電子電鍍中電鍍純錫層相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題探究

高官榮，侯海昌，龍 安

(四川華豐科技股份有限公司，四川綿陽(yáng)，621000)

1 引言

錫鍍層為銀白色或淺灰白色，無(wú)光澤的錫鍍層經(jīng)熱熔后呈光亮外觀(guān)。錫的密度為7.3g/cm3；熔點(diǎn)232℃；硬度12HB～20HB；電阻率為11.3μΩ·cm。在干燥的大氣條件下具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性，并能抗多數(shù)有機(jī)酸的作用；在加熱的堿或濃酸的作用下會(huì)遭到破壞。只有在鍍層無(wú)針孔的條件下，才會(huì)保護(hù)鋼件在大氣條件下不受腐蝕。錫鍍層對(duì)鋼為陰極鍍層，對(duì)銅及銅合金為陽(yáng)極鍍層，可以保護(hù)銅及其合金不受硫化物的有害影響。錫鍍層較軟，能承受彎曲、延展，具有良好的焊接性能和導(dǎo)電性能，并能防止?jié)B氮。新的錫鍍層易釬焊，但鍍層隨時(shí)間的增長(zhǎng)，特別在潮濕的大氣中易氧化，變?yōu)椴灰租F焊。錫鍍層無(wú)毒，因此常用于食品工業(yè)和氧氣系統(tǒng)的防護(hù)。電鍍法所獲得的錫層，不如熱浸法所得錫層的化學(xué)穩(wěn)定性和防護(hù)性能高。當(dāng)溫度低于13℃時(shí)，錫鍍層開(kāi)始從白錫轉(zhuǎn)變?yōu)榛义a而粉化(稱(chēng)之為錫疫)，電鍍含少量(小于1%)的鉍、銻或鉛的錫合金可阻止這種情況的發(fā)生。

2000年后，ROHS等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，目前基本在電子電鍍領(lǐng)域應(yīng)用為電鍍純錫，主要利用鍍錫層具有的良好導(dǎo)電性及可焊性特性，其中焊接性可用于包括波峰焊、回流焊、二次回流焊等場(chǎng)景，系低成本高可焊性鍍種。其主要包括電鍍霧錫、半光亮錫、亮錫三種鍍層外觀(guān)狀態(tài)，主要使用PH值為強(qiáng)酸性的甲基磺酸體系鍍錫，也有少量使用硫酸體系鍍錫，包括高速卷對(duì)卷電鍍、中速掛鍍、低速振、滾鍍，這些電鍍方式加工的零件，三種鍍層外觀(guān)狀態(tài)均有。而對(duì)于特殊玻璃封裝、高活性陶瓷為基料的片式電阻、電容和多層片式瓷介的端頭可焊性鍍錫以及金屬零件滾鍍時(shí)存在易粘貼現(xiàn)象時(shí)，宜選擇PH值為弱酸性的“中性”的鍍錫溶液體系，其主要為霧錫、半光亮錫外觀(guān)狀態(tài)?，F(xiàn)將影響純錫鍍層應(yīng)用的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及解決措施詳述如下。

2 錫晶須問(wèn)題

錫鍍層鍍后經(jīng)一段時(shí)間(可從數(shù)周至數(shù)年)后，有可能生長(zhǎng)出長(zhǎng)而又導(dǎo)電的錫須，錫須的直徑可以是0.3～10μm，其長(zhǎng)度可以是1μm～1mm，從而引起電氣系統(tǒng)的電路短路，鍍含鉛3%以上的錫合金，可避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于純錫，王群勇等人關(guān)于宇航用元器件錫晶須生長(zhǎng)研究[1]、賀巖峰等人關(guān)于無(wú)鉛純錫電鍍添加劑的研究[2]做了詳細(xì)闡述。從表現(xiàn)上來(lái)說(shuō)錫須是由錫鍍層中的壓應(yīng)力引起，但從本質(zhì)上說(shuō)錫的遷移是產(chǎn)生錫須的根源。錫須問(wèn)題解決原則為消除鍍層具備的應(yīng)力。具體較成熟的主要保障措施包括：

