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技術論文

淺談酸性鍍錫專用處理劑

日期:2014-06-28  閱讀:() 

深圳榮偉業電子有限公司-----梁繼榮

摘 要:本文介紹渾濁的酸性鍍錫液危害性、傳統酸性鍍錫液工藝維護缺點及酸性鍍錫專用處理劑的特點與各項性能的測試,同時隨著PCB生產技術成熟、市場竟爭激烈,傳統的酸性鍍錫處理工藝的環保與成本問題引起同行的關注。

 

 

關鍵詞:酸性鍍錫專用處理劑

 

Abstract:  This paper describes the harm and maintenance disadvantage of traditional acid immersion tin , characteristic and all kinds of performance test of the new special treating reagent ,the GP (green production) and cost down for traditional acid immersion tin will attract PCB company ‘s attention along with the skilled production and drastic competition

Key words:  special treating reagent for acid immersion tin

一、前言

目前,PCB電鍍中廣泛應用的酸性鍍錫工藝,主要由亞錫鹽、硫酸和有機添加劑組成,其工藝具有電流效率高、沉積速度快、整平性能好、外觀持久光亮、抗堿蝕性強等特點;但是在實際的生產過程中,由于受各種條件與其它因素的影響,如鍍液溫度過高,劇烈攪拌,硫酸含量不足以及采用顏色泛黃的硫酸亞錫進行添加等,均易使Sn2+加速氧化成Sn4+,Sn4+極易水解成偏錫酸,生成SnOH2沉淀,導致溶液渾濁、造成電流效率下降、光亮劑消耗量增大,使鍍層結晶粗糙脆化、外觀灰暗發霧、針孔等品質缺陷;同時亞錫鹽水解使鍍液渾濁,過濾困難;致使酸性鍍錫液的使用壽命約一年之后必須重配新液;不能對酸性鍍錫液經過處理得到循環使用,造成鍍錫品質的不穩定、廢液處理量大、換槽成本高等工藝不足的缺點。

這一工藝維護缺點的出現,九十年代勵樂公司采用聚乙烯酰胺為主成份的絮凝劑,加入渾濁的酸性鍍錫液中、長使間的攪拌與靜置,最后通過棉芯過濾將其與鍍液分離使鍍液恢復澄清;但因處理過程復雜、時間長、成本昂貴,無法得到同行的認同與推廣。現為了彌補這一工藝上的不足,深圳榮偉業電子有限公司由專家潛心研制成的新一代酸性鍍錫專用處理劑(RW-LP1)。

 

二、處理原理

RW-LP1是采用微生物化學處理原理,在常溫下快速的將懸浮在酸性鍍錫液中的Sn4+游離膠體錫及雜質結合凝聚沉淀,同時吸附鍍液中的有機污染物,再通過棉芯過濾將其與鍍液分離,使鍍液恢復澄清,達到新配鍍錫液的電鍍性能..

 

三、產品特點

l           徹底去除渾濁鍍錫液中的Sn4+

l         對鍍錫液無任何污染及副作用

l         處理劑對光亮劑、主鹽無損耗.

l         操作簡單快捷(處理一次只需46小時)

l         處理成本低,不足新配鍍錫液成本的一半;

l         環境污染小,無需作廢液處理,只要做廢渣常規處理;

l         處理后的鍍錫液清澈見底,其性能等同新配鍍錫液

 

四、酸性鍍錫專用處理劑使用方法與鍍錫液的日常維護

    酸性鍍錫專用處理劑使用方法

1、  先取去鍍槽內錫陽極與陽極袋;

2、  參照鍍錫液渾濁情況加入50100ml/LRW-LP1新型酸性鍍錫專用絮凝劑;(可實驗室做燒杯試驗確定RW-LP1的添加量)

3、  邊加邊攪拌,靜置10min左右方可過濾,如鍍液中有機污染嚴重可用不含cl-的活性炭2g/L的標準進行補加,再進行循環棉芯過濾;

4、  過濾時勤換勤洗過濾棉芯,直到鍍液過濾澄清為止;

5、  處理后調整液位及鍍液成份至正常范圍;

6、  510ASF電流密度電解12小時,再調整錫光劑即可試鍍.

7、  RW-LP1是用微生物化學處理原理,其保存期為一周,由此處理前務必計劃好具體時間與供貨生產時間.

 

鍍錫液的日常維護

1、  防止Sn4+的水解使鍍液渾濁,必須嚴格控制好Sn2+與游離酸的含量,一般

(Sn2+):(H2SO4)控制比例為15左右,同時要保持鍍液的溫度較低;

2、  光亮劑務必要少加,勤加,渾濁的光劑不能使用;

3、  期用不含CL-的活性炭(0.518/L)或處理凈化過濾鍍液;

4、  鍍時鍍槽要加蓋,以防止過多的接觸空氣,減少Sn2+的氧化

5、  檢查循環系統,防止漏氣減少Sn2+的氧化

 

五、酸性鍍錫液處理前后成本分析、濃度變化、性能測試、溶液顏色變化

處理成本分析(供參考)

1、處理成本(以處理1L酸性鍍錫液成本計算)

產品代號

處理量

單價

成本

RW-LP1

60ml/L

40/L

40×0.06=2.4/

處理量由鍍錫液的渾濁度來決定,一般在5080ml/L,最大不超過80ml/L

2、  開新缸成本(以配1升酸性鍍錫液成本計算)

產品名稱

開缸量

單價

成本

SnSO4

40g/

65/

65×0.04=2.6/

CPH2SO4

100ml/

6/

6×0.1=0.6/

錫光劑

40ml/

50/

50×0.04=2.0/

 

 

 

總成本:5.2/

通過上述數據分析,酸性鍍錫液的處理成本不足開新缸的\成本的一半.

