电镀锡工艺产生露铜的原因分析及解决方法.pdf

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2004年第5期
电线电缆
204年10月
No.52004
Electric Wire &. Cable
Oct.,2004
电镀锡工艺产生露铜的原因分析及解决方法
范德发
福建南平太阳电缆股份有限公司,福建南平353000)
摘要:论逑了电暢工艺产生露的原因,以及采取相应措施加以解决。
关词:锅锅;电;露铜;产生原因;解决的方法
中图分类号:TM24.1
文献标识码:A
文章编号:1672-6901(2004)05-0045-02
The cause for exposed copper on electrically-plated conductors and its solution
FAN De-fa
(Nanping SUN Cable Co. Ltd, Fu jian, Nanping 353000, Fujian Province, China)
Abstract: This paper presents the cause for exposed copper on electrically-plated conductors and the counter
measures to eliminate such defect
Key words: tinned copper conductors; electrical-plating; exposed copper; cause; solution
裸铜线电镀锡原理简述如下
首先,将经处理后的铜线和锡块漫埋于电镀液
在电线电缆行业中,橡皮绝缘矿用电缆、机车车中,并在裸铜线(阴极)和锡块(阳极)上施加一定的
辆用电缆、船用电缆和飞机腊克线,以及电线电缆的电压,在这条件下将出现如下电化学反应:
屏蔽编织层等普遍使用镀锡铜线。铜线镀锡后可以
在阳极上,锡块在电解作用下,不断地失去电子
有效防止铜线氧化变黑,以及与橡皮接触引起的橡并形成游离的二价锡离子,游离在电解(镀)液中,
皮发粘问题,提高电缆的使用寿命和导电线芯的可即:
焊性。目前,我国线缆行业镀锡铜线的生产方式,主
要有热镀锡和电镀锡两种。热镀锡工艺简单,设备成
在阴极上,裸铜线在电解作用下,使二价锡离子
本低,但镀锡产品质量的最主要特性:附着性及连续重新获得电子,并沉积在裸铜线上,形成镀锡铜线:
性都难以保证,不适用于质量要求高的产品,而且生
Sntt+2e--sn
产直径为0.15、0.20mm等小规格镀锡铜线易断
因此,镀锡工艺中产生的露铜现象是与阳极(锡
线,接头多,难以保证定长生产。电镀锡工艺较复杂,块)、阴极(裸铜线)、电镀液、电镀的工作电流(或电
产品质量较好,材料用量少,更适合生产小规格及品压)等有关。以下将分别论述。
质要求高的产品。但铜线在电解镀锡时由于电镀液
及其它有关因素的影响,容易造成露铜,产生废线
3镀锡工艺中产生铜现象的原因及其解
浪费原材料,使产品的制造成本增加。因此,如何避
决的方法
免镀锡铜线露铜现象的发生就显得极其重要。本文3.1电镀液的影响及解决的方法
主要论述了镀锡工艺中产生露铜现象的原因及其如
电镀液引起露铜的原因,大多出自于电镀液基
何解决的方法。
本成份的失调,以及其存在着有机杂质、金属杂质、
2镀铜线的电镀工艺流程及其原理
氧化剂污染等杂质所造成的。因此,有必要对以上因
素加以分析并采取相应措施。
电镀工艺流程如下
(1)电镀液中有机杂质的影响。电镀液一方面
放线(裸铜线)→碱洗(除油)→清水冲洗→酸洗必须添加有机添加剂,以増强镀层结晶细致,提高电
除铜氧化膜)→电镀→清水冲洗→吹干→收线→拉镀液均镀能力;另一方面,有机物过多,易产生沉淀,
丝、退火→收线(成品)。
电镀液受到污染,使镀层结晶粗糙、发脆,产生条纹
和针孔。因此,必须通过徭尔槽的试验,来得出有机
收稿日期:2004-03-21
添加剂的经验消耗量,并且根据少加勤加原则来添
作者介:范德发(1970-),男,福建建瓯人,工程师
作者地址:福建南平市工业路102号[353000
加,尽量减少有机杂质。其次,每隔一段时间必须进
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行翻缸处理,并采用活性碳吸咐有机杂质,进行电镀才允许开机生产。正常时,每星期应定期检测氟硼
液净化处理,降低电镀液中的有机杂质。
酸、氟硼酸亚锡、二价锡离子、添加剂等电镀液成份
(2)电镀液中金属杂质离子的影响。金属杂质含量,使它们能保持在工艺要求的一定范围内。
离子与锡离子一样会在阴极得到电子,与锡离子共3.2裸铜线的质量对镀锡工艺的影响
同沉积在铜线上,造成镀层针孔,使孔隙率增大。因
阴极铜线表面太脏,有油污或除油除锈不彻底,那
此,必须除去电镀液中的金属杂质离子。通常采用的么镀锡镀层会起泡、脱落,易造成露铜,因此,碱洗酸
措施如下:1)电镀液中的各种成份必须是化学纯的,洗也是非常重要,要时刻注意碱洗池、酸洗池浓度是否
以减少杂质离子,特别是阳极锡块必须是纯锡,无杂正常,碱洗电流是否正常,酸洗水泵是否正常,如果不
质离子,含量达9.9%以上,否则,随着生产周期越正常,必须及时维修,否则,易造成锡层脱落。
长,镀锡工艺中产生的露铜现象越严重。2)采用电解3.3锡块质量对镀锡工艺的影响
法处理。各种的金属杂质离子放电电位不同,有的在
阳极锡块必须由纯锡组成,纯度达99.9%以
电流密度较大(电位较负)时析出,有的在电流密度上,通常的焊锡用锡块等绝不能使用;阳极表面积不
较小(电位较正)时析出,因此电解处理时,必须选择应太小,表面积应该大于被加工产品的表面;较长时
表面形状凹凸不平的废工件作为阴极,使金属杂质间停止生产时,必须将阳极(锡块)从溶液中取出,在
离子沉积于阴极(废工件)表面,除去金属杂质离子,流动的水中刷洗,并保持表面干净。
保证电镀液纯净。
3.4镀锡后的清水冲洗对产品的影响
(3)四价锡的产生及其对镀锡工艺的影响
经过电镀后,镀锡铜线表面附着一层酸性液体,若
价锡与空气中的氧接触或阳极钝化均可生成四价没有经过清水冲洗工序,粘附的酸性液体会腐蚀镀锡
锡,并以不溶性游离胶体Sn(OH)1存在于电镀液铜线的表面,造成退镀而形成露铜。因此,必须注意清
中,随着时间的推移,使电镀液浑浊,淤渣逐渐增多、水冲洗是否正常,否则,易造成镀锡铜线露铜。
电解效率逐渐下降,造成镀层结晶粗糙、疏松。此时3.5镀锡工艺中各道导轮是否灵活对产品的羏响
必须采取措施处理电镀液,即每升电镀液中加人30
应仔细检査各道导轮是否灵活,是否存在刮伤
mL的SY-800处理剂,边加边搅拌,待逐渐静止沉锡层表面现象,若发现有问题的导轮要及时更换,否
淀后,将上层电镀液澄清,将槽底沉淀物弃去,然后则,可能刮伤镀锡铜线,造成露铜现象。
进行化验并调整电镀液成份至工艺所需要的范围内3.6镀锡铜线拉丝、退火工序对产品的影响
即可。
拉丝、退火工序应采取如下措施:(1)采用专用
4)电镀液工作电流的影响。根据法拉第电解