① 銅基材鍍錫，使用電鍍鎳作阻擋層非常有效，可避免銅直接和錫經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成Cu5Sn6介面金屬合金IMC，減小應(yīng)力；

② 優(yōu)選電鍍霧錫，其中霧錫晶粒約5μm(一般采用2～5μm晶粒尺寸)，亮錫晶粒約0.2μm，可通過(guò)改變其結(jié)晶結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力；

③ 鍍錫后在150℃下烘烤2h退火(實(shí)驗(yàn)證明，在溫度90℃以上，錫須將停止生長(zhǎng))，退火目的及效果有消除加工應(yīng)力、使IMC厚度變均勻；

④ 鍍較厚的錫層，如8-12μm，此時(shí)表面的錫受到下方因錫銅反應(yīng)傳送而來(lái)的應(yīng)力相對(duì)會(huì)變??；

⑤ 控制鍍層厚度的均勻性，壓應(yīng)力可能會(huì)在鍍層薄處集中，通過(guò)對(duì)添加劑組分及工藝的調(diào)整控制鍍層的厚度均一；

⑥ 通過(guò)鍍液添加劑引入不同的組分增加對(duì)鍍層中錫的作用并對(duì)其擴(kuò)散進(jìn)行限制；

⑦ 使用電鍍錫銅等合金替代鍍純錫。

另外，錫須生長(zhǎng)加速試驗(yàn)方法包括以下三個(gè)試驗(yàn)：

1)高溫濕度試驗(yàn)(方法依據(jù)：J-STD-020A，即雙85試驗(yàn)，)，一般采高低溫濕熱箱取在85℃，相對(duì)濕度85%，貯存1000h后，使用掃描電鏡(SEM)觀(guān)察錫須情況；

2)恒溫試驗(yàn)，50℃保存3個(gè)月后，使用掃描電鏡(SEM)觀(guān)察錫須情況；

3)冷熱沖擊循環(huán)試驗(yàn)(方法依據(jù)：Mil-Std 883E方法1010.7)

3 變色問(wèn)題

肖鑫關(guān)于錫鍍層變色的原因分析及解決[3]、孫紅旗等關(guān)于高速純錫鍍層回流焊變色原因和控制對(duì)策[4]做了詳細(xì)闡述。具體較成熟的主要保障措施包括：

①選擇質(zhì)量好的基材，避免基材表面的缺陷和雜質(zhì)的影響；

②通過(guò)調(diào)整工藝條件(主要是Sn2+濃度、電流密度等)，如改善鍍層的結(jié)晶性能，減少鍍層缺陷、孔隙等弊??；

③平時(shí)做好電鍍槽的維護(hù)工作，防止鍍液渾濁。如果鍍液發(fā)生渾濁，要及時(shí)進(jìn)行絮凝處理；

④加強(qiáng)電鍍后清洗，保證鍍層清洗干凈；

⑤高溫鎳方案，即鎳磷做鍍錫中間鍍層，其中若采用化學(xué)鍍鎳打底工藝，鍍層中的磷含量必須在質(zhì)量百分比5～9%之間，避免出現(xiàn)后續(xù)多次焊接使用時(shí)，出現(xiàn)磷富集現(xiàn)象，影響焊接強(qiáng)度；也有用電鍍中低磷方案，該措施對(duì)高溫回流焊、波峰焊后鍍錫層結(jié)合力改善效果最佳；

⑥霧錫或半光亮錫+酸性磷酸類(lèi)體系后處理，對(duì)通過(guò)260℃、3次高溫回流焊有利；其中霧錫或半光亮錫，因其較大的錫晶粒且錫晶體排列緊密可有效減緩氧化反應(yīng)的速度；酸性后處理后，能形成均勻穩(wěn)定的表面結(jié)構(gòu)，并使表面形成酸性保護(hù)膜，加強(qiáng)表層抗氧化效果；

