一种铜或镍基材上热浸锡或电镀锡的脱除工艺

摘要

本发明提供一种铜或镍基材上热浸锡或电镀锡的脱除工艺，属于金属表面处理技术领域。其特征如下所述：提供一种脱除液，组成为酸性氟化铵300～500g/L；硝酸0.2～0.4L/L；双氧水0.03～0.05L/L其余为纯水。其制备工艺，按上述配比，取预计配二分之一体积脱除液的纯水，将酸性氟化铵加入水中搅拌至完全溶解，然后向溶液中加入硝酸并搅拌，最后向溶液中加入双氧水搅拌至均匀，即配成热浸或电镀锡层的脱除液。将待处理的电子元器件以滚筒形式放入脱除液，即可迅速去除表面的锡层，脱掉锡后的元器件用清水洗净残留药水干燥后即可。本工艺主要用于铜或镍基材上不合格热浸或电镀锡层的脱除。解决了现有脱除液损伤铜或镍基材。有利于大批量生产。

说明书

技术领域

本发明提供一种铜或镍基材上热浸锡或电镀锡的脱除工艺，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

热浸锡和电镀锡具有耐蚀、熔点低和封装稳定度高、易波峰焊和回流焊等特点，已广泛应用于电子封装行业。封装类电子元器件为钢板上镀镍或者镀铜、铁镍合金，再在镍表面或铜表面热浸锡或电镀镀锡。目前封装类电子元器件热浸锡厚度2.0～3.0μm；封装类电子元器件电镀锡为5.0～8.0μm。热浸锡类封装电子元器件经常出现热浸锡后镀层厚度不均，镀锡层厚度不均直接影响焊接性能。电镀锡封装类电子元器件表面容易产生“小白点”缺陷，“小白点”是电镀锡工艺的致命缺陷，它直接影响封装类电子元器件的耐蚀性能和焊接性能。目前，为了消除热浸锡类封装电子元器件的热浸锡镀层厚度不均和镀锡电子元器件的“小白点”缺陷，主要采取电解脱锡的手段，这样既增加了工人劳动强度，降低了设备作业率，又增加了修复成本。而在常温下采用本方案脱除电镀锡层或热浸锡镀层将具有积极的意义。

目前CN1010767中公开了一种白钨矿药剂处理电选除锡方法，适用于选矿厂分离钨、锡金属矿。此法是在电选之前对白钨矿用含钾、钠离子的工业用碱类药剂：氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、无水碳酸钠、碳酸氢钠等进行搅拌处理，清水漂洗后，进行分级干燥、分级电选除锡，可以使钨精矿含锡量在0.2％以下。但直接用含钾、钠离子的工业用碱类药剂除锡镀层速度慢，除锡镀层时间长。CN1005860中公开了一种氯化亚锡的制备方法，用金属锡、氯气和水在盐酸存在下，于30℃至105℃的温度下进行反应，生成氯化锡，然后再加入还原剂金属锡，在同样条件下，反应生成氯化亚锡。可见用盐酸也可以去除封装类电子元器件不良锡镀层，但在冷的稀盐酸中溶解缓慢，而在热的浓盐酸中溶解迅速，发生反应；但金属镍或铜在热的浓盐酸中也能迅速溶解，发生腐蚀反应。由于盐酸除锡时损伤封装类电子元器件镀镍层或镀铜层，因此盐酸不能用于封装类电子元器件表面锡镀层的去除。CN1124231中公开了一种硫酸亚锡的制备方法，将锡粉加到含硫酸铜的硫酸溶液中，采用至少两次的置换反应以制取硫酸亚锡。可见用硫酸也可以去除封装类电子元器件表面的锡镀层产物，但在冷的稀硫酸中溶解缓慢，而在热的浓硫酸中溶解迅速，发生反应；但金属镍或铜在热的浓硫酸中能迅速溶解，发生腐蚀反应。由于硫酸除锡时损伤封装类电子元器件表面镀镍层或镀铜层，因此硫酸无法用于封装类电子元器件表面锡镀层的去除。用其它酸去除封装类电子元器件表面的锡镀层也存在低温下镀层去除慢，高温下封装类电子元器件表面的镀镍层或镀铜层发生溶解的难题。CN200310108754将溶液直接涂抹在锡镀层的封装类电子元器件面上，使其与锡镀层反应，使封装类电子元器件表面的锡镀层迅速去除，涂抹工艺对于大量电子元器件的不合格镀锡层脱除是不现实的。因此本发明开发出热浸锡或电镀锡不良镀锡层的脱除液是非常有意义的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，在不损伤封装类电子元器件镍基材或铜基材的前提下可快速除去封装类电子元器件表面热浸锡镀层或电镀锡层。提供一种用于封装类电子元器件热浸或电镀不合格锡镀层的脱除液及其使用工艺。其技术方案为：

