測量銅合金上的錫電鍍和底鍍
人類對錫的使用可以追溯到幾千年前,當時我們開始將錫與銅製成合金來生產青銅。
如今,由於其物理特性,錫具有多種重要用途。所生產的錫近一半僅用於焊料,而鍍錫鋼通常用於食品接觸應用,因為錫無毒、不致癌且耐腐蝕。
錫也常用於電鍍銅和銅合金零件,例如端子引腳、電線和母線。其導電性以及耐腐蝕和抗氧化性使其成為保護暴露在大氣中的電氣元件的理想選擇。銅容易氧化,導致其電阻迅速增加。雖然錫仍然會氧化,但其氧化物相對較薄,並保持較高的電導率。
ASTM 標準 B545 給出了電沉積錫塗層的規範。 光亮錫和霧面錫電鍍均可用於銅和銅合金。光亮錫具有光滑、有光澤的表面,使其成為塗覆電線和電觸點的流行選擇。然而,它不應用於焊接應用,因為有機光亮添加劑在暴露於焊接溫度時可能會燃燒,從而乾擾焊點的完整性。霧錫不含光亮劑,可焊性優異,但晶粒結構較粗,導致插入力較大。
電沉積的厚度對於電鍍的性能至關重要。 隨著厚度減小,孔隙率增加,這會大大影響沉積物的保護功能。對於電氣彈簧觸點等產品,沉積物太厚會對機械操作產生負面影響。
B545 規定了某些類別的錫電沉積的最小厚度。 例如,服務等級 A,用於溫和環境條件下的電氣接觸服務,需要至少 2.5 µm (100 µin) 的錫電鍍層。此外,有些應用需要錫和基材之間的中間層,稱為底板。黃銅上鍍錫需要至少 2.5 µm (100 µin) 的銅底板或至少 1.3 µin (50 µin) 的鎳底板,以防止鋅擴散到錫中並損害鍍層。製造商可能對其鍍錫部件有自己的厚度規格。
為了監測錫電鍍層和底板的厚度,許多製造商在流程的每個步驟中都採用 X 射線螢光 (XRF) 光譜儀來快速、可靠地同時測量每個鍍層的厚度。 XRF 的工作原理是激發組件表面的元素,使它們發出自己特有的(每個元素獨有的)X 射線。這些 X 射線的強度可用來計算鍍層的厚度。
老一工具常常難以應付各層共有的元素,例如黃銅(銅鋅)合金上的銅底板或沉積在青銅(銅錫)上的錫。 新一代硬體有效地緩解了這個問題。






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