论叠层片式电感器甲基磺酸盐镀锡及锡后处理

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叠层片式电感器(MLCI)是表面组装电路中最重要的三大无源元件之一。随着电子设备不断超小型化、轻型化、高性能方向发展,高密度表面贴装技术(SMT)越来越受到重视。叠层片式电感器镀锡性能的优劣直接影响到贴装的可靠性。叠层片式电感器的制造工艺包含了配料、球磨、印刷、叠层、切割、排胶、烧结、倒角、涂银、端头处理、测试分选等多个工序,本文就叠层片式电感器端头处理工序的镀锡工艺以及镀后处理技术进行了研究。随着对元器件质量要求越来越严格,端头处理液很大程度上影响产品引线、端头的焊接性能、致密性等,同时对元件的基体材料也可产生不良影响。特别是微型片式电感、电阻元件的大量应用,原来广泛采用的碱性、酸性电镀液对以高活性陶瓷、封装、特种玻璃(高铅玻璃)等为基料的片式元件有很大的负面影响。同时这类镀液对含铅带来的环境问题,人员操作的防护,设备腐蚀,污水处理存在风险。因此开发一种:(1)镀液pH值近中性,对易受酸、碱腐蚀的材料,不影响其性能;(2)无毒,操作环境良好;(3)元件镀层结晶细致,银白色外观,具有优良的可焊,耐焊性能;(4)操作维护方便,质量稳定可靠,废水处理容易的电镀工艺具有非常重大的经济及社会价值。锡及锡一铅合金镀层由于具有优良的可焊性和抗蚀性在电子工业中得到广泛应用。但是近年来,由于世界对环保的要求越来越严格,铅的使用受到很大的限制,欧盟推出了ROHS指令,使得电子元件产业中,元件引脚开始向电镀可焊性纯锡发展。以前的锡镀液是以苯酚磺酸盐盐,卤化物和氟硼酸盐为主,这类镀液浓度范围窄,生产工艺控制较难,镀液毒性大且难以处理。甲基磺酸盐镀锡液体系,镀液呈中性,镀层应力低,可焊性好,允许金属离子含量高,适合于高速电镀,同时镀液范围广,生产控制维护方便,镀液比较环保容易处理,具有很高的工业应用价值。主要研究内容如下:采用正交试验研究了甲基磺酸盐镀液性能,试验出工艺最佳配方,并与硫酸盐电镀锡镀液性能进行了比较。试验对镀锡后的产品进行了抗氧化性后处理,对比不同后处理方式,对产品的抗氧化性能的影响。取A(甲基磺酸亚锡)、B(甲基磺酸)、C(添加剂)和D(电流密度)四个因素,每个因素取三水平,选用L9(34)正交表,做四因素三水平正交试验。在室温下进行试验操作,电镀时间为60分钟,以孔隙率作为正交试验结果分析对象。试验出最佳的工艺配方。通过试验采用不同的抗氧化后处理方法,评估其可焊性能,得出最佳的锡抗氧化后处理方法。
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