环保型酸性全光亮镀锡工艺研究(3)
1.3 镀锡工艺的发展与研究现状
1.4 添加剂的介绍
许多研究表明，酸性镀锡添加剂至少含3种以上成分，即通常所说的主光剂、辅助光亮剂和载体光亮剂。
作为主光剂，可供选择的有芳香醛、芳香酮以及胺类化合物，如苯甲醛、肉桂醛、苯甲基丙酮、苄叉丙酮等。其中不饱合酮是近几年开始引入的主光剂。主光剂应是在阴极上有较强吸附而又有较正脱附电位的物质。但往往其浓度过高时，氢气容易析出，光亮作用明显下降，须添加辅助光亮剂才可以得到光亮镀层。作辅助光亮剂的有脂肪醛和不饱合羰基化合物如酯类、醛类、酮类等。醛类被认为是较好的辅助光亮剂。载体光亮剂也叫分散剂，主要是各种表面活性剂。早期所用的多是阴离子型表面活性剂，如正辛基硫酸钠。它可以使醛胺缩合物很好地溶于镀液，但是其在阴极上的吸附较弱，很快被非离子型表面活性剂取代。如聚乙二醇、聚乙二醇烷基醚和烷基酚聚氧乙烯醚等都可作载体。其中最常用的是烷基酚聚氧乙烯醚类。
此外，稳定剂也是酸性光亮镀锡不可缺少的。常用的稳定剂有抗坏血酸、间苯二酚、脂肪醇、苯酚磺酸等。不同的稳定剂具有不同的稳定作用，如抗坏血酸主要是防止二价锡离子的化学氧化，而苯酚类则有抑制电化学氧化的作用。现在多采用多种抗氧化添加剂。絮凝剂则是将已经出现的四价锡离子沉淀去除，以延长镀液的使用周期。
显然，将上述各类添加剂有选择地分别加入到镀液中同样能获得很好的光亮效果。由此，开发出了综合性能好、管理方便、成本低廉的二液型酸性镀锡添加剂，即具有细化结晶和光亮作用的添加剂FSD-A，及具有走位和增光作用的添加剂FSD-B。在FSD-A的合成原料中，加入了对镀液有稳定作用的有机物，不仅对防止二价锡的化学氧化和电化学氧化有明显效果，而且对增加镀层的光泽度也有有益的作用。单独使用FSD-A虽然可以获得光亮镀层，但其光亮区范围不够宽，在赫尔槽试片的低电流端有10-15mm 的非光亮区，入FSD-B 5ml/L 后，其分散能力明显改善，赫尔槽试片（总电流1A，时间5min）除高电流端有10 mm 左右的条状痕外，其他区域为全光亮，当采用0.5A 的总电流作赫尔槽试片时，可以获得全片光亮。同时，在FSD-B中也加入有微量其他金属离子，以增强其综合性能。
稳定剂的优劣是影响镀液稳定性的主要因素。目前国内的稳定剂种类较多，应慎重选择有效的稳定剂以满足生产的要求。近几年来，我国已有不少电镀研究者着手这方面的研究，研制或配制了各种各样的稳定剂进行试验，其中有些已经投入生产。据文献介绍，天津大学研制的TVM镀锡稳定剂效果较好，可抑制镀液中Sn2+的氧化和水解，提高镀液抗氧化，抗浑浊能力，使可焊性有明显提高。除了使用市场上销售的稳定剂外，还可以自行配制。龙有前等选择了多种无机化合物和有机物复合配制了酸性镀锡液稳定剂XL-97B，加入酸性镀锡液中可形成比Sn2+还原能力更强的物质Rx，它优先与溶液中的氧发生反应，形成氧化产物，减缓或抑制Sn2+的氧化。刘根厚等发现酸性镀锡液中加入酒石酸体系稳定剂可抑制或减缓Sn2+的氧化和水解，稳定效果较柠檬酸体系、葡萄糖体系好。
1.5 光亮剂的介绍
光亮剂由多种表面活性剂、渗透剂、溶剂复合而成。通常是在金属表面起到镀层作用、通过研磨作用影响外观的质感，提高抛光的效率。
主要作用表现在通过活性表面除去停留在金属表面的油污、氧化及未氧化的表面杂质，保持物体外部的洁净、光泽度、色牢度。