2024年6月13日发(作者：白寒梦)
PCB沉锡工艺研究
PCB沉锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代
Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛使用与电子产品（如线路板、电子器件）与五金件、装
饰品等表面处理。
一、沉锡工艺特点
1.在155℃下烘烤4小时（即相当于存放一年），或经8天的高温高湿试验（45℃、相对湿度93％），
或经三次回流焊后仍具有优良的可焊性；
2.沉锡层光滑、平整、致密，比电镀锡难形成铜锡金属互化物，无锡须；
3.沉锡层厚度可达0.8-1.5μm，可耐多次无铅焊冲击；
4.溶液稳定，工艺简单，可通过分析补充而连续使用，无需换缸；
5.既适于垂直工艺也适用于水平工艺；
6.沉锡成本远低于沉镍金，与热风整平相当；
7.对于喷锡易短路的高密度板有明显的技术优势，适用于细线高密度IC封装的硬板和柔性板；
8.适用于表面贴装（SMT）或压合（Press-fit）安装工艺；
9.无铅无氟，对环境无污染，免费回收废液。
二、沉锡工艺流程顺序：
流程
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
缸号
1
2、3
4
5、6
7
8、9
10
11
12
13、14
15、16
流程
除油
两级水洗
微蚀
两级水洗
浸酸
DI水洗
预浸
沉锡
热DI水洗
二级DI水洗
热DI水洗
时间
范围
2-4min
1-2min
60-90sec
1-2min
60-90sec
60-90sec
1-3min
10-12min
1-3min
1-3min
1-3min
最佳
时间
3min
2min
60sec
2min
60sec
60sec
2min
12min
2min
2min
2min
温度
30-40℃
室温
室温
室温
室温
室温
室温
50-60℃
50-55℃
室温
50-55℃
√
√
√
过滤
√
三、Final Surface Cleaner表面除油：
1.开缸成分：
M401酸性除油剂……….100ml/L
浓H2SO4…………………50ml/L
DI水……………………..其余
作 用：除去电路板表面油污，氧化层和手指印。此除油剂与目前市面上常见的所有阻焊油墨都兼
容。
2.操作参数：
温度：30-40℃，最佳值：35℃
分析频率：除油剂，每天一次
控制：除油剂80-120ml/L，最佳值：100ml/L
铜含量：小于1.5g/L
补充：M401，增加1％含量需补充10ml/L
过滤：20μ滤芯连续过滤，换缸时换滤芯。
寿命：铜含量超过1.5g/L或每升处理量达到500呎。
四、Microetch微蚀：
1.开缸成分：
Na2S2O4……………….120g/L
H2SO4…………………40ml/L
DI水………………….其余
程序：①向缸中注入85％的DI水；
②加入计算好的化学纯H2SO4，待冷却至室温；
③加入计算好的Na2S2O4，搅拌至全溶解；
④补DI水至标准位置。
2.操作参数：
温度：室温即可
分析频率：H2S04，每班一次
铜含量，每天一次
微蚀率，每天一次
控制：铜含量少于50g/L
微蚀率：30-50μ，最佳值：40μ
补充：Na2S2O4，每补加10g/L，增加1%的含量
H2SO4，每补加4ml/L，增加1%的含量
寿命：铜含量超过50g/L时稀释至15g/L，并补充Na2S2O4 和H2SO4
五、Predip预浸：
1.开缸：10% M901预浸液；其余：DI水
用途：在沉锡前湿润微蚀出的铜面，此预浸液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
2.操作参数：
温度： 室温
分析频率：酸当量，每天一次
铜含量：每周一次
