电镀工艺锡铅工艺

镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点我们都知道如今电镀技术在现代应用非常广泛，电镀可以让产品增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观等。

下面我们就来分享一下：镀锌、镀镉、镀铬、镀镍到底有什么不同以及8种电镀工艺原理与特点汇总。

首先我们来了解下什么是电镀，电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（硫酸铜等）及增进美观等作用。

电镀中又分为镀铜、镀金、镀银、镀铬、镀镍和镀锌等具体工艺，在制造业领域尤其对镀锌、镀镉、镀铬、镀镍应用最广。

而这四者之间一定有什么区别的吧？镀锌：锌在干燥空气中比较稳定,不易变色,在水中及潮湿大气中则与氧或二氧化碳作用生成氧化物或碱性碳酸锌薄膜,可以防止锌继续镀氧化,起保护作用。

锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀。

镀锌层一般都要经钝化处理,在铬酸或在铬酸盐液中钝化后,由于形成的钝化膜不易与潮湿空气作用,防腐能力大大加强。

对弹簧零件、薄壁零件(壁厚<0.5m)和要求机械强度较高的钢铁零件,必须进行除氢,铜及铜合金零件可不除氢。

镀锌成本低、加工方便、效果良好锌的标准电位较负,所以锌镀层对很多金属均为阳极性镀层。

应用：在大气条件和其他良好环境中使普遍使用镀锌。

但不宜作摩擦零件。

镀镉：与海洋性的大气或海水接触的零件及在70℃以上的热水中,镉镀层比较稳定,耐蚀性强,润滑性好,在稀盐酸中溶解很慢,但在硝酸里却极易溶解,不溶于碱,它的氧化物也不溶于水。

镉镀层比锌镀层质软,镀层的氢脆性小,附着力强,而且在一定电解条件下,所得到的镉镀层比锌镀层美观。

但镉在熔化时所产生的气体有毒,可溶性镉盐也有毒。

在一般条件下,镉对钢铁为阴极性镀层,在海洋性和高温大气中为阳极性镀层。

应用：它主要用来保护零件免受海水或类似的盐溶液以及饱和海水蒸气的大气腐蚀作用，航空、航海及电子工业零件、弹簧、螺纹零件很多都用镀镉。

1．作用和特性焊料（60％）的锡和40％的铅）镀层应具有双重目的。

它既用来作为金属抗蚀层，也用来作为以后要焊接元、器件的可焊性基体。

因为这种镀出的合金近于锡/铅的低共熔点（63的锡/37的铅，熔点为367℉）；因此它是很容易热熔的，这就使得它很可焊。

大多数PCB制造厂商，要电镀金属化孔。

当为了保证焊接一致而要求合金成分不变时，就采用焊料镀层。

美国军用技术规范"MIL-P-81728，电镀锡-铅"指出：除非另有规定，电子元、器件（PCB，尤其是那些用金属化孔互连的、接线柱和空心铆钉的）用的锡/铅镀层的厚度，当以至少相隔0.1 英寸的四点测量时，平均最小厚度应为0.0003英寸（0.3毫英寸）MIL-STD-202的方法208叙述了一个用来确定镀层可焊性的机理。