酸性氟化铵300—500g/L,硝酸0.2—0.4L/L,双氧水0.03—0.05L/L，其余为纯净水。其特征在于采用以下步骤：按上述配比取预计配二分之一体积脱除液的纯水，将酸性氟化铵加入水中搅拌至完全溶解，然后向溶液中加入硝酸并搅拌，最后向溶液中加入双氧水搅拌至均匀，即配成热浸锡或电镀锡不良镀锡层的脱除液。

本发明思路是采用一种酸性氟化铵药剂这种含有氨离子的酸类药剂中加入氧化剂硝酸与双氧水，促使电镀锡或热浸锡镀层表面氧化成氧化锡，氧化锡与酸反应实现快速脱锡，双氧水在本配方中增强氧化性避免配方中硝酸这种强酸使用量过大造成腐蚀电子元器件的镍基材或铜基材的作用。采用一种酸性氟化铵药剂作为对脱除液的酸性缓冲剂又可与脱下的锡离子和微量的重金属离子络合，即提高脱除液反应稳定性又减少对金属镍铜基材的腐蚀。

酸类药剂都可以与锡反应，都有脱除效果，镍或铜在热的浓盐酸中也能迅速溶解，发生腐蚀反应。由于盐酸除锡时损伤封装类电子元器件镀镍层或镀铜层，因此盐酸不能用于封装类电子元器件锡镀层的去除。镍或铜在热的浓硫酸中能迅速溶解，发生腐蚀反应。由于硫酸除锡时损伤封装类电子元器件表面镀镍层或镀铜层，因此硫酸无法用于封装类电子元器件锡镀层的去除。单独用其它酸去除封装类电子元器件表面的锡镀层也存在低温下去除慢，高温下封装类电子元器件表面的镀镍层或镀铜层发生溶解的难题。脱除液选用硝酸配制溶液，主要是硝酸氧化性强，锡被氧化成氧化锡，氧化锡与酸反应。

在本配方中，利用了双氧水的氧化作用降低了硝酸的用量，基本避免了硝酸对电子元器件锡镀层下面镍基材或铜基材的损坏。H₂O₂的氧化取决于分解产生O₂的速度。由于水质、原材料而带入一些固体小颗粒、重金属（Cu，Fe）等离子及高温会导致H₂O₂被催化分解，会在短时间内发生剧烈反应。而配方中酸性氟化铵中的铵离子有络合脱除液中锡离子和微量的重金属离子作用，而使溶液稳定反应。防止反应过快产生的热过多引起药液反应温度上升过快，腐蚀镍或铜基体。这种脱除液用于镍基材或铜基材上热浸锡或电镀锡层的褪除，不会损坏电子元器件锡镀层下面镍基材或铜基材。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、用本发明在大量电子元器件表面脱锡，速度快，工人劳动强度小，电子元器件表面无腐蚀，均匀性好；

2、本发明脱除液配制容易，原料来源丰富，成本低，脱除液只对电子元器件上锡层有影响，对镍基材或铜基材无影响，且溶液反应稳定。用本发明工艺可以对电镀锡生产线或热浸锡生产线上的电子元器件进行在线处理；

3、本发明处理过的电子元器件，良品回收率90％，可大幅度提升电子元器件的良率；

4、本发明是以氧化反应辅以酸性反应的配方，不合格产品的处理干净彻底，适合大规模推广。

具体实施方式

实施例1

首先将氟酸氢铵300g/L溶于水中，然后加入硝酸0.2L/L，加入双氧水0.03L/L，然后将溶液搅拌均匀。然后将基材镀铜或镀镍的表面镀锡的电子元器件以滚筒形式放入溶液中，将产生化学反应，表面的锡镀层迅速去除，用清水冲洗后电子元器件可恢复使用。用本发明处理过的电子元器件，良品回收率90％，且对电镀镍层或电镀铜层的质量无不良影响。

实施例2

首先将氟酸氢铵500g/L溶于水中，然后加入硝酸0.4L/L，加入双氧水0.05L/L，然后将溶液搅拌均匀。然后将基材镀铜或镀镍的表面镀锡的电子元器件以滚筒形式放入溶液中，将产生化学反应，表面的锡镀层迅速去除，用清水冲洗后电子元器件可恢复使用。用本发明处理过的电子元器件，良品回收率90％，且对电镀镍层或电镀铜层的质量无不良影响。

实施例3

首先将氟酸氢铵400g/L溶于水中，然后加入硝酸0.3L/L，加入双氧水0.04L/L，然后将溶液搅拌均匀。然后将基材镀铜或镀镍的表面镀锡的电子元器件以滚筒形式放入溶液中将产生化学反应，表面的锡镀层迅速去除，用清水冲洗后电子元器件可恢复使用。用本发明处理过的电子元器件，良品回收率91％，且对电镀镍层或电镀铜层的质量无不良影响。