本發(fā)明涉及ffc生產(chǎn)中裸銅鍍錫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝。
背景技術(shù)：
錫具有抗腐蝕、耐變色、無毒、易釬焊、柔軟、熔點(diǎn)低和延展性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來，鍍錫層作為抗氧化保護(hù)層已廣泛應(yīng)用于以銅和銅合金為基體的電子元器件和半導(dǎo)體封裝等行業(yè)，且通常通過電鍍方式形成。電鍍是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料底材的表面附著一層金屬膜的工藝。ffc(flexibleflatcable，柔性扁平電纜)可用作數(shù)據(jù)傳輸線纜，應(yīng)用十分廣泛。ffc結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)線基材為裸銅，為提高裸銅的耐腐蝕性、抗氧化性和導(dǎo)電性能，通常需要在裸銅的表面電鍍錫層。但是現(xiàn)有的鍍錫配方多以鍍亮錫為主，錫層金屬中含有有機(jī)物較多，晶粒間易有裂紋；現(xiàn)有的鍍錫工藝對(duì)裸銅基材清洗不干凈會(huì)出現(xiàn)鍍層不均勻、鍍層薄的問題。
發(fā)明專利電鍍液、其制備方法及應(yīng)用此電鍍液的鍍錫工藝(申請(qǐng)?zhí)枮?01310023594.3)公開了一種電鍍液，為包括以下物質(zhì)的水溶液：二價(jià)錫離子、自由酸、濕潤(rùn)劑和光亮劑。該發(fā)明利用穩(wěn)定的添加劑體系制備了金屬工件用的電鍍液，該電鍍液在電鍍過程中不易產(chǎn)生四價(jià)錫，同時(shí)表現(xiàn)出較少的變色，具有操作范圍廣、添加劑的消耗少、可以抑制錫須生長(zhǎng)、不易產(chǎn)生四價(jià)錫、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。該發(fā)明還公開了上述電鍍液的制備方法以及應(yīng)用改電鍍液的鍍錫工藝，但是其錫層中含有有機(jī)物異物，容易產(chǎn)生錫層開裂，電鍍不均勻的問題。
因此急需一種裸銅清洗徹底，鍍錫效率高，錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種裸銅清洗徹底，鍍錫效率高，錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種鍍錫液，原料成分包括：甲基磺酸、甲基磺酸錫、霧錫添加劑和純水，所述原料的質(zhì)量份數(shù)如下：
甲基磺酸：23-27份；
甲基磺酸錫：24-29份；
霧錫添加劑：1-3份；
純水：44-48份；
所述霧錫添加劑的原料成分包括硫酸亞錫和硫酸。
優(yōu)選的，所述霧錫添加劑中原料的質(zhì)量份數(shù)為：硫酸亞錫2-3.5份，硫酸15-20份。
優(yōu)選的，所述純水由專業(yè)純水機(jī)制作，導(dǎo)電率小于50μs/cm。
一種該鍍錫液的高效鍍錫工藝，包括以下步驟：
s1：超聲除塵，將裸銅線材置于含清洗劑的水中進(jìn)行超聲清洗50-70秒，除去表面灰塵，然后再經(jīng)自來水沖洗；
s2：酸洗，將s1中的裸銅線材置于酸洗液中將其表面的氧化物和臟污徹底清除，然后用純水再次沖洗干凈；
s3：微蝕，將s2中徹底清潔干凈的裸銅置于微蝕液中進(jìn)行輕微腐蝕，使其表面變?yōu)榇植陟F面，然后用純水沖洗干凈；
s4：鍍錫，將s3中獲得的粗糙霧面裸銅置于鍍錫液中進(jìn)行電鍍，在裸銅表面形成錫層，然后以純水沖洗干凈；
s5：封孔，將鍍錫后的銅線材引至封孔液中，在錫層表面形成抗氧化保護(hù)層，然后經(jīng)純水沖洗干凈；
s6：干燥，最后將s5中的線材進(jìn)行烘干，去除線材表面的水分。
優(yōu)選的，所述s2中酸洗液為14-17％的稀硫酸，酸洗溫度為23-27℃，該濃度和溫度的酸洗液能夠?qū)⒙沣~表面的油污和氧化物徹底清除。
優(yōu)選的，所述s4中鍍錫的溫度為23-28℃，電流控制在3-5a/dm2，在該條件下鍍錫效率高。
優(yōu)選的，所述s5中封孔液為7-9％的ct-3，封孔的溫度為40-50℃。