要得到认可，测试时，镀层应很容易和完全被焊料所覆盖。

电镀锡铅金一般采用氟硼酸盐镀液，这与镀液具有的成份简单、阴极和阳极电流效率高，可以获得含锡、铅为任何比例的合金镀层有关。

锡铅合金电镀镀液主要由氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸和添加剂所组成。

金属的氟硼酸盐可以买到浓液，然后再用水稀释到所要求的金属含量。

下表列出了可以买到的浓缩液的金属含量，配成镀液的各种含量列在下表中，其中有金属化孔电镀用的高分散性镀液配方。

1）镀液各组分的作用：氟硼酸亚锡和氟硼酸铅是金属的来源。

镀液金属组分的变化，将会影响合金淀积层的成分。

锡和铅金属浓液的组成焊料（60%Sn，40%Pb）电镀槽液的技术规范配制100加仑标准槽液先在热水中溶解硼酸，再加到镀槽中。

在冷水中先使胨溶胀，然后将水加热，同时强力搅拌。

应先将氟硼酸加到水中，然后再加入硼酸和金属盐浓液。

标准槽液的组成配制高分散性槽液配方操作条件高分散性槽液配方：这种镀液具有分散能力高、覆盖能力好、镀液成份简单、维护方便，成本低，热熔时的润湿性能好等伏点。

缺点是镀层较软，易在生产过程中划痕。

通过热熔可以改变晶体结构，提高镀层的抗蚀性能。

最常用的电镀工艺
1. 镀铬：将铬镀层覆盖在表面，提高表面的硬度和抗腐蚀性能，同时增加光泽。

2. 镀锌：将锌镀层覆盖在金属表面，形成保护层，防止金属腐蚀。

3. 镀镍：将镍镀层覆盖在表面，提高金属的耐腐蚀性能和装饰效果。

4. 电镀锡：在金属表面镀一层锡，提高金属的耐腐蚀性能和焊接性能。

5. 镀金：将金属表面镀一层金，提高金属的装饰性能。

6. 镀铜：将铜镀层覆盖在金属表面，提高金属的导电性能和耐腐蚀性能。

7. 镀银：将银镀层覆盖在金属表面，提高金属的导电性能和抗氧化性能。

8. 镀锡铅：将锡铅合金镀层覆盖在金属表面，提高金属的耐腐蚀性能和焊接性能。

这些是最常用的电镀工艺，具体应根据不同的材料和应用需求选择合适的电镀工艺。

一、工艺的指导思想⏹最终用途决定工艺⏹工艺的一致性⏹在产品质量和生产成本之间找到最佳的平衡点⏹安全问题二、镀锡板简介电镀锡板因其基板具有合适的强度、优良的焊接性和冲压性，表面镀层具有良好的耐腐蚀性，易于涂布、印刷而广泛应用于食品、饮料、喷雾剂、化工和油漆等的包装以及各种器具的制造。

电镀铬板又被称作无锡钢（Tin Free Steel），简称TFS,是指“代替镀锡板使用，而表面又不镀锡的薄钢板”。

一般分为铬系无锡钢(TFS-Cr)和镍系无锡钢(TFS-Ni)两类。

目前流行的为铬系无锡钢，欧洲通称为ECCS。

这种材料最初是由锡资源缺乏的国家开发成功，后作为镀锡板的一种代用品，被许多国家在制罐行业中推广。

它与镀锡板相比，具有生产成本低、表面附着力强、涂印效率高、耐硫性好等显著优点，广泛用于杂品罐及瓶盖等。

三、镀锡板的分类（GB/T 2520-2000）和性能按成品形状：板、卷按钢级：一次冷轧、二次冷轧按钢基：L、MR、D ：L型钢残留元素(Cu、Ni、Cr、Mo及其它元素)成分特别少，具有极优良耐蚀性，MR型残留元素成分较宽，耐蚀性好，用作一般用途，D型是铝镇静钢，在深冲加工或经受容易产生拉伸应变纹情况下使用按退火方式：箱式、连续按表面外观：光亮、石纹、银光、无光按镀锡量：等厚、差厚按钝化种类：阴极电化学、化学按表面质量：Ⅰ级、Ⅱ级镀锡板的性能机械性能（调质度）：镀锡板的机械性能是指镀锡原板即钢基板的机械性能。

它主要由钢基板的化学成分、轧制工艺和退火工艺决定。

耐蚀性：耐蚀性是镀锡板最重要的性能。

镀锡板大量用于制造食品罐，如水果罐、奶粉罐、午餐肉罐等，由于盛装的食品种类繁多，其腐蚀也有不同特点，因此要求镀锡板具有适应其内装物特点的耐蚀性。

原板的化学成分和表面纯净度影响镀锡原板耐蚀性。

一般要求硫、磷、铜含量越少越好，但也有特殊情况，如对盛有可口可乐类含CO2的饮料，硫含量高些反而提高原板的耐蚀性，对盛有桔子等含柠檬酸的食品，铜含量多些对耐蚀性也有利。

电镀铅锡工序工艺规程电镀铅锡工序工艺规程1 目的为规范电镀铅锡操作，确保产品生产品质2 范围单面、双面及多层板均适应3职责操作执行：生产部操作监督：工程、品管部药水化验：品管部药水添加：工程部、生产部、品管部设备维护保养：生产部设备维修：工程部、设备供应商4 材料、设备和工具4.1材料甲基磺酸、甲基磺酸锡、甲基磺酸铅、甲醛、镀铅锡添加剂、锡铅阳极4.2设备、工具锡铅缸、整流器、过滤器、摇摆机5引用文件无6工艺规程6.1工艺流程6.2流程说明6.2.1上挂具：上挂具时双手戴干净的白纱手套，锁板时夹住板周的导电边，正反锁板，注意不要进入线路图形部位，管位螺丝适当拧紧即可。