 

處理前后鍍液各成份濃度變化測試

    針對在不同工廠、不同的鍍錫液、不同的渾濁度,在使用RW-LP1處理劑70ml/l(即7%)處理前后各成分的濃度變化如下表:

客戶名錄

成份名稱(標準)

處理前

處理后

變化量

變化

A

SnSO4 40g/L

398g/L

36.3 g/L

3.5 g/L

8.8%

H2SO4100ml/L

102ml/L

95.6 ml/L

6.4 ml/L

6.2%

錫光劑(40ml/L

根據侯氏片確定補加量

2.6 ml/L

6.5%

B

SnSO435g/L

35.6 g/L

33.2 g/L

2.4 g/L

6.7%

H2SO4100ml/L

98.7 ml/L

93.6 ml/L

5.1 ml/L

5.2%

錫光劑(40ml/L

根據侯氏片確定補加量

2.2 ml/L

7.4%

C

SnSO435g/L

32.2 g/L

30.1 g/L

2.1 g/L

6.5%

H2SO4100ml/L

96.7 ml/L

92.4 ml/L

4.3 ml/L

4.5%

錫光劑(40ml/L

根據侯氏片確定補加量

2.8 ml/L

5.5%

D

SnSO440g/L

39.5 g/L

35.8 g/L

3.7 g/L

9.3%

H2SO4100ml/L

104.6 ml/L

98.5 ml/L

6.1 ml/L

5.6%

錫光劑(40ml/L

根據侯氏片確定補加量

3.2 ml/L

8.0%

E

SnSO435g/L

36.4 g/L

33.8 g/L

2.8 g/L

7.7%

H2SO4100mlL

97.00 ml/L

90.5 ml/L

6.5 ml/L

6.7%

錫光劑(40ml/L

根據侯氏片確定補加量

2.5 ml/L

6.3%

 

   從以上圖表數據可看出:SnSO4濃度下降6.7%-9.3%H2SO4濃度下降4.5%-6.7%、錫光劑濃度下降5.5%-8.0%;各濃度變化與RW-LP1處理劑70ml/l(即7%)處理量相當,也就是說RW-LP1處理劑加入70ml/l(即7%)把原液稀釋約7%,對原液中各成分無損耗作用。

   

處理前后鍍液的性能測試

1、  配制新鍍錫溶液:SnSO4    40G/L

                   H2SO4     100ML/L                        

                   光亮劑     40ML/L                          

                   溫度       25

  候氏槽片試驗    取上述新液270ML

                  電流       1安培

                  時間       5分鐘

  候氏片結果:(見圖一)光亮度高低電位較均勻

背面低位區爬滿            

 

2、  渾濁的原鍍錫溶液:SnSO4    40G/L

H2SO4     100ML/L                        

                    光亮劑     40ML/L                           

                     溫度       25

  候氏槽片試驗    取上述新液270ML

                  電流       1安培

                  時間       5分鐘

  候氏片結果:(見圖二)光亮度高低電位較均勻

              背面低位區爬不上錫

                  

                                            

3、  處理后鍍錫溶液:SnSO4    35.8G/L

                   H2SO4     91ML/L                        

                   光亮劑     35ML/L                          

                   溫度       25

  候氏槽片試驗    取上述新液270ML

                  電流       1安培

                  時間       5分鐘

  候氏片結果:(見圖三)光亮度高低電位較均勻

              背面低位區爬滿

                                     

4、  處理后鍍錫溶液(調整各成份至正常范圍):

SnSO4    40G/L

                   H2SO4     100ML/L                        

                   光亮劑     40ML/L                          

                   溫度       25

  候氏槽片試驗    取上述新液270ML

                  電流       1安培

                  時間       5分鐘

  候氏片結果:(見圖四)光亮度高低電位較均軍勻

              背面低位區爬滿

 

                               

                                                      

處理前后溶液顏色變化(見下圖片)

                       

   新配溶液                        處理后溶液                 待處理工作液

 

從以上各項測試驗證了新型的酸性鍍錫專用處理劑(RW-LP1)低成本、環保、高效、高性能的特點,同時也得到了多家大型廠家生產驗證。

 

六、結束語

總之,隨著PCB生產技術成熟、市場竟爭激烈,產品的環保性、低成本控制成為生產廠家管理首要任務;由此傳統的酸性鍍錫處理工藝的環保與成本問題會引起同行的關注;新型的酸性鍍錫專用處理劑(RW-LP1)會得到同行們推廣使用,充分體現該產品高效、環保、低成本的特點;為傳統的酸性鍍錫處理工藝維護推向革新階段。

 

 

 

 

 

作者簡介﹕

梁繼榮:男﹐從事PCB生產、工藝、工程、品質管理十多年,先后在普林遠東、深圳恩達電子、香港金意化學等公司任主管、高級工程師、經理等職務。現專業從事PCB特種凈化系類輔材、濕制程化學藥水等業務與服務。

   

通訊地址:深圳市龍崗區中心城榭麗花園37單元602

姓  名:梁繼榮              郵編:518116

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