4所示。也就是說，電流密度超過2A／cm2以后，基本上鍍層中的含Cu率不再受陰極電流密度左右。例如，在支架電鍍的電解液里金屬比率和鍍層里銅Cu含有率之間的關系如圖1所示。電鍍層的析出比率、可作出定量分析。 (3)析出比率 Soft Alloy GTC產(chǎn)品系列對應由滾筒式電鍍直到高速電鍍的寬陰極電流密度范圍應用，同時，用戶可根據(jù)用途選擇電解液，例如，對于耐藥性方面有問題的電子元器件可選用中性的電解液。在這種電解液的基礎出上，開發(fā)出鍍層特性優(yōu)良的SnCu合金電解液“Soft Alloy GTC”，將在下文詳細介紹。因此，把電解液中的Sn2+和Cu2+的析出電位搞得相接近，需要有抑制銅Cu優(yōu)析出的絡合劑。SnCu合金焊料的開發(fā)Sn/Sn2+的標準電極電位是0．136Vvs．SHE(25℃)，然而Cu/Cu2+是+0．33V，兩者之間的電位差比較大，在—般的單純鹽類電解液里，銅Cu很容易優(yōu)先析出。關于SnCu電鍍層特性，它除了熔點稍許偏高(SnCu共晶溫度227℃)之外，潤濕性良好。上述的無鉛電鍍技術都有優(yōu)異的特性，同時也存在很多有待進一步研究的課題，實用化為時尚早。SnAg電鍍的優(yōu)點是接合強度以及耐熱疲勞特性都非常好，缺點是成本高，也存在SnAg陽極和SnAg鍍層上出現(xiàn)Ag置換沉積現(xiàn)象。SnZn電鍍的長處于在成本和熔點低，美中不足是大氣中焊接困難，必須在氮氣中實現(xiàn)焊接。例如，Sn電鍍的優(yōu)點是低成本，確有電子元器采用電鍍錫的力方法，因為是單一金屬錫，當然不存在電鍍合金比率的管理問題。在選擇無鉛焊料電鍍技術時，應當綜合分析權衡上述諸多因素，選SnPb電鍍性能的無鉛焊料電鍍技術，選擇SnCu（合金焊料）電解液的原因作為無鉛焊料電鍍技術，現(xiàn)已研究很多種，諸如，試圖以SnZn、SnBi、SbAg和SnCu電鍍?nèi)〈恢笔褂玫腟nPb電鍍。 （8）低成本；(9)良好的可作業(yè)性——主要是指電解容易管理；(10)長期可靠性——即使是長期使用電解液，也能保證電鍍層穩(wěn)定；(11)排水處理——不加特殊的螯合劑(Chelate)，可利用中和凝聚沉淀處理方法清除重金屬。關于無鉛焊料電鍍層和電解液，除了不允許使用含鉛物質(zhì)之外比較難于實現(xiàn)的是要求與以往一直使用的SnPb電鍍層有同樣的寶貴特性。 在這樣的背景下，強烈要求開發(fā)無鉛焊接技術和相應的錫銅SnCu合金電鍍技術。日本各個家電根據(jù)這一法案，在歐洲歐洲委員會已提出電子機器棄物條令案的第3次草案明文規(guī)定，在2004年的廢棄物中嚴禁有鉛Pb、鎘Cd、汞Hg和6價鉻Cr等有害物質(zhì)。 電鍍錫銅合金技術介紹眾所周知，錫鉛(SnPb)合金焊料能優(yōu)異，在電子元器件的組裝領域得廣泛應用。分為電鍍硬金（金合金）和水金（純金）工藝，鍍硬金與軟金槽液組成基本一致，只不過硬金槽內(nèi)多了一些微量金屬鎳或鈷或鐵等元素；① 目的與作用：金作為一種貴金屬，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蝕性，接觸電阻小，合金耐磨性好等等優(yōu)良特點；② 目前線路板電鍍金主要為檸檬酸金槽浴，以其維護簡單，操作簡單方便而得到廣泛應用；③ 水金金含量控制在1克/升左右，PH值4。5ASD的電流密度進行電解處理1020分鐘活化一下陽極；；⑤補充藥品時，如添加量較大如硫酸鎳或氨基磺酸鎳，氯化鎳時，添加后應低電流電解一下；補加硼酸時應將補充量的硼酸裝入一干凈陽極袋掛入鎳缸內(nèi)即可，不可直接加入槽內(nèi)；⑥鍍鎳后建議加一回收水洗，用純水開缸，可以用來補充鎳缸因加溫而揮發(fā)的液位，回收水洗后接二級逆流漂洗；⑦藥品添加計算公式： 硫酸鎳（單位：公斤）=（280X）槽體積（升）/1000氯化鎳（單位：公斤）=（45X）槽體積（升）/1000硼酸（單位：公斤）=（45X）槽體積（升）/1000(九)電鍍金：20。2?0。5ASD電流密度低電流電解6?8小時，調(diào)整槽中的硫酸，硫酸亞錫含量至正常操作范圍內(nèi)；根據(jù)霍爾槽試驗結果補充鍍錫添加劑；，即停止電解。5ASD電解6?8小時；每月應檢查陽極袋有無破損，破損者應及時更換；并檢查陽極袋底部是否堆積有陽極泥，如有應及時清理干凈；每月用碳芯連續(xù)過濾6?8小時，同時低電流電解除雜；每半年左右具體根據(jù)槽液污染狀況決定是否需要大處理（活性炭粉）；每兩周要更換過濾泵的濾芯；④ 大處理程序：，取下陽極袋，用銅刷清洗陽極表面，水洗沖干后，裝入陽極袋內(nèi)，%堿液浸泡6?8小時，水洗沖干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗沖干后備用；，按3?5克/升將活性碳粉緩慢溶解到槽液中，待溶解徹底后，吸附46小時候，用10um的PP濾芯加助濾粉過濾槽液至清洗干凈的工作槽內(nèi)，放入陽極，掛入電解板，按0。5安/平方分米乘以板上可電鍍面積；錫缸溫度維持在室溫狀態(tài)，一般溫度不超過30度，多控制在22度，因此在夏季因溫度太高，錫缸建議加裝冷卻溫控系統(tǒng)；③工藝維護：每日根據(jù)千安小時來及時補充鍍錫添加劑劑；檢查過濾泵是否工作正常，有無漏氣現(xiàn)象；每個23小時應用干凈的濕抹布將陰極導電桿擦洗干凈；每周要定期分析錫缸硫酸亞錫（1次/周），硫酸（1次/周），并通過霍爾槽試驗來調(diào)整鍍錫添加劑含量，并及時補充相關原料；每周要清洗陽極導電桿，槽體兩端電接頭；每周用低電流0。8L；(四)微蝕：① 目的與作用：清