①～⑥措施運(yùn)用，可達(dá)到抗高溫變色性能，滿(mǎn)足將試樣放在恒溫箱中，使其在225±3℃下保持 15min(從工件表面達(dá)到規(guī)定溫度值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí))，然后打開(kāi)溫箱自然冷卻，達(dá)到鍍層無(wú)嚴(yán)重變色、或起泡現(xiàn)象，允許鍍層輕微變色、不允許出現(xiàn)嚴(yán)重的變色的行業(yè)質(zhì)量判定指標(biāo)，如圖1所示：

A、不合格 B、合格

⑦黃銅零件鍍錫后存放時(shí)，基體中的鋅會(huì)向表面擴(kuò)散，使鍍層變黑，從而降低其釬焊性能，需預(yù)鍍不小于3μm的銅或鎳做中間層；

⑧堿性磷酸三鈉后處理體系對(duì)預(yù)防長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，避免潮濕環(huán)境導(dǎo)致鍍錫變色黑點(diǎn)問(wèn)題改善非常有利；

⑨使用不易吸潮的包裝紙帶，如淋膜紙帶等包裹帶料類(lèi)鍍錫零件，對(duì)避免長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，紙帶吸潮等導(dǎo)致零件變色非常有利。

⑦～⑨措施的運(yùn)用對(duì)在長(zhǎng)期儲(chǔ)存后錫層的變色、發(fā)黑現(xiàn)象改善明顯。

4 可焊性問(wèn)題

奚兵關(guān)于鍍錫層可焊性下降的原因及對(duì)策[5]做了詳細(xì)闡述，具體較成熟的主要保障措施包括：

① 定期沉降處理四價(jià)錫，避免鍍層中雜質(zhì)的沉積，保障可焊性意義重大。目前國(guó)外已推出專(zhuān)用過(guò)濾棉，通過(guò)有效保障過(guò)濾面積和過(guò)濾量，實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)過(guò)濾，避免使用化學(xué)法沉降四價(jià)錫存在的繁瑣操作及停產(chǎn)問(wèn)題，保障有效過(guò)濾出四價(jià)錫沉淀物，這對(duì)于帶料點(diǎn)、線(xiàn)鍍錫類(lèi)零件為避免四價(jià)錫對(duì)點(diǎn)鍍陽(yáng)極的堵塞，保障點(diǎn)鍍質(zhì)量尤為重要；

② 定期安培小時(shí)活性炭處理光亮劑雜質(zhì)，并將光亮劑控制在中下限濃度范圍，可有效降低鍍層中碳含量，該措施對(duì)光亮鍍錫可焊性保障尤為重要；而對(duì)于光亮鍍錫體系，為保障達(dá)到光亮鍍錫層外觀(guān)，實(shí)際操作中，可采用先小電流密度鍍錫至所需鍍層厚度，再用正常電流密度電鍍幾分鐘，提升鍍錫層亮度，達(dá)到外觀(guān)和可焊性兼顧目的。

③ 對(duì)鍍錫層沒(méi)有光亮外觀(guān)要求時(shí)，宜選用啞錫或半光亮錫體系，其中某些商用的半光亮錫體系具備外觀(guān)和可焊性均良好的效果，對(duì)于可焊性質(zhì)量要求較高的鍍層應(yīng)優(yōu)先選用。

5 特殊問(wèn)題

對(duì)于一些薄片金屬結(jié)構(gòu)、陶瓷電容類(lèi)滾鍍小零件，常規(guī)酸性鍍錫體系易引起薄片零件滾鍍時(shí)粘貼出現(xiàn)鍍層漏鍍、鍍層厚度不均勻問(wèn)題，而對(duì)于電容陶瓷零件易引起基材腐蝕、金屬化層脫落問(wèn)題，通過(guò)選用弱酸性(也叫“中性”鍍錫)體系為解決此類(lèi)問(wèn)題的有效辦法。

