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锡铅电镀的演进介绍 一、正统电路板的制作皆采―缩减法‖制程(Subtract Process)以完成板面的线路。而其外 层板之影像转移，在正片阻剂法及负片阻剂法的比较上，又以后者为主流。即在二次线 路镀铜后，还必须再镀―锡铅合金层‖当成耐蚀刻用的―金属阻剂‖，以完成蚀得到线路。 之后，线路表面的锡铅层还需经过热油或红外线的重熔，为下游焊接的基地做好准备。 此等― 电镀锡铅‖的制程，二十多年来曾经出现过的重要配方，大约有下列四种: 1.氟硼酸式标准型槽液(Fluroboric Standard Bath) 此为PCB 界在80 年以前镀锡铅的标准槽液，其配方及作业条件如下: 组成份 操作范围 最佳参数 二价锡离子 50-55g/l 52g/l 铅离子 27-33g/l 30g/l 游离氟硼酸 100-200g/l 100g/l 游离硼酸 25-27g/l 25g/l 蛋白冻(Peptone) 5-6g/l 5g/l (干量) 阴极电流密度 25-40ASF 30ASF 液温 15-38℃25℃ 由于此种槽液系采氟硼酸(Flurobric Acid)配制，其中两种金属也都来自氟硼酸盐;还原性 很强，不易出现四价锡之不良沉淀物，使得槽液较为稳定。但在高电流处为防止其生长 ―枝发‖现象(Treeing)起见，必须加入蛋白质水解的一种中途产物，即蛋白冻(Peptone) 者做为助剂，以改善其镀层质量。 此种Peptone 的用量高达5g/l，长期操作后不免造成槽液的变黄变混浊，出现严重的 有机污染。致使槽液每经三个月必须做一次大规模的活性炭处理，除去过多的杂质及已 分解的有机物，以减少锡铅镀层在后续―熔合过程‖ 中所产生气泡(outguessing)以及缩锡 (Dewetting)的缺失;并对组装时焊锡性不良的问题得预先排队。但此种配方对小孔深孔 中镀层的均匀分布力，却深感吃力，因而到了80 年代以后，上述―标准锡铅镀液‖就被 新一代―高分布力型‖的槽液所取代了。 2.氟硼酸式高分布力槽液(High Torugh Bath) 下述高分布力槽液，其最大的改变是降低金属成份，增加―游离氟硼酸‖含量至原有者4 倍之多，以加强也中镀层的分布呼。其成本虽可从金属(Sn Pb)减量上有所节省，但另 一方面却因游离氟硼酸用量上的大幅增加，反而导致成本上升。且为补充―氟硼酸‖的水 解起见，须经常不断添加及尽量使―硼酸‖饱和，以维持正常的作业。而槽液的臭气、氟 与硼的公害、Peptone 处理等麻烦，却依然帮我无法摆脱。此一代槽液在业界所流行折 限已超过―标准液‖，面且目前仍有人在使用。其配方如下: 组成份 操作范围 最佳参数 二价锡离子 12-20g/l 15g/l 铅离子 8-14g/l 10g/l 游离氟硼酸 350-500g/l 400g/l 游离硼酸 饱和 饱和 蛋白冻(Peptone) 2-7g/l 5 ｇ/l 阴极电流密度 15-20ASF 20ASF 3.非蛋白冻的镀液(NoN - Peptone Bath) 上述两种槽液中所加入的蛋白冻始终是麻烦的来源，故于80 年后期即出现一种―非蛋白 冻‖式的镀液。此乃另加入某些―非离子性界面活化剂‖(Non – Iornic Surfactant)做为替代 品，另以保持镀液澄清免受有机污染。但却因其高低电流处的锡铅分配不均，常在孔壁 上形成铅量较多的皮膜而不易剥尽，对喷锡板在―焊锡性‖上较有影响。此等―非蛋白冻式‖ 氟硼酸槽液，其商品以Pluntin LA 最为著名，是由德国一位电镀权威Dr.Ing. Max Schlotter 所推出且风行很久，其配方如下: 组成份 操作范围 最佳参数 二价锡离子 22.5-45g/l 24g/l 铅离子 14-24g/l 14.1g/l 游离氟硼酸 68-220g/l 75g/l Plutin LA 导电盐 9.8g/l Plutin LA 启镀剂 40mil 阴极电流密度 10-40ASF 20ASF 4.其它不含氟的锡铅镀液 由于环保法令对放流水中氟化物的允许上限为15ppm，而氟的处理只有靠钙的沉淀法， 势必将会制造大量的污泥。而放流水中所允许的硼含量列是低到1ppm，这种致癌物质 的处理，更是困难多多，因而Schlotter 公司又在1988 年发展出一种―烷基磺 酸‖(Alkanolsulfonate)或称为―有机磺酸‖(Organic Sulfonic Acid，即为甲基磺酸)的槽液， 完全放弃氟硼酸，可避免―氟污染‖或―硼污染‖所带来的祸害及处理的麻烦。但四价锡的 老化现象仍不易消除。 此槽液可用于电子零件、接头及PCB