6.2.2除油：清除板面上的油污及指纹，为下一步均匀微蚀作准备。

6.2.3微蚀：清洁粗化铜面，除掉板面氧化物，使之得到一个化学清洁的微观粗糙的表面，提高锡铅层与底铜层的结合力。

6.2.4浸酸：除掉铜面上的氧化膜，活化铜表面，防止杂质带入，减少槽液污染。

6.2.5镀锡铅：采用直流电镀方法在需焊接的铜面沉积6－18 um锡铅合金，防止铜面氧化，保证铜面的可焊性。

7设备操作规程7.1生产前先检查各水阀是否处于正常状态，各槽液位是否足够。

7.2取样分析各槽液成份，根据化验结果调整至标准范围。

7.3检查过滤机、摇摆、整流器是否运作正常。

7.4上槽前先擦洗阴极杆，保证导电良好。

7.5板子上槽后将管位螺丝拧紧，然后开启电流，其电流大小依制作单要求执行。

7.6电镀锡铅完成后，先关闭电流，再取下挂具清洗，其板只能在退膜机上烘干，不得在D/F前处理机上进行，以防沾酸板面发黑。

8设备维护与保养8.1每天取样化验槽液成份，根据化验单补加药水，补加药水时双手戴防护胶手套，以防腐蚀性药液灼伤皮肤。

8.2每天上班时检查整流器，过滤机摇摆机是否运作正常，发现故障及时维修。

8.3每班清洁阴极杆，保证导电良好，正常量产时每小时清洁一次。

8.4过滤机保持连续过滤，过滤棉芯每周清洗一次，每个月更换一次。

２、电镀新工艺介绍２ .1合金电镀合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。

以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金，就曾经是一种新工艺。

现在的代镍和节镍镀层，也都是各种合金。

因为合金可以综合单一金属的优点，并具有单一金属所不具备的新的特性，比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。

现在已经认识到，电镀作为一种湿法冶金技术，能生产出用电、热方法做不到的新合金。

包括在制作非晶态材料和纳米材料方面，电镀技术都是有优势的。

合金电镀的原理在传统的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近，如果一个的电位较正，另一个的电位较负，就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合，使之放电电位向负的方向移动，与另一金属的电位相近，达到共沉积的目的。

这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。

但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小，就是这种少量的金属分散在另一金属中，却改变了金属的性能。

用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上，从而改变了金属的物理性能。

但实际上，用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去，而采用电镀的方法则比较容易做到。

不过电镀方法得到的合金的结构是否符合冶金学的原理，则是值得探讨的课题。

现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列，镍系列，铜系列，锡系列，银系列等。

锌作为钢铁的优良廉价的防护性镀层被广泛地采用 , 但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。

〈1〉在开展高耐蚀性镀层的研究中，锌合金的研究引人注目。

最先出现的是锡锌合金，这种合金的含锌量在３０％左右时耐盐水喷雾时间最长，出现红锈的时间可达１５００个小时以上。

最开始进入实用化的工艺是７０年代末的有机羧酸的中性镀液，后来有柠檬酸镀液，现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。

在锡锌工艺之后出现的是锌镍工艺。

这种工艺由于含镍量在５－１０％，成本比锡锌要低，因此很快得到普及。

最先出现的是用于钢板连续电镀的硫酸盐工艺，这大约在１９８２年前后。

甲基磺酸盐体系电镀铅-锡-铜合金工艺
甲基磺酸盐体系电镀铅锡铜合金工艺是一种常用的电镀工艺，以下是工艺步骤：
1. 预处理：将待镀件进行清洗、脱脂、酸洗等处理，以去除表面油脂、氧化物等污染物，保证镀液能够均匀附着在基材表面。

2. 镀液配制：将甲基磺酸盐、锡盐和铜盐按一定比例混合溶解于适当的溶剂中，加入适量的添加剂调节镀液的性能，如增稠剂、缓冲剂等。

3. 镀液调整：调整镀液的温度、pH值和浓度，一般使用温度在40-60之间，pH值为2.5-3.5，铅的浓度在10-50g/L之间，锡的浓度在5-20g/L之间，铜的浓度在10-30g/L之间。