除上述問(wèn)題外，鍍錫層最為關(guān)鍵的基本性能指標(biāo)——鍍錫層結(jié)合力，少有文獻(xiàn)分析、討論。而我司在近年來(lái)生產(chǎn)中，連續(xù)卷對(duì)卷電鍍零件出現(xiàn)過(guò)典型鍍錫層結(jié)合力不良問(wèn)題?，F(xiàn)就具體案例分析、討論，供電鍍同仁遇到相關(guān)問(wèn)題時(shí)分析、解決參考，如圖2所示。

圖2 連續(xù)卷對(duì)卷電鍍零件鍍錫層結(jié)合力不良現(xiàn)象

案例現(xiàn)象介紹：某磷青銅基材卷對(duì)卷電鍍零件，涂覆為整體電鍍鎳2μm——局部鍍金1.27μm——再局部鍍錫5μm，該零件在鍍錫與鍍金交界部位附近的鍍錫層，使用折彎法或3M 600#膠帶檢驗(yàn)鍍層結(jié)合力時(shí)，鍍錫層出現(xiàn)局部明顯脫落問(wèn)題，如圖3所示。

圖3 3M 600#膠帶檢驗(yàn)鍍錫區(qū)域局部鍍層脫落

相關(guān)結(jié)合力不良可能原因：

① 鍍鎳底層鈍化，導(dǎo)致后續(xù)鍍錫層結(jié)合力不良；

② 鍍鎳與鍍金層置換，導(dǎo)致后續(xù)鍍錫層結(jié)合力不良。

該零件電鍍生產(chǎn)線(xiàn)硬件條件所限，只有一個(gè)長(zhǎng)約80cm鍍金子槽，走帶速度只能控制在約1m/min，在鍍金槽中需電鍍近50S，才能達(dá)到鍍金1.27μm要求，存在鍍鎳層鈍化，導(dǎo)致后續(xù)鍍錫結(jié)合力不良風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)失效樣品分析，發(fā)現(xiàn)鍍錫層脫離區(qū)域只在鍍金與鍍錫交界區(qū)域及附近，而對(duì)絕大部分鍍錫區(qū)域并未出現(xiàn)鍍錫層結(jié)合力不良。即“離鍍金區(qū)域最遠(yuǎn)部位鍍錫結(jié)合力良好，褪錫后呈現(xiàn)鍍鎳層外觀(guān)(下圖區(qū)域③)；稍遠(yuǎn)離鍍金區(qū)域的鍍錫結(jié)合力不良，鍍錫層褪除呈外觀(guān)暗啞狀態(tài)(下圖區(qū)域②)、緊鄰鍍金區(qū)域鍍錫結(jié)合力不良，褪錫處理后錫層外觀(guān)無(wú)變化(見(jiàn)圖4區(qū)域①)。

圖4 對(duì)鍍錫掉皮零件長(zhǎng)時(shí)間褪鍍錫層后外觀(guān)

根據(jù)上述現(xiàn)象，進(jìn)一步對(duì)鍍錫層結(jié)合力不良原因分析見(jiàn)下表1。

表1 鍍錫層結(jié)合力不良表現(xiàn)情況及原因分析

樣品區(qū)域①結(jié)合力不良詳細(xì)分析：當(dāng)鍍金溶液老化、鍍金溶液溫度高、PH值低時(shí)，加之在鍍金溶液水位線(xiàn)區(qū)域的鍍鎳層，而此部位鍍金的陰極電流密度很低，容易發(fā)生鍍金溶液與鍍鎳層的置換反應(yīng)，導(dǎo)致金層結(jié)合力變差，在該種金層上再鍍錫，最后暴露出鍍錫層結(jié)合力不良現(xiàn)象。

樣品區(qū)域②結(jié)合力不良詳細(xì)分析：在鍍金子槽中，存在該部位開(kāi)始一段時(shí)間未鍍上金層，由于零件扇形、在子槽中受進(jìn)出子槽的風(fēng)刀吹動(dòng)、鍍金溶液水位波動(dòng)等因素作用，后續(xù)才鍍上金層。在此之前，樣品區(qū)域②部位的鎳層受鍍金溶液的高溫蒸汽、較長(zhǎng)時(shí)間在空氣中暴露氧化，使該部位鎳層加速鈍化，而弱酸性、弱氰化物的鍍金溶液不具備活化鎳層作用，此時(shí)所鍍金層結(jié)合力偏弱，對(duì)應(yīng)的鍍金層上再鍍錫，鍍錫層結(jié)合力也將受到影響。

