简介 TEL:
STANNOSTAR? 1405L
甲基磺酸电镀光亮纯锡工艺
STANNOSTAR 1405L 是光亮镀纯锡工艺,特别适用于电子元件电镀。独特的添加剂体系镀出的镀层有机含量极低,在很宽的镀液操作温度范围内都可以得到极光亮、可焊性极好的镀层。 STANNOSTAR 1405L 镀层表面形态均匀、稳定,此款产品既适合高要求的半导体件低速滚镀、挂镀锡工艺。又特别适合电子连接器高速电镀工艺,特别是半金锡、半金镍及局部电镀纯锡工艺。
特点
STANNOSTAR 1405L 镀出的锡层符合并超过所有电子工业领域内的测试规格
(MID-STD-202F,208F 测试方法,及 MIL-STD-883C,2003 测试方法)。
所需材料
添加剂名称
STANNOSTAR A-300 锡浓缩液
含锡 300 g/L,甲基磺酸锡浓缩液
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液
70%(w/w)甲基磺酸溶液
STANNOSTAR 1405L-
湿润剂和光亮剂(用于开缸)
STANNOSTAR 1405L-
湿润剂和光亮剂(用于补充)
包装规格
5.55 加仑
5.55 加仑
5.55 加仑
5.55 加仑
镀槽: 聚丙烯槽或衬橡胶的钢槽。
镀槽准备:如新镀槽或之前用于其它工艺,请按以下方式清洗。
1. 碱洗
普通情况 磷酸三钠(Na3PO4) 3-7 oz/gal (22.5-52.5 g/L)
氢氧化钠(NaOH)1-3 oz/gal (7.5-22.5 g/L)
重油污:磷酸三钠(Na3PO4) 8 oz/gal(60 g/L)
氢氧化钠(NaOH) 8 oz/gal(60 g/L)
将以上化学品用水溶解于槽中,必须遵循强碱性化学品的安全操作
规程。将溶液升温至 125°F(52 ℃),并持续至少 6 小时。大多
数电镀的加热器都耐碱,可以在此条件下使用。6 小时后,将溶液
泵出至槽底剩下约 1 英寸(2.54 cm)深。用剩下的溶液刷洗槽壁。
2. 冷水冲洗
将步中的碱溶液彻底冲洗干净。将水注满镀槽,再倒掉,重复
两次后,再冲洗 5 分钟。
3. 酸洗
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液:10%,v/v
在槽中将酸浓缩液用水混合好,必须遵循强酸性化学品的安全操作
规程。加热至 130°F(55 ℃),在电镀系统中循环 8 小时。
4. 冷水冲洗
按第 2 步的方式清洗镀槽
搅拌
通风:
最后,用活性炭过滤的去离子水或蒸馏水冲洗干净,即可使用。如
暂时不用槽子,一定要将镀槽盖好,以免再次污染。
除镀槽外,也必须排除其它污染源,确保无污染物带入镀液。阳极袋、过滤袋和滤芯需在沸水中浸泡 30 分钟,洗去上面的胶料和防电剂混合物。新阳极需除脂及碱洗。用离子交换树脂制成的去离子水还需经活性炭过滤,除去其中的有机物。总之,任何与镀液接触的物件均可能对镀液造成污染,必须进行适当的处理。需适当的冷却设备搅拌可使镀层均匀,增大工作电流。建议用机械搅拌。因空气搅拌会导致过量气泡及四价锡的生成,故不能采用。需有符合当地安全条例的抽风系统。
化学成份
STANNOSTAR A-300 锡浓缩液
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液
STANNOSTAR 1405L 添加剂
开缸
滚镀 挂镀 高速镀
50 ml/L 100 ml/L 150 ml/L
150 ml/L 130 ml/L 150 ml/L
100ml/L 80 ml/L 80 ml/L
操作参数
锡(金属)g/L
15
范围
10-20
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液 ml/L
操作条件
建议
电流密度 A/dm2 范围内
搅拌 中速
温度℃ 范围内
阳极与阴极比例≥1:1 150 125-175范围
0.2-3.2
强烈
14-35℃
建议使用纯锡阳极,可溶性阳极需使用阳极袋。
开缸步骤
以下步骤适用于初步测试。配制 1 升镀液:
a) 加 500 ml 去离子水于干净的槽中;
b) 边充分搅拌,边加入 150 ml STANNOSTAR A-70 酸浓缩液;
c) 加入 50 ml STANNOSTAR A-300 锡浓缩液;
d) 加入 100 ml STANNOSTAR 1405L 添加剂;