優(yōu)選的，實(shí)施s1至s6所使用的設(shè)備為包括超聲槽、酸洗槽、微蝕槽、鍍錫槽、封孔槽和干燥箱的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率高。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明的鍍錫液配方簡(jiǎn)單，不需添加亮光劑等成分，電鍍效率高，能夠在裸銅線材的表面形成一層霧化錫層，鍍錫金屬中不含有有機(jī)物異物，鍍錫層不易開裂。
(2)本發(fā)明采用連續(xù)電鍍生產(chǎn)線，裸銅線依次經(jīng)過超聲除塵和酸洗完成裸銅表面的油污、異物等的清除，利于形成均勻錫層；再經(jīng)微蝕在裸銅表面形成霧面，便于霧化錫層的形成；再經(jīng)鍍錫步驟獲得鍍錫層；隨后的封孔步驟能夠在錫層表面形成一層氧化膜，防止氧化；最后干燥獲得均勻性良好的鍍錫銅線。
(3)本發(fā)明提供的鍍錫工藝簡(jiǎn)單，易于操作，易于用于流水線生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種鍍錫液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：甲基磺酸：23份，甲基磺酸錫：24份，霧錫添加劑：1份，純水：44份；其中霧錫添加劑的原料成分包括硫酸亞錫2份和硫酸15份。
本實(shí)施例中純水由專業(yè)純水機(jī)制作，導(dǎo)電率小于50μs/cm。
一種基于上述鍍錫液的高效鍍錫工藝，包括以下步驟：
s1：超聲除塵，將裸銅線材置于含清洗劑的水中進(jìn)行超聲清洗50秒，除去表面灰塵，然后再經(jīng)自來水沖洗；
s2：酸洗，將s1中的裸銅線材置于酸洗液中將其表面的氧化物和臟污徹底清除，然后用純水再次沖洗干凈，其酸洗液為14％的稀硫酸，酸洗溫度為23-27℃；
s3：微蝕，將s2中徹底清潔干凈的裸銅置于微蝕液中進(jìn)行輕微腐蝕，使其表面變?yōu)榇植陟F面，然后用純水沖洗干凈；
s4：鍍錫，將s3中獲得的粗糙霧面裸銅置于鍍錫液中進(jìn)行電鍍，在裸銅表面形成錫層，然后以純水沖洗干凈，其中鍍錫的溫度為23-28℃，電流控制在3a/dm2；
s5：封孔，將鍍錫后的銅線材引至封孔液中，在錫層表面形成抗氧化保護(hù)層，然后經(jīng)純水沖洗干凈，其封孔液為7％的ct-3，封孔的溫度為40℃；
s6：干燥，最后將s5中的線材進(jìn)行烘干，去除線材表面的水分。
本實(shí)施例中s1至s6所使用的設(shè)備為包括超聲槽、酸洗槽、微蝕槽、鍍錫槽、封孔槽和干燥箱的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線。
本實(shí)施例提供的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝能夠?qū)⒙沣~清洗徹底，鍍錫效率高，所形成的錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化。
實(shí)施例2
一種鍍錫液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：甲基磺酸：27份，甲基磺酸錫：29份，霧錫添加劑：3份，純水：48份；其中霧錫添加劑的原料成分包括硫酸亞錫3.5份和硫酸20份。
本實(shí)施例中純水由專業(yè)純水機(jī)制作，導(dǎo)電率小于50μs/cm。
一種基于上述鍍錫液的高效鍍錫工藝，包括以下步驟：
s1：超聲除塵，將裸銅線材置于含清洗劑的水中進(jìn)行超聲清洗70秒，除去表面灰塵，然后再經(jīng)自來水沖洗；
s2：酸洗，將s1中的裸銅線材置于酸洗液中將其表面的氧化物和臟污徹底清除，然后用純水再次沖洗干凈，其酸洗液為17％的稀硫酸，酸洗溫度為23-27℃；
s3：微蝕，將s2中徹底清潔干凈的裸銅置于微蝕液中進(jìn)行輕微腐蝕，使其表面變?yōu)榇植陟F面，然后用純水沖洗干凈；
s4：鍍錫，將s3中獲得的粗糙霧面裸銅置于鍍錫液中進(jìn)行電鍍，在裸銅表面形成錫層，然后以純水沖洗干凈，其中鍍錫的溫度為23-28℃，電流控制在5a/dm2；
s5：封孔，將鍍錫后的銅線材引至封孔液中，在錫層表面形成抗氧化保護(hù)層，然后經(jīng)純水沖洗干凈，其封孔液為9％的ct-3，封孔的溫度為50℃；
s6：干燥，最后將s5中的線材進(jìn)行烘干，去除線材表面的水分。