而對(duì)上述兩種情況的鎳層上局部鍍金再局部鍍錫，鍍錫后未烘干，只吹干處理時(shí)，采用折彎法和膠帶法檢驗(yàn)鍍錫層結(jié)合力，并不會(huì)暴露出結(jié)合力不良現(xiàn)象，而烘干后再檢驗(yàn)，將暴露出明顯結(jié)合力不良現(xiàn)象。

對(duì)該現(xiàn)象機(jī)理分析為：在上述兩種情況引起的鍍金層結(jié)合力不足的表面鍍錫后，受溫度增加和時(shí)間延長(zhǎng)，金層和錫層之間形成AuSn,AuSn2,AuSn4三種金屬間脆性化合物速度很快，故脆性大[6]，該化合物層改變了錫層自身的柔軟、延展性能，在鍍層內(nèi)部形成具有一定脆性的界面層，使得柔軟錫層所具有的減緩檢驗(yàn)結(jié)合力的作用力能力得到大幅削弱，此時(shí)對(duì)鍍錫層結(jié)合力檢驗(yàn)，則會(huì)使結(jié)合力差部位暴露出不良。這與航天領(lǐng)域中鍍金錫焊應(yīng)用時(shí)，當(dāng)焊點(diǎn)金含量超過(guò)3%時(shí)，將形成金脆現(xiàn)象問(wèn)題原理類(lèi)似。高溫烘烤和存儲(chǔ)一段時(shí)間暴露出鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題，其中高溫烘烤是主因。

為復(fù)現(xiàn)該分析，對(duì)零件鍍金局部鍍錫后零件不烘干和120℃、1min烘干處理。對(duì)兩種狀態(tài)零件褪鍍錫層，發(fā)現(xiàn)未烘干的錫層完全可正常褪除，呈現(xiàn)出錫層下的鎳層或金層；而烘干的錫層在底層有金層部位，無(wú)法褪除錫層。(見(jiàn)圖5)該現(xiàn)象解釋了金底層上鍍錫后，經(jīng)過(guò)高溫烘干處理，將形成金錫金屬間脆性化合物層，誘導(dǎo)鍍錫層結(jié)合力不良暴露。

圖5 對(duì)存在結(jié)合力不良批次零件烘烤/不烘烤后結(jié)合力檢驗(yàn)及褪除鍍錫層后外觀(guān)情況

針對(duì)本典型案列的產(chǎn)生原因，提出如下改善方案：

1)為降低鎳層鈍化現(xiàn)象發(fā)生，采取增加鍍金工位提高連續(xù)電鍍走帶速度；降低鍍金溶液溫度等。

2)為降低鎳層置換金現(xiàn)象發(fā)生，采取當(dāng)鍍金溶液老化時(shí)，可在鍍金溶液中加入約0.5g/L氰化鉀，提高對(duì)金離子的絡(luò)合能力；若老化問(wèn)題未明顯改善，則更換、回收鍍金溶液；適當(dāng)提高鍍金溶液PH；另外商用的防置換劑可適當(dāng)運(yùn)用等。

3)鍍金后增加剝金工序，可達(dá)到將置換、鎳層鈍化所電鍍上的結(jié)合力較弱的金層褪除，同時(shí)剝金工位可對(duì)被置換或不需要電鍍上的薄金層褪鍍回收，減少貴金屬浪費(fèi)，因此剝金工位應(yīng)該作為卷對(duì)卷電鍍的標(biāo)準(zhǔn)工位配置。

上述措施經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證確認(rèn)，可有效改善此類(lèi)鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題的發(fā)生。