补充：酸当量，每添加100ml/LM901，增加0.1当量
液位：以DI水补充
过滤：20μ滤芯连续过滤
寿命：与沉锡缸同时更换
3.废水处理：与后处理废液中和后过滤出固体物质。
六、Chemical Tin沉锡：
1.设备：预浸和化学锡缸均适用；
缸体： PP或PVC缸均可；
摆动：PCB架在缸内摆动，避免气体搅拌；
过滤：10μ滤芯连续过滤；
通风：建议15MPM通风量；
加热器：钛氟龙或石英加热器；
注意：不能有钢铁材料在缸内
2.开缸：100% Sn9O2 沉锡液开缸，此沉锡液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
3.操作参数：
锡浓度：20-24g/L，最佳：22g/L
硫脲浓度：90-110g/L，最佳：100g/L
磺酸含量：90-110ml/L，最佳：100ml/L
铜离子浓度：最高8g/L时，必须冷却过滤；
温度：70-75℃
时间：10-15分钟
4.沉锡液的维护：
沉锡液维护简单，主要成分可通过分析补充，使其保持在最佳工艺范围内：
①每加入12ml/L沉锡液可提高1g/L的锡浓度，使锡浓度保持在20-24g/L之间；
②每加入10ml/L 10％硫脲溶液可提高硫脲1g/L，使硫脲浓度保持在90-110g/L之间；
③按分析值补充有机磺酸的含量，使其保持在90-110ml/L之间；
④蒸发损失可用去离子水补充液位。
5.成份分析：
1)锡的分析：
①试剂：0.1N碘溶液、30％硫酸溶液、淀粉溶液
②分析步骤：
a) 准确吸取2ml溶液到250ml烧瓶中；
b) 加入15ml 30％硫酸溶液；
c) 加入100ml去离子水；
d) 加入2ml淀粉溶液；
e) 用0.1N标准碘溶液滴定至兰紫色终点，记录毫升数V；
计算：锡含量Sn(Ⅱ)(g/L)＝2.69V；
2)有机磺酸的分析：
① 试剂：
a）10％Mg EDTA溶液：加122.76g Na2EDTA 2H2O和39.6g MgSO4到800ml的去离子水中，用1N NaOH
溶液调节PH值至7，再加水至1000ml；
b）兰指示剂溶液或0.1％乙醇溶液；
c）0.1N标准NaOH溶液。
② 分析步骤：
a）准确吸取1.0ml沉锡液到250ml烧瓶中，加入100ml去离子水；
b）加入2ml Mg EDTA溶液及5滴溴酚兰指示剂溶液；
c）用0.1N标准NaOH溶液滴定至溶液由黄色变为绿色终点(PH6.7)，记录毫升数V；
计算：有机磺酸(g/L)＝9.61V
3)硫脲的分析：
① 分析步骤：
a）将沉锡槽内取出的样品溶液冷至室温，然后过滤，收取滤液；
b）准确吸取2ml滤液至200ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀；
c）准确吸取5ml稀释液至1000ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀（即总共稀释两万倍）；
d）用紫外光光度计于236nm处，10mm石英比色皿，以去离子水为参比，测定稀释液的消光值；
计算：硫脲(g/L)＝128×消光值
6.影响沉锡速率的因素：
1)温度的影响：在40℃至80℃的区间，沉锡速率随温度的升高而加快；
2)时间的影响：锡层厚度随时间的延长而增加，但在60℃下20分钟后厚度趋于稳定，因此生产上选择
在60℃下沉锡10-12分钟，可以得到1.5μm(60微英寸)足够厚的锡层。
3)锡浓度的影响：沉锡速度随着锡浓度的增加而上升，但沉锡层的外观幷不随着锡浓度的升高而有任何
变化，因此增加锡浓度是提高沉锡速率的有效方法之一；
4)有机磺酸浓度的影响：沉锡的速率随有机磺酸的浓度上升而加快，当有机磺酸的含量超过110g/L后，
速率基本不变，但当有机磺酸浓度低于50ml/L时所形成的锡层会呈雾状；
5)硫脲浓度的影响：沉锡速率随硫脲浓度的上升而加快，但硫脲浓度超过250g/L时，锡层外观变得粗
