国外无铅电镀的动态铅的消除大体经历了这样的一个过程:1700年科学研究表明铅有毒,1933年在JAMA法案中强调了铅对儿童的毒害,1973年从汽油中开始消除铅,1978年铅从家用油漆、商业油画中被去除<7>。80年代起,许多国家明令要求使用无铅汽油。一些国家立法大大地推动无铅电镀的应用。
在美国02%合金污染是焊接剂中的铅引起的。欧洲的水平是01%.美国环保署采取调整性的措施来消除普通消费品中的铅,例如汽油和油漆产品,而且在酸性铅电池上采取了严格的管理要求来防止在河流中固体废料的处理。这些措施已成功地导致了美国人均铅含量的水平在最近的十年中从128mg100mL下降到28mm100mL以下,下降了78%.
环保署计划减少有毒释放量,铅和铅的化合物从25000磅下降到10磅。在2000年6月,PPC召开会议讨论关于减少有毒的污染物政策。PPC的陈述中表示它正在寻找调整物来消除或减少铅焊料。欧洲理事会(EC)提议如果车辆在寿命结束时没有把铅分离出来那就禁止铅在汽车车辆内使用。
由于欧洲国家在电子产品中逐步上升的压力,导致欧洲理事会(EC)感到需要起草立法调整有毒的元素在电子产品中的使用。欧盟关于电子、电气产品废物指令(WEEE法规,2003年1月27日)要求在锡铅合金镀层中淘汰铅的使用。受到了全世界的工业界的注意。日本对无铅化的响应最为积极。日本电子工业协会于1998年决定,主动在电子1组装中消除铅。目标是在2002年50%电子产品达到无铅,2004年完全无铅。
锡铅合金的电镀进行锡铅合金电镀的原因铅是有毒的元素,目前微电子器件电镀为何大部分还采用镀锡-铅合金主要原因是:(1)成本比较低,可以说在可焊性镀层中镀锡-铅合金的成本最低。(2)纯锡镀层在长期存放中会生长晶须可能造成元器件及线路板短路<8、9、10>,尤其是在铜合金上,其中锌黄铜上镀纯锡最容易长锡须。(3)可以提高镀层的细腻程度,改善外观。
锡铅合金电镀工艺(1)氟硼酸体系该体系是以氟硼酸亚锡及氟硼酸亚铅为主盐。
通过控制镀液中的Sn2+和Pb2+浓度及比例,同时控制操作条件得到镀层SnPb1000-6040的合金镀层。这是获得锡-铅合金镀层最经典的方法,质量稳定,有非光泽镀液和光泽镀液。由于氟化物的毒性及废水处理困难,三废治理投资及运转费用较高,应用受到较大限制。
(2)酚磺酸体系该体系出现比较早,但是未得到广泛的应用。
该体系可获得高锡含量的锡-铅合金镀层。各成分浓度、温度及电流密度对分散能力影响较小,SnPb对电流密度影响较小。体系中含有毒物质,对操作者和环境有害,限制了应用。
酸性氟硼酸盐镀锡工艺镀液组成为氟硼酸亚锡75gL-115gL,氟硼酸50gL-150gL和适量的添加剂。操作温度为20-30,电流效率高(接近100%)。此工艺较硫酸盐镀锡工艺阴极电流密度高(可达100Adm2),适用于高速电镀。如采用明胶和奈酚作为添加剂可获得暗锡镀层。添加相应的光亮剂可获得光亮镀层。该工艺主要的缺点是氟硼酸严重污染环境,腐蚀性强且废水较难处理。
结语笔者通过研究发现锡须的生长是由于镀层的内应力形成的,纯锡及锡铅合金镀层上都会长锡须。可以通过改变添加剂的配方和镀无铅合金来控制锡须的生长。无铅电镀在工艺上的发展主要以甲基磺酸盐体系为主,电镀无铅合金和电镀纯锡工艺,二者有并驾齐驱的趋势。

