針對(duì)該案例，往往在成品裝配環(huán)節(jié)零件折彎工序才暴露出錫層結(jié)合力不良現(xiàn)象，其流出原因?yàn)椋簩?duì)帶料局部鍍錫零件，原檢驗(yàn)方法僅采取折彎法檢驗(yàn)鍍錫層結(jié)合力，折彎區(qū)域相對(duì)固定在零件鍍錫區(qū)域中部，對(duì)于鍍錫與鍍金交接附近區(qū)域，折彎?rùn)z驗(yàn)區(qū)域未覆蓋到，導(dǎo)致漏檢。

為尋找合適的鍍錫層檢驗(yàn)方法，參考相關(guān)鍍錫層結(jié)合力檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SJ20130-1992《金屬鍍層附著強(qiáng)度結(jié)合力試驗(yàn)方法》。(見(jiàn)圖6)

圖6 SJ20130-1992《金屬鍍層附著強(qiáng)度結(jié)合力試驗(yàn)方法》

標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鍍錫和錫合金層推薦：熱震、纏繞、熱熔、摩擦、剝離五種方法，其中纏繞、熱熔、摩擦、剝離法均存在有特定的適用性，且操作較復(fù)雜，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中作為日常結(jié)合力檢驗(yàn)并不適合。

而標(biāo)準(zhǔn)中并未將彎曲法(折彎法)列為鍍錫和錫合金鍍層的結(jié)合力檢驗(yàn)方法，可能是考慮鍍錫層具備柔軟、延展性大的特性，使用折彎法無(wú)法有效檢出，而日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)確對(duì)某些特殊鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題可通過(guò)折彎法檢出，(如圖7)但必須認(rèn)識(shí)到，彎曲法存在檢測(cè)的折彎區(qū)域是否為結(jié)合力不良區(qū)，對(duì)局部鍍錫層結(jié)合力不良問(wèn)題，存在漏檢出的風(fēng)險(xiǎn)。

圖7 彎曲法暴露出的鍍錫層結(jié)合力不良現(xiàn)象

另外，針對(duì)鍍錫層，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：黑色金屬、有色金屬基材鍍錫，均采取對(duì)零件加溫至150℃，保溫0.5小時(shí)后放入室溫水中驟冷，試驗(yàn)后目測(cè)檢查，未見(jiàn)鍍層起泡、片狀剝離，鍍層結(jié)合力判定合格。而對(duì)于膨脹系數(shù)與鍍錫層相近的塑料件金屬化層鍍錫，無(wú)法有效通過(guò)該方法檢出鍍錫層結(jié)合力不良現(xiàn)象(如圖8)，反而只用3M膠帶粘貼后即可有效檢出。

圖8 熱震法無(wú)法有效檢出塑料件金屬化后鍍錫層結(jié)合力不良 3M膠帶法可有效檢出此種結(jié)合力不良案例

為何膠帶法可有效檢出鍍錫層結(jié)合力不良？查閱相關(guān)資料，其依據(jù)為：

膠帶法主要源于線(xiàn)路板化學(xué)沉鎳/金鍍層結(jié)合力的檢驗(yàn)，劃格膠帶法用于噴涂層結(jié)合力的檢驗(yàn)。IPC-TM-650方法2.4.1鍍層附著力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，在印制板行業(yè)中，因3M 600#膠帶(牌號(hào)Scotch)具備粘貼強(qiáng)度大(附著強(qiáng)度值約8N/25mm寬度)、不殘膠特性，行業(yè)中普遍采用非破壞性方式測(cè)試電鍍層、絲印層、噴漆層附著力。其具體檢驗(yàn)結(jié)合力的方法為：使用3M 600#膠帶，緊密貼合在零件被檢測(cè)表面，用手套趕平膠帶下氣泡，然后膠帶垂直被檢測(cè)表面90度反向快速拉起，出現(xiàn)鍍層或涂層脫落為不合格。這在SJ20130-1992《金屬鍍層附著強(qiáng)度結(jié)合力試驗(yàn)方法》中的劃格試驗(yàn)(如圖9)可作為膠帶法的出處，其中，只是劃格+膠帶法更為嚴(yán)苛。

圖9 劃格法檢驗(yàn)鍍層結(jié)合力標(biāo)準(zhǔn)(適用于鍍錫層)