e) 加去离子水至所需体积,混合均匀;
f) 分析锡、添加剂和酸浓度,并调至期望值;
g) 建议进行试镀,按工艺需要(如镀速)、产品要求(如厚度)确定的溶液成份及操作参数。
以上溶液成份的建议值,不可能在任何情形下均能得到性能。可在以下指
引帮助下得到理想的性能。
金属锡浓度
镀液的金属浓度取决于镀速、搅拌速度和最小带出损耗间的平衡。如因电流密
度过大而使镀层烧“焦”(即有黑灰或黑色的小节瘤,或呈粉末状),则可在规
定范围内降低电流或提高锡浓度。加强溶液搅拌和提高温度也有助于提高电流
密度的上限。
添加剂浓度
添加剂浓度取决于操作条件和产品要求。如操作条件明显超出建议范围,
添加剂含量也需改变。详情请向技术服务人员咨询。
工艺控制
镀层性能的稳定要靠整个工艺来保障。应以说明书中的建议操作范围为指导。
建议定期分析和补加,以保证镀液成份(参考分析控制部分)不超出建议范围。
锡的补充及控制
因带出损耗,需定期检测金属浓度。如金属锡浓度低于 10 g/L,则需将其调回
15 g/L。
酸浓度与控制
游离酸浓度应控制在 125-175 ml/L。
温度控制
建议操作温度为 14-35 ℃。镀液温度高于 35 ℃时,需要冷却。
镀件外观的一致性依赖于以下条件:
1. 稳定的搅拌控制
2. 稳定的温度控制
3. 稳定的电流密度控制
4. 产品的参数的确定(对每一种产品建立一个控制点)
添加剂浓度与控制
STANNOSTAR 1405L 工艺对添加剂浓度变化有很宽的承受范围。但仍建议通
过分析维持添加剂浓度。如不能经常分析,也应根据 AH 补充,并定期分析。
定期分析能确定添加率是否正确,是否需要调整。在未确定添加率之前,建议
STANNOSTAR 1405L 补充剂的添加率为 500 ml/1000 AH。
维护
为确保在镀液的使用期限内都得到质量的镀层,建议遵循以下几点:
确保前处理清洗干净,无残余物或杂质带入镀液;
镀件进入 STANNOSTAR 1405L 电镀工序前,先用 10%
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液预浸;
定期检测锡、游离酸和添加剂浓度;
定期检查、并更换阳极;
定期检测温度。
如做到以上几点,镀层仍未达要求,则需进行活性炭处理。活性炭处理可在线
进行,也可整批处理。
在线活性炭处理
在线活性炭处理的效果取决于活性炭的用量和镀液通过过滤器的次数。保留一个原液样品以做对比分析;
每升镀液需颗粒炭约 20 g;
让所有镀液通过过滤器至少 20 次,过滤时间依过滤泵和过滤流速而定;
处理后,分析各成份含量并调至操作范围;
以下活性炭处理程序应在另一个配有机械搅拌及过滤器的处理槽中进行。
1. 保留一个原液样品以做对比分析;
2. 将 STANNOSTAR 1405L 镀液转移到处理槽中;
3. 边搅拌,边加入 8-20 g/L 活性炭颗粒,连续搅拌 6 小时;
4. 让活性碳沉淀 2 小时;
5. 用硅藻土作助滤剂将镀液过滤入另一个槽中。如镀液变回最初的颜色,则
可倒入镀槽中。否则,再过滤一次。如滤液中仍有活性炭微粒,应使
用更细的助滤剂。
6. 取样,做成份分析;
7. 补充添加剂及其它必要成份;
8. 做流体动力控制霍尔槽(HCHC)或标准霍尔槽实验,调整镀液成份,以得
到满意的镀层。
分析控制
锡的分析步骤
以淀粉为指示剂,用碘溶液滴定法分析锡含量。
所需材料及试剂
材料
1L 容量瓶
50 ml 滴定管(至 0.1 ml)
250 ml 锥形瓶
2 ml 移液管
搅拌器及搅拌子
试剂
碘,试剂纯
碘化钾,试剂纯
碳酸氢钠
盐酸,试剂纯
可溶性淀粉
去离子水或蒸馏水
0.1N 碘溶液:将 20 g 碘化钾溶解于 400 ml 去离子水中,再加 12.96 g 碘,溶
解后稀释至 1 L。
淀粉溶液:将 1 g 可溶性淀粉溶解于 25 ml 冷去离子水中,再将其倒入 75 ml
沸水中,搅拌至溶解。
分析步骤
1. 用移液管取 2 ml 镀液于 250 ml 锥形瓶中,加 100 ml 去离子水;
2. 加 20 ml 20%盐酸溶液,慢慢加入 1-2 g 碳酸氢钠,避免过量起泡;
3. 加 2-4 ml 淀粉溶液,用 0.1N 碘溶液滴定至最少 30 秒钟内不消失的蓝色终点。
计算
锡(g/L) = V0.1N 碘溶液(ml) x 2.97
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液的分析步骤