本實(shí)施例中s1至s6所使用的設(shè)備為包括超聲槽、酸洗槽、微蝕槽、鍍錫槽、封孔槽和干燥箱的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線。
本實(shí)施例提供的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝能夠?qū)⒙沣~清洗徹底，鍍錫效率高，所形成的錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化。
實(shí)施例3
一種鍍錫液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：甲基磺酸：25份，甲基磺酸錫：27份，霧錫添加劑：2份，純水：46份；其中霧錫添加劑的原料成分包括硫酸亞錫3份和硫酸17份。
本實(shí)施例中純水由專業(yè)純水機(jī)制作，導(dǎo)電率小于50μs/cm。
一種基于上述鍍錫液的高效鍍錫工藝，包括以下步驟：
s1：超聲除塵，將裸銅線材置于含清洗劑的水中進(jìn)行超聲清洗60秒，除去表面灰塵，然后再經(jīng)自來水沖洗；
s2：酸洗，將s1中的裸銅線材置于酸洗液中將其表面的氧化物和臟污徹底清除，然后用純水再次沖洗干凈，其酸洗液為15％的稀硫酸，酸洗溫度為23-27℃；
s3：微蝕，將s2中徹底清潔干凈的裸銅置于微蝕液中進(jìn)行輕微腐蝕，使其表面變?yōu)榇植陟F面，然后用純水沖洗干凈；
s4：鍍錫，將s3中獲得的粗糙霧面裸銅置于鍍錫液中進(jìn)行電鍍，在裸銅表面形成錫層，然后以純水沖洗干凈，其中鍍錫的溫度為23-28℃，電流控制在4a/dm2；
s5：封孔，將鍍錫后的銅線材引至封孔液中，在錫層表面形成抗氧化保護(hù)層，然后經(jīng)純水沖洗干凈，其封孔液為8％的ct-3，封孔的溫度為45℃；
s6：干燥，最后將s5中的線材進(jìn)行烘干，去除線材表面的水分。
本實(shí)施例中s1至s6所使用的設(shè)備為包括超聲槽、酸洗槽、微蝕槽、鍍錫槽、封孔槽和干燥箱的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線。
本實(shí)施例提供的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝能夠?qū)⒙沣~清洗徹底，鍍錫效率高，所形成的錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化。
實(shí)施例4
一種鍍錫液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料：甲基磺酸：26份，甲基磺酸錫：27份，霧錫添加劑：2.5份，純水：47份；其中霧錫添加劑的原料成分包括硫酸亞錫3份和硫酸17份。
本實(shí)施例中純水由專業(yè)純水機(jī)制作，導(dǎo)電率小于50μs/cm。
一種基于上述鍍錫液的高效鍍錫工藝，包括以下步驟：
s1：超聲除塵，將裸銅線材置于含清洗劑的水中進(jìn)行超聲清洗60秒，除去表面灰塵，然后再經(jīng)自來水沖洗；
s2：酸洗，將s1中的裸銅線材置于酸洗液中將其表面的氧化物和臟污徹底清除，然后用純水再次沖洗干凈，其酸洗液為16％的稀硫酸，酸洗溫度為23-27℃；
s3：微蝕，將s2中徹底清潔干凈的裸銅置于微蝕液中進(jìn)行輕微腐蝕，使其表面變?yōu)榇植陟F面，然后用純水沖洗干凈；
s4：鍍錫，將s3中獲得的粗糙霧面裸銅置于鍍錫液中進(jìn)行電鍍，在裸銅表面形成錫層，然后以純水沖洗干凈，其中鍍錫的溫度為23-28℃，電流控制在4.5a/dm2；
s5：封孔，將鍍錫后的銅線材引至封孔液中，在錫層表面形成抗氧化保護(hù)層，然后經(jīng)純水沖洗干凈，其封孔液為8.5％的ct-3，封孔的溫度為40-50℃；
s6：干燥，最后將s5中的線材進(jìn)行烘干，去除線材表面的水分。
本實(shí)施例中s1至s6所使用的設(shè)備為包括超聲槽、酸洗槽、微蝕槽、鍍錫槽、封孔槽和干燥箱的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線。
本實(shí)施例提供的鍍錫液及基于該鍍錫液的高效鍍錫工藝能夠?qū)⒙沣~清洗徹底，鍍錫效率高，所形成的錫層厚度均勻、不開裂、且不易氧化。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。