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酸性光亮镀锡和铅锡合金添加剂:光亮锡和铅锡镀层的产生—阴离子的选择

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:1063

阴离子的选择

早在1917年IzrapblweV就详细研究了单盐阴离子对金属离子电解析出的影响,发现阴离子对过电位低的金属离子其电解析出的过电位和镀层性能有明显影响,一般说来,由他们构成的镀液过电位按以下顺序选择:

PO43一,N03-,S042一,CLO4->NH2S03->Cr->Br一>1一

这一顺序也是形成粗糙、大晶粒镀层倾向增大的顺序。在单盐镀液中,阴离子的影响和上述结晶学因素的影响是可比较的。例如在镀铅时从高氯酸盐变为氨磺酸盐时溶液的过电位的变化,几乎同由(111)面变为(110)面时过电位的变化相当。

酸性光亮镀锡早期曾用氟硅酸、高氯酸、氟硼酸、氯化物以及氯化物和硫酸盐的混合液,后来演变为纯硫酸镀液。

氯化物镀液因Cl一的腐蚀性强,而且许多添加剂在氯化物溶液中不显效果。例如烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇以及非离子型的聚氧乙烯聚氧丙烯醚等加入到0.4mol/L SnCl2和2.0mol/L HCl溶液中时,镀液的过电位和镀层结构同无添加剂时一样,所得镀层都是树枝状的。甚至在硫酸镀液中加入少量的Cl一也会明显降低过电位,并使镀层品质变差,这可能是由于Cr-与金属离子形成电子容易通过的[电子桥]的缘故。所以在酸性光亮镀锡时较少采用氯化物镀液。

硫酸盐具有成本低、腐蚀性小的优点,所以硫酸盐酸性光亮镀锡是目前国际上应用最广的一种电镀液。

氟硼酸盐的导电性很好,而其锡、铅盐的溶解度都很大,因此用氟硼酸盐可以得到高沉积速度和高均一性的光亮镀锡和镀铅锡镀液。但是F一离子的毒性很大,这是得不到进一步发展的主要原因。

近年来,烷基磺酸、羟烷基磺酸越来越受到人们的重视,其主要原因是它们溶解锡的容量大,尤其是甲基磺酸亚锡液的稳定性大大优于硫酸体系,且使用的电流密度高、沉积速度快,可在高温下操作,尤其适于高速连续性镀锡和锡合金。它的最主要缺点是成本太高不利于大规模推广。

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