錫-鉛メッキ浴ではウィスカが発生し-汚染が促進されるのはなぜですか。PTFE 熱交換器はどのようにして汚染を阻止するのですか?

ウィスカーの問題

錫ウィスカーは、電気めっきされた錫や錫鉛の表面から自然に成長する、微細な髪の毛のような結晶フィラメントです。{0}{1}これらは電子アセンブリ、特に鉛フリー規制によりウィスカーの軽減が改めて注目されている信頼性の高い航空宇宙、医療、防衛用途において、短絡の原因となります。-ウィスカーの成長は、析出物内の圧縮応力、金属間化合物の形成、さらにめっき浴内の金属汚染によって-重大-によって加速されます。

汚染源は浸漬ヒーターに遡ることがよくあります。ステンレス鋼とチタンのコイルは、錫-鉛めっきに使用されるフッ化ホウ酸塩またはメタンスルホン酸電解液中でゆっくりと腐食します。溶解した鉄、ニッケル、クロム、またはチタンのイオンは、錫-合金と共析します。-これらの異質な金属原子は、ウィスカー核生成サイトとなる格子の不連続性を形成します。ウィスカー密度を測定可能なほど増加させるために必要な汚染レベルは驚くほど低く、溶解鉄が 10 ～ 20 ppm あるとウィスカー数が 2 倍になります。

PTFE熱交換器は金属イオンの放出がゼロです。フッ素ポリマーには金属が含まれていません。錫-の堆積物にはヒーター由来の汚染がありません。-この発生源からのウィスカー核生成は排除されます。

共-堆積とウィスカー核生成リンク

錫{0}}鉛めっき浴中の金属不純物は、電着合金の粒界や結晶欠陥に優先的に共析します。-外来原子の原子半径は、スズや鉛とは異なります。局所的な格子歪みが生じます。めっき後-数週間から数か月{6}}時間が経つと、錫原子が粒界に沿って押し出され、ウィスカーが形成されることによって歪み格子が緩和されます。

鉄分は特に有害です。その原子半径 (126 pm) は錫 (145 pm) とは大きく異なります。錫格子に置換的に組み込まれた鉄原子は、それ自体の周囲に圧縮ひずみ場を生成します。粒界に集中した複数の鉄原子は、ウィスカーの成長を促進するのに十分な歪みを生成します。

クロム、ニッケル、チタンも同様に、格子歪みメカニズムを通じてウィスカーを促進します。汚染源は熱交換器です。ステンレス鋼コイルが年間 0.05 mm で腐食すると、年間約 150 グラムの鉄、35 グラムのクロム、25 グラムのニッケルが 4,000- リットルの槽内に放出されます。これは総金属汚染量を 50+ ppm に維持するのに十分です。

プロセスの一貫性によるメリット

ウィスカーの軽減に加えて、ヒーター由来の汚染を除去することで、めっきプロセスが安定します。{0}ヒーターが腐食、洗浄、再腐食するにつれて溶解金属の濃度が変化するため、浴槽のメンテナンスの対象が移動します。-ダミーめっき-浴を低電流密度で操作して金属不純物をめっき除去する-は、汚染が目に見えるしきい値に達したときに反応スケジュールで実行されます。

PTFE の場合、金属汚染源は陽極の溶解とワークの引き込みだけであり、両方とも予測可能かつ制御可能です。{0}{1}ダミーメッキが必要な場合は、事後的な危機対応ではなく、アンペア時間のスループットに基づいた予防的なスケジュールに移行します。{3}}浴の化学的性質が安定します。堆積物の組成がより安定します。ウィスカーテストの結果は変動するのではなく、再現可能になります。

まとめ

錫-鉛めっき浴ではウィスカーが発生し、-金属浸漬ヒーターの腐食によって放出される溶解金属による汚染を促進します。鉄、ニッケル、クロム、チタンは-錫-合金に同時堆積し、ウィスカーの成長を促進する格子歪みを生成します。 PTFE 熱交換器は、この汚染源を完全に排除します。-金属、腐食、ヒーター由来の不純物は一切含まれません-。

ヒーター由来の汚染を排除すると、めっきプロセスが安定し、ダミーめっきの頻度が減り、より一貫したウィスカ テスト結果が得られます。{0}信頼性の高い電子部品めっきの場合、PTFE 熱交換器は製品の信頼性に直接貢献します。-

錫{0}鉛やその他の電子めっき用途における PTFE 熱交換器仕様のエンジニアリング サポートは、浴の化学薬品、現在の金属汚染レベル、ウィスカー テストの結果、ヒーターの材質と使用年数を提出すると利用できます。