4. 电镀：将经过预处理的待镀件插入电解槽中，作为阴极，同时将铅锡铜合金板作为阳极，通过外加电压使金属离子在电解液中还原沉积在待镀件上。

5. 后处理：将电镀后的铅锡铜合金件进行清洗，去除镀液残留和表面污染物，然后进行干燥和检验，最后进行包装。

需要注意的是，甲基磺酸盐体系电镀铅锡铜合金工艺在操作过程中要注意安全防护措施，避免镀液的接触和吸入，同时要严格控制镀液的温度、pH值和浓度，
避免因不当操作导致工艺不稳定或产生废液。

1．作用和特性焊料（60％）的锡和40％的铅）镀层应具有双重目的。

它既用来作为金属抗蚀层，也用来作为以后要焊接元、器件的可焊性基体。

因为这种镀出的合金近于锡/铅的低共熔点（63的锡/37的铅，熔点为367℉）；因此它是很容易热熔的，这就使得它很可焊。

大多数PCB制造厂商，要电镀金属化孔。

当为了保证焊接一致而要求合金成分不变时，就采用焊料镀层。

美国军用技术规范"MIL-P-81728，电镀锡-铅"指出：除非另有规定，电子元、器件（PCB，尤其是那些用金属化孔互连的、接线柱和空心铆钉的）用的锡/铅镀层的厚度，当以至少相隔0.1 英寸的四点测量时，平均最小厚度应为0.0003英寸（0.3毫英寸）MIL-STD-202的方法208叙述了一个用来确定镀层可焊性的机理。

要得到认可，测试时，镀层应很容易和完全被焊料所覆盖。

电镀锡铅金一般采用氟硼酸盐镀液，这与镀液具有的成份简单、阴极和阳极电流效率高，可以获得含锡、铅为任何比例的合金镀层有关。

锡铅合金电镀镀液主要由氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸和添加剂所组成。

金属的氟硼酸盐可以买到浓液，然后再用水稀释到所要求的金属含量。

下表列出了可以买到的浓缩液的金属含量，配成镀液的各种含量列在下表中，其中有金属化孔电镀用的高分散性镀液配方。

1）镀液各组分的作用：氟硼酸亚锡和氟硼酸铅是金属的来源。

镀液金属组分的变化，将会影响合金淀积层的成分。

锡和铅金属浓液的组成焊料（60%Sn，40%Pb）电镀槽液的技术规范配制100加仑标准槽液先在热水中溶解硼酸，再加到镀槽中。

在冷水中先使胨溶胀，然后将水加热，同时强力搅拌。

应先将氟硼酸加到水中，然后再加入硼酸和金属盐浓液。

标准槽液的组成配制高分散性槽液配方操作条件高分散性槽液配方：这种镀液具有分散能力高、覆盖能力好、镀液成份简单、维护方便，成本低，热熔时的润湿性能好等伏点。

缺点是镀层较软，易在生产过程中划痕。

通过热熔可以改变晶体结构，提高镀层的抗蚀性能。

电镀原理及其工艺简述摘要：通过有关电镀方面文献的查阅，本文概述了电镀的工作原理、分类、工艺过程以及影响电镀工艺质量的因素。

关键词：电镀、原理、工艺、质量。

Abstract:Check out the electroplating through literature, this paper outlines the principles of electroplating, classification，process and the factors that affect the quality of the plating process.Keywords：electroplating, principle, process, quality1 概述电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。

镀层性能不同于基体金属，具有新的特征。

根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层。

2 电镀的基本原理电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。

例如：镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍板，在阴阳极分别发生如下反应：阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni(主反应)2H++2e→H2↑(副反应)阳极(镍板)：Ni－2e→Ni2+(主反应)4OH-－4e→2H2O+O2+4e(副反应)不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位，则金属离子难以在阴极上析出.根据实验，金属离子自水溶液中电沉积的可能性，可从元素周期表中得到一定的规律。

阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。

电子元器件电镀解决方案一1、适用：MLCC、片式电阻、片式电感、片式陶瓷滤波器等电子元器件的镀镍、纯锡、锡铅电镀。

2、特点1)本电镀液属于甲基磺酸体系，三废处理简单。

2)电镀液对元件腐蚀作用弱（温和体系）。

3)稳定性非常好，无须定期进行处理。

4)使用本电镀液镀层应力小：在片容试验中，镍层、锡层厚达15μm，未发现电镀层有不良现象。

5)电镀层可焊、耐焊性、老化及电烙铁实验检测性能良好。

6)电镀液可根据客户要求作相应工艺调整。

3产品名称规格单位产品名称规格单位除油剂固体kg 开缸剂液体升活化剂固体kg 第一添加剂液体升中和剂固体kg 第二添加剂液体升氨基磺酸镍180 g/L 升铅浓缩液100g/L 升氯化镍500 g/L 升HS酸液体升硼酸固体kg 锡浓缩液300 g/L 升PC-3添加剂液体升硝酸银标液0.1mol/L 升W-润湿剂液体升EDTA标液0.1mol/L 升碱式碳酸镍固体kg 碘标液0.1mol/L 升氨基磺酸固体kg 氢氧化钠标液0.1mol/L 升锡保护液液体升注：预浸液由开缸剂和HS酸配制。

4、本体系参考工艺流程：元件－抛光－清洗－除油－清洗－活化－清洗－镀镍－回收－清洗－预浸－镀锡－回收－清洗－中和－清洗－水煮－清洗－烘干－成品5、化学清洗（除油）工艺除油剂是一种高效弱碱性化学除油剂。

该除油剂配方独特，对元件基体和电极表面弱浸蚀，专门用于处理对pH值敏感的电子元件。

也可以根据产品的特点有多种配方可供选择，以满足不同厂家的要求。

操作条件：项目建议值控制范围除油剂（g/L） 30 20～50清洗时间（min） 3 1～6温度（℃） 55 50～60配制程序：加入3/4体积纯水边搅拌边慢慢加入所需除油剂并彻底溶解加纯水至所需体积，加热至工作温度55℃6、活化工艺活化剂是一种高效弱酸性化学活化剂，用于电子元件电镀前活化处理。

这也可以根据产品的特点有多种配方可供选择，以满足不同厂家的要求。

电镀铅基、锡基合金第一节 电镀铅锡合金铅基合金中最重要的是铅锡合金。

该合金具有浅灰色的金属光泽，比较柔软，孔隙率比单层锡或铅都低。

铅和锡的标准电极电位差只有lOmV，且氢过电位高，故可在简单的强酸性镀液中共析，只要控制铅锡离子浓度比和电流密度即可获得任一合金成分的合金镀层，电流效率接近l00％。

镀铅锡合金镀液除使用最普及的氟硼酸盐镀液外，氨基磺酸盐、酚磺酸盐、烷醇磺酸盐和柠檬酸盐镀液业已开始使用。

依合金成分不同，其用途列于表4—3—1。

表4—3—1 各种铅锡合金的用途铅锡合金的金相组织为过饱和固溶体，但在储存过程中会逐渐发生相变。

在某些特殊情况下组分也会与基体形成金属间化合物(例如锡与铜)，这一特性在具有特殊要求的场合，应考虑在基体与铅锡合金镀层之间加镀中间隔离层。

(一)氟硼酸盐镀铅锡合金工艺规范(见表4—3—2)表4—3—2 氟硼酸盐镀铅锡合金的工艺规范(二)镀液的配制(1)将计算量的一半的氟硼酸倒人塑料槽中，加水稀释一倍，并稍加热。

(2)往上述液中缓慢加入碱式碳酸铜，生成氟硼酸铜，将锡粉慢慢加入该液中直到铜离子的蓝色完全消失为止，过滤除去铜渣即得到氟硼酸亚锡液。

(3)另一半氟硼酸溶解用水调成糊状的氧化铅，不断搅拌至完全溶解得到氟硼酸铅液。

(4)将(3)液倒人(2)液之中搅匀。

(5)桃胶溶于约40℃的温水中过滤后加入槽中；蛋白胨亦用温水溶解后加入。

明胶用冷水浸泡过夜，再用热水溶解后加入。

其他组分可直接加入。

(6)2-甲基醛缩苯胺光亮剂的配制：将结晶碳酸钠、水l20mL，异丙醇l00mL倒人三口烧瓶中，接回流管冷却，自漏斗中慢慢加入乙醛150mL，此为放热反应，要冷却反应釜外壁，使反应温度在15℃～20℃下。

待乙醛加完后可允许稍加热，直至出现淡黄色或灰绿色。

然后自漏斗中加入邻甲苯胺50mL及异丙醇500mL，溶液渐变为橙红色。

将混和物置于热水浴中(85℃～90℃)回流2h，用异丙醇稀至1L。

该光亮剂在冷冻介质中避光存放，可在较长时间不变质。