為解決上述暴露出的因結(jié)合力檢驗(yàn)方法不合理、不適用導(dǎo)致的漏檢問(wèn)題，通過(guò)尋找行業(yè)方法和驗(yàn)證，找到如下便于操作、可有效檢出鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題的檢驗(yàn)方法：

①、對(duì)純錫鍍層結(jié)合力檢驗(yàn)：將試樣放在恒溫箱中，使其在220±5℃下保持 15min(若基材是鋅合金壓鑄件，則溫度為120±5℃)，然后自然冷卻。隨后在鍍層上貼緊標(biāo)準(zhǔn)膠帶，5min后迅速拉扯膠帶，要求鍍層無(wú)剝落、起皮或起泡現(xiàn)象。

②、對(duì)“高溫錫”鍍層結(jié)合力檢驗(yàn)：將試樣放在恒溫箱中，使其在260±5℃下保持 15min，然后自然冷卻。然后在鍍層上貼緊標(biāo)準(zhǔn)膠帶，5min后迅速拉扯膠帶，要求鍍層無(wú)剝落、起皮或起泡現(xiàn)象。(“高溫錫”為一種特殊的錫合金電鍍層，鍍層金屬成分以CuNiSnZn為主，金屬元素中CuNiSnZn四種元素總含量不低于99%。其主要特點(diǎn)是可以在高達(dá)260℃的焊接溫度下不發(fā)生鍍層金屬的熔化、起皮、起泡等現(xiàn)象)

上述高溫法+3M膠帶法檢驗(yàn)鍍錫層結(jié)合力，雖效果好，但因操作過(guò)程需加溫，作為檢驗(yàn)人員的例行出貨檢驗(yàn)使用適用。但對(duì)于如大批量加工的卷對(duì)卷電鍍零件的操作人員即時(shí)在線(xiàn)對(duì)鍍錫層結(jié)合力檢測(cè)，因需頻繁抽樣檢驗(yàn)，而該方法需加溫，導(dǎo)致檢驗(yàn)的時(shí)效性、可操作性變差。

因此，建議可采取類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)中的劃格法或劃痕法+3M膠帶法檢驗(yàn)鍍錫層結(jié)合力，即對(duì)鍍錫層正常烘干后零件，使用大頭針對(duì)整個(gè)鍍錫區(qū)斜劃45°至基底金屬，再用對(duì)應(yīng)寬度的3M 600#膠帶對(duì)鍍錫表面區(qū)域按3M膠帶檢驗(yàn)結(jié)合力方法檢驗(yàn)。該方法經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，簡(jiǎn)單、可行。

6 總結(jié)

1)本文對(duì)電子電鍍純錫常見(jiàn)的鍍錫晶須、鍍錫變色、鍍錫可焊性及特殊零件鍍錫結(jié)合理論及特殊零件鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題的原因及解決措施進(jìn)行分析總結(jié)；

2)對(duì)卷對(duì)卷電鍍件出現(xiàn)的典型鍍錫層結(jié)合力問(wèn)題，認(rèn)為其與鍍鎳層鈍化導(dǎo)致后續(xù)鍍金結(jié)合力不良、鍍鎳底層與鍍金溶液置換導(dǎo)致鍍金結(jié)合力較差為影響因素，在此種結(jié)合力較差的鍍金層上鍍錫，經(jīng)高溫烘烤后金錫兩種金屬生成脆性的金屬間化合物，最終暴露出鍍錫層結(jié)合力不良；

3)針對(duì)此類(lèi)鍍錫層結(jié)合力不良產(chǎn)生原因，從防止鎳層鈍化、防止金層置換方面提出可行解決措施；

4)針對(duì)此類(lèi)鍍錫層結(jié)合力不良流出原因，提出采取高溫法+3M膠帶法和劃痕法+3M膠帶法檢驗(yàn)此類(lèi)鍍錫層結(jié)合力均可有效檢出不良，其中，劃痕法+3M膠帶法最為簡(jiǎn)單可行。