摘要：本文简要介绍锡铈镍合金电镀工艺。本工艺镀液稳定，电镀层质量好。
1 前言
为了适应航空航天对电子元件在高低温和低气压下密封性的要求，我厂生产的继电器逐步采用激光封焊新工艺，要求产品均进行整体电镀，镀层必须具有良好的可焊性和耐磨性。从可焊性考虑一般选择电镀银，但银层易变色，若带安装架，后处理相当麻烦。于是，我们选择了合金电镀。锡基合金虽可焊性好具有银白色的外观，一定的抗腐蚀性能，但质软、耐高低温性能差。镀层不仅要可焊性好，而且要硬度高，光亮性好，抗高低温性能有所提高。因此，我们选择锡铈镍合金电镀工艺。
2 锡铈镍电镀溶液成分及配制
锡铈镍电镀溶液的组成及工艺参数为：
配制酸性锡基镀液，先加人计算好的去离子水，将硫酸沿容器壁缓慢加人，并不断搅拌，使其溶液温度保持在50~C一60℃，然后称取好硫酸亚锡，按少量多次的原则，将硫酸亚锡加人已配制的硫酸溶液中，不断搅拌。最后将配制好的硫酸镍、硫酸铈加入(要络合处理)，目前我们主要加一种既是添加剂，又是络合剂的SS类添加剂。镀液的工作温度控制在8℃____13℃，否则镀层硬度不够。
3 工艺流程及影响因素
工艺流程：
除胶→清洗→除油→水洗→缠线→清洗→弱蚀→水洗→上挂→清洗→电解除油→热水洗→去离子水洗→活化→水洗→去离子水洗→镀锡铈镍合金→热水洗→水洗→脱膜→清洗→清洗→去离子水洗→脱水→烘干→检验。
3.1 除胶
用香蕉水浸泡30min一10h(视产品有胶情况定)，然后用牙刷刷洗，不得使引出端有变形现象。
3.2 化学除油
CX--4高效清洗剂，可在40℃下清洗，如果加温至50~C一70~C除油污垢效果更好。
3.3 电解除油
3.4 脱膜
磷酸(H3P04)，mL/L 250—300
水(H20)，mL/L 750—700
温度 室温
时间，min 0.5—1.5
3.5 铈、镍、硫酸以及光亮剂的影响
铈离子在电镀液中，抑制电镀溶液的水解，促进了溶液的稳定，同时控制锡在阴极上成长速度，使得镀锡层结晶细致。
镍离子随添加剂在阴极界面放电，弥散在镀层中，提高了镀层硬度。硫酸提高溶液的导电性、阳极电流效率，阻止溶液中亚锡离子的水解。
SnSO4+2H20=Sn(OH)2+H2S04
当亚锡离子被氧化，溶液变浑浊，其镀层针孔多，可焊性和防腐性能大大下降。
2Sn2+O2+6H20=2Sn(OH)4↓+4H+
光亮剂提高了阴极极化，使得镀层结晶细致光亮，对溶液有稳定性作用，关键对镍离子有络合作用。添加时，必须遵循少量多次的原则。
4 镀层成分及性能
新工艺要求镀层具有良好的可焊性、相对良好的耐磨性、较好的整平性、外观光亮、一致性好、结合力良好。
4.1 外观与温度关系
我们进行了温度和镀层外观要求的工艺试验。试验发现：温度高，外观易发雾，有黑点。原因是温度高，提高了阴极电流效率，添加剂在阴极上的润湿作用下降，使得光亮性差。若温度再高，就会产生亮带或黑色条纹或斑块，甚至出现块状脱落。温度低，离子、分子的移动速度慢，阴极极化有提高，镀层结晶细致，但随浓差极化变大，镀层的成长速度与生成速度失调，随时间的加长，镀层的外观就会越来越差。
部分温度与外观的试验记录见表1。考虑到镀层的外观、硬度、可焊性等，我们把工艺温度控制在8~C一13℃ 。
4.2 不同镀液成分试验
有很多书介绍锡铈合金电镀、锡镍合金电镀均能得到均匀的镀层，但锡铈镍合金很少介绍。我们根据需要镀层要求的实际情况，进行不同镀液成分的试验，不同镀液组成见表2。
电镀试验温度控制在10~C一15~C。经过多次试验，不同溶液成分得到的镀层的盐雾试验、可焊性、硬度试验结果见表3。最终以5#镀液为基准进行改进。
可焊性：以润湿性(F)，即爬高比来记录。(沾锡高与浸焊剂高之比)。
4.3 镀层成分与温度、硬度、可焊性、盐雾试验时间的关系
经过溶液成分的试验分析，确定镀层的成分与温度有关。温度高，含镍量上升，硬度上升，可焊性下降。温度低，含镍量下降，硬度下降，可焊性上升。含镍量高，其盐雾试验有所提高。若温度升高，镍离子是靠配制添加，消耗快，则镀层的硬度、外观均下降。经过分析，综合考虑，镀层镍含量为0.4%一0 7%、铈含量为4% 一5%，其盐雾试验可达36h一40h，硬度(维氏)为130—150，温度控制在8~C一13℃ 。
4.4 镀层性能与温度的关系
镀层硬度只是相对值，且有不同溶液成分的镀层硬度值不同，只取温度相关值。盐雾试验：以外观有轻微均匀变色(变灰、无光亮)，引出端与玻璃绝缘子相接处无腐蚀现象为准(误差5%)。外观按检验标准，分工、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级平均计算。镀层性能与温度的关系见图1。
5 结语
锡铈镍合金电镀工艺的应用，使我厂的继电器产品电镀质量得到了保证，产品外观质量大大提高，满足了用户的要求。
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