用氢氧化钠滴定法分析酸浓度。起初时 pH 值变化很小,当 pH 值约为 2.2 时,
随着氢氧化钠溶液的滴加,pH 值将有明显的增加。硫酸钠用于抗铅离子的干
扰。(注:建议先用此方法分析已知浓度的样品。)
所需材料与试剂
材料
pH 计
5 ml 移液管
250 ml 烧杯
搅拌器及搅拌子
试剂
1N 氢氧化钠标准液
15% 硫酸钠溶液
蒸馏水或去离子水
1. 用移液管取 5 ml 样品溶液于 250 ml 烧杯中,加 20 ml 15% 硫酸钠溶
液;
2. 混合均匀,加去离子水至 100 ml;
3. 边搅拌,边用 1N 氢氧化钠标准液滴定至 pH 值至 1.8-2.0 ;
4. 用去离子水冲洗杯壁;
5. 继续以每次 0.2 ml 的量追加氢氧化钠标准液,每次追加后冲洗烧杯,并
记录 pH 值;
6. 因金属含量不同,终点应在 pH 值为 2.2-2.8 之间。取每追加 0.2 ml 氢
氧化钠标准液后 pH 值变化的点为终点。
计算
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液(ml/L) = NNaOH x VNaOH(ml) x 20.8
STANNOSTAR1405L 添加剂的分析步骤
STANNOSTAR1405L 添加剂是以氯甲烷萃取出镀液的润湿剂成分来进行分析
的。萃取液与水溶性络合剂反应成蓝色,分隔出蓝色的氯甲烷层,测量此氯甲
烷的吸收值在 620nm。以知浓度的镀液制出校正曲线,工作液的
STANNOSTAR1405L 添加剂便可从校正曲线上确定。该颜色有 2 小时的稳定
期。
材料及试剂
设备
2 ml,5 ml 和 10 ml 移液管
60 ml 分液漏斗
60 ml 聚乙烯瓶,带盖
玻璃或聚乙烯滴管
分光光度计或比色计
1 cm 比色皿
试剂
二氯甲烷,试剂纯
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液
STANNOSTAR A-300 锡浓缩液
STANNOSTAR1405 添加剂
硫氰化铵,试剂纯
六水合硝酸钴,试剂纯
磁力搅拌器及 1 吋搅拌子
标准和空白溶液配制
配制含 5、7、10 ml STANNOSTAR1405 添加剂的标准液各 100 ml(相当于
50、70、100 ml/L 的 STANNOSTAR1405 添加剂的溶液)。标准液中的金属
浓度应调配至与工作液中的浓度相同。一般,标准液成份如下:
去离子水
STANNOSTAR A-70 酸浓缩液
STANNOSTAR A-300 锡浓缩液
STANNOSTAR1405 添加剂
去离子水
络合剂(STANNOSTAR 显色剂)
去离子水
硫氰化铵
硝酸钴
去离子水
40 ml
15 ml
16.7 ml
5,7,10 ml
稀释至 100 ml
20 ml
62 g
28 g
稀释至 100 ml
注意:硫氰化铵的溶解性极强,且会使用溶液体积增大,故最初时切忌加水过
量。混合中,溶液会变冷,为使溶解完全,可能需将溶液加热至室温。
步骤
1. 用移液管取 5 ml STANNOSTAR 1405L 镀液 (及 STANNOSTAR 1405
标准液)于分液漏斗中;
2. 用移液管取 15 ml 氯甲烷于分液漏斗中,盖上盖子;
3. 摇动三分钟 ,静置 1-2 分钟,待其分层;
4. 将瓶底的氯甲烷层转移入 60 ml 聚乙烯瓶;
5. 加 3 ml STANNOSTAR 显色剂,一个 1 寸的搅拌子,立即盖上盖子;
6. 搅拌 15 分钟,然后让其分层;
7. 用吸管将瓶底的蓝色液体吸出,置于 1 cm 比色皿中;
8. 立即盖上盖子以免挥发;
9. 测量样品溶液(及标准液)与空白溶液对比在 620 nm 处的吸收值;
注意: 空白溶液的配制需经过以上同样的步骤 (除了步骤 5 中用 3mL 去离
子水代替 STANNOSTAR 显色剂)。
10.按吸收值与 STANNOSTAR 添加剂 1405L 浓度(ml/L)做曲线;
11.工作液中 STANNOSTAR 1405L 添加剂的浓度便可在曲线上读出。
特别声明
此说明书内所有提议或关于本公司产品的建议,是以本公司信赖的实验及资料
为基础。因不能控制其他从业者的实际操作,故本公司不能保证及负责任何不
良后果。此说明书内的所有资料也不能用为侵犯版权的证据。
备注:甲基磺酸的密度=1.35;甲基磺酸锡的密度=1.55