糙、毛刺多。
2024年6月13日发(作者：白寒梦)
PCB沉锡工艺研究
PCB沉锡工艺是为有利于SMT与芯片封装而特别设计的在铜面上以化学方式沉积锡金属镀层，是取代
Pb-Sn合金镀层制程的一种绿色环保新工艺，已广泛使用与电子产品（如线路板、电子器件）与五金件、装
饰品等表面处理。
一、沉锡工艺特点
1.在155℃下烘烤4小时（即相当于存放一年），或经8天的高温高湿试验（45℃、相对湿度93％），
或经三次回流焊后仍具有优良的可焊性；
2.沉锡层光滑、平整、致密，比电镀锡难形成铜锡金属互化物，无锡须；
3.沉锡层厚度可达0.8-1.5μm，可耐多次无铅焊冲击；
4.溶液稳定，工艺简单，可通过分析补充而连续使用，无需换缸；
5.既适于垂直工艺也适用于水平工艺；
6.沉锡成本远低于沉镍金，与热风整平相当；
7.对于喷锡易短路的高密度板有明显的技术优势，适用于细线高密度IC封装的硬板和柔性板；
8.适用于表面贴装（SMT）或压合（Press-fit）安装工艺；
9.无铅无氟，对环境无污染，免费回收废液。
二、沉锡工艺流程顺序：
流程
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
缸号
1
2、3
4
5、6
7
8、9
10
11
12
13、14
15、16
流程
除油
两级水洗
微蚀
两级水洗
浸酸
DI水洗
预浸
沉锡
热DI水洗
二级DI水洗
热DI水洗
时间
范围
2-4min
1-2min
60-90sec
1-2min
60-90sec
60-90sec
1-3min
10-12min
1-3min
1-3min
1-3min
最佳
时间
3min
2min
60sec
2min
60sec
60sec
2min
12min
2min
2min
2min
温度
30-40℃
室温
室温
室温
室温
室温
室温
50-60℃
50-55℃
室温
50-55℃
√
√
√
过滤
√
三、Final Surface Cleaner表面除油：
1.开缸成分：
M401酸性除油剂……….100ml/L
浓H2SO4…………………50ml/L
DI水……………………..其余
作 用：除去电路板表面油污，氧化层和手指印。此除油剂与目前市面上常见的所有阻焊油墨都兼
容。
2.操作参数：
温度：30-40℃，最佳值：35℃
分析频率：除油剂，每天一次
控制：除油剂80-120ml/L，最佳值：100ml/L
铜含量：小于1.5g/L
补充：M401，增加1％含量需补充10ml/L
过滤：20μ滤芯连续过滤，换缸时换滤芯。
寿命：铜含量超过1.5g/L或每升处理量达到500呎。
四、Microetch微蚀：
1.开缸成分：
Na2S2O4……………….120g/L
H2SO4…………………40ml/L
DI水………………….其余
程序：①向缸中注入85％的DI水；
②加入计算好的化学纯H2SO4，待冷却至室温；
③加入计算好的Na2S2O4，搅拌至全溶解；
④补DI水至标准位置。
2.操作参数：
温度：室温即可
分析频率：H2S04，每班一次
铜含量，每天一次
微蚀率，每天一次
控制：铜含量少于50g/L
微蚀率：30-50μ，最佳值：40μ
补充：Na2S2O4，每补加10g/L，增加1%的含量
H2SO4，每补加4ml/L，增加1%的含量
寿命：铜含量超过50g/L时稀释至15g/L，并补充Na2S2O4 和H2SO4
五、Predip预浸：
1.开缸：10% M901预浸液；其余：DI水
用途：在沉锡前湿润微蚀出的铜面，此预浸液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
2.操作参数：
温度： 室温
分析频率：酸当量，每天一次
铜含量：每周一次
补充：酸当量，每添加100ml/LM901，增加0.1当量
