1、可焊性鍍層采用無鉛化電鍍

　　錫鉛合金作為可焊性鍍層在電子、電氣產業中已使用了很長時間。由于鉛及其化合物毒性大,嚴重污染環境,對人體危害極大。國內外電鍍工作者從上世紀90年代后期都在積極研究和開發無氰、無鉛的可焊性鍍層,以取代電鍍錫鉛合金。曾試驗過SnBi、Sn Ag、Sn Cu、Sn Zn合金和純錫等電鍍工藝,從鍍液的穩定性,鍍層的可焊性、耐裂性、晶須控制性、本錢等進行了系統的研究和綜合比較,以為電鍍純錫代替電鍍Sn Pb是首選。除了在某些條件下會出現晶須現象外,其余各項性能均優良,可視作最有發展前途替換電鍍Sn Pb的工藝。

　　純錫鍍層表面在某種條件下生長出來的一種細長外形的錫結晶物稱為錫須。作為電子器件的可焊性鍍層,錫須的存在會引起短路,造成電路故障,影響其可靠性。電鍍工作者曾對錫須生長的因素進行試驗研究,其中包括錫鍍層內應力、外部機械應力、晶體結構(晶粒大小及外形)、鍍層厚度、鍍層和基體的類型以及溫度和濕度等都會引發錫須生長。有關錫須的生長還沒有形成嚴密而同一的機理,相關理論尚待進一步研究。

　　(1)在純錫鍍層和基體金屬(銅)之間引進鎳層(預鍍鎳)作為阻擋層,阻止銅向純錫鍍層中擴散,阻止了晶須的形成。

　　(2)將純錫鍍層進行退火處理或再流焊(軟熔),消除應力抑制晶須天生。

　　(3)采用較厚的純錫鍍層,也可以降低錫須成長,一般厚度達8.5μm以上。(4)在電鍍純錫工藝中引進某些對錫須具有較好抑制能力的添加劑(如SYA無鉛純錫電鍍添加劑、甲基磺酸體系鍍液、啞光鍍層)。

　　2、化學鍍鎳的無鉛無鎘化

　　化學鍍鎳是電子電鍍中廣泛采用的電鍍工藝。Pb2+、Cd2+常被用作化學鍍鎳的穩定劑和光亮劑,固然用量很低,但毒性仍高,對環境嚴重污染,對人體危害極大,是ROHS指令明確限制使用的有害物質。

　　化學鍍鎳穩定劑無鉛化,可以改用某些硫的無機物或有機物,如硫代硫酸鹽、硫脲等,也可以用某些含氧化合物,如IO-3、MoO2-4等,某些水溶性有機物,如馬來酸作穩定劑。光亮劑可以改用某些有機物,如糖精、烯丙基磺酸鈉、甲叉丁二酸等。

　　3、取代印刷電路板熱浸SnPb合金的無鉛工藝

　　熱浸Sn Pb合金焊料是制造印刷電路板過程中的一道重要工序,也是PCB板生產過程中存在的主要鉛污染源。

　　取代PCB板熱浸SnPb合金熱風整平工藝有以下幾種工藝:

　　(1)化學鍍鎳/置換鍍金化學鍍鎳 置換鍍金也稱化學鎳金,是一種較好的取代PCB板熱浸SnPb合金熱風整平技術,適于焊接和鋁線鍵合,多用于高檔PCB板。因全程采用化學鍍,線路不必事先導通即可施鍍,鎳層厚度要求約為5μm,磷的質量分數7%～9%,金層厚度只能在0.03～0.1μm之間,最大亦不超過0.15μm。

　　在化學Ni/Au層上進行熔焊時,由于金層很薄,在高溫接觸焊接的一瞬間,金迅速與錫形成“介面合金共化物”,如AuSn、AuSn2、AuSn3等而熔進錫中,所形成的焊點實際上是著落在鎳層表面上,并形成良好的Ni Sn合金共化物Ni3Sn4,因而金層的作用只是為了保護鎳面防止氧化。若金層太厚,則進進焊錫的金量增多,焊點變脆性,反而降低了焊接強度。