液位：以DI水补充
过滤：20μ滤芯连续过滤
寿命：与沉锡缸同时更换
3.废水处理：与后处理废液中和后过滤出固体物质。
六、Chemical Tin沉锡：
1.设备：预浸和化学锡缸均适用；
缸体： PP或PVC缸均可；
摆动：PCB架在缸内摆动，避免气体搅拌；
过滤：10μ滤芯连续过滤；
通风：建议15MPM通风量；
加热器：钛氟龙或石英加热器；
注意：不能有钢铁材料在缸内
2.开缸：100% Sn9O2 沉锡液开缸，此沉锡液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
3.操作参数：
锡浓度：20-24g/L，最佳：22g/L
硫脲浓度：90-110g/L，最佳：100g/L
磺酸含量：90-110ml/L，最佳：100ml/L
铜离子浓度：最高8g/L时，必须冷却过滤；
温度：70-75℃
时间：10-15分钟
4.沉锡液的维护：
沉锡液维护简单，主要成分可通过分析补充，使其保持在最佳工艺范围内：
①每加入12ml/L沉锡液可提高1g/L的锡浓度，使锡浓度保持在20-24g/L之间；
②每加入10ml/L 10％硫脲溶液可提高硫脲1g/L，使硫脲浓度保持在90-110g/L之间；
③按分析值补充有机磺酸的含量，使其保持在90-110ml/L之间；
④蒸发损失可用去离子水补充液位。
5.成份分析：
1)锡的分析：
①试剂：0.1N碘溶液、30％硫酸溶液、淀粉溶液
②分析步骤：
a) 准确吸取2ml溶液到250ml烧瓶中；
b) 加入15ml 30％硫酸溶液；
c) 加入100ml去离子水；
d) 加入2ml淀粉溶液；
e) 用0.1N标准碘溶液滴定至兰紫色终点，记录毫升数V；
计算：锡含量Sn(Ⅱ)(g/L)＝2.69V；
2)有机磺酸的分析：
① 试剂：
a）10％Mg EDTA溶液：加122.76g Na2EDTA 2H2O和39.6g MgSO4到800ml的去离子水中，用1N NaOH
溶液调节PH值至7，再加水至1000ml；
b）兰指示剂溶液或0.1％乙醇溶液；
c）0.1N标准NaOH溶液。
② 分析步骤：
a）准确吸取1.0ml沉锡液到250ml烧瓶中，加入100ml去离子水；
b）加入2ml Mg EDTA溶液及5滴溴酚兰指示剂溶液；
c）用0.1N标准NaOH溶液滴定至溶液由黄色变为绿色终点(PH6.7)，记录毫升数V；
计算：有机磺酸(g/L)＝9.61V
3)硫脲的分析：
① 分析步骤：
a）将沉锡槽内取出的样品溶液冷至室温，然后过滤，收取滤液；
b）准确吸取2ml滤液至200ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀；
c）准确吸取5ml稀释液至1000ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀（即总共稀释两万倍）；
d）用紫外光光度计于236nm处，10mm石英比色皿，以去离子水为参比，测定稀释液的消光值；
计算：硫脲(g/L)＝128×消光值
6.影响沉锡速率的因素：
1)温度的影响：在40℃至80℃的区间，沉锡速率随温度的升高而加快；
2)时间的影响：锡层厚度随时间的延长而增加，但在60℃下20分钟后厚度趋于稳定，因此生产上选择
在60℃下沉锡10-12分钟，可以得到1.5μm(60微英寸)足够厚的锡层。
3)锡浓度的影响：沉锡速度随着锡浓度的增加而上升，但沉锡层的外观幷不随着锡浓度的升高而有任何
变化，因此增加锡浓度是提高沉锡速率的有效方法之一；
4)有机磺酸浓度的影响：沉锡的速率随有机磺酸的浓度上升而加快，当有机磺酸的含量超过110g/L后，
速率基本不变，但当有机磺酸浓度低于50ml/L时所形成的锡层会呈雾状；
5)硫脲浓度的影响：沉锡速率随硫脲浓度的上升而加快，但硫脲浓度超过250g/L时，锡层外观变得粗
糙、毛刺多。