수정 황산주석 도금

^ Tin Sulfate Plating bath

^ Stannous Sulfate Plating Bath

 

황산제일주석과 황산을 주제로 한 산성욕으로 알칼리욕에 비하여 2~3 배 빠른 도금 (음극효율은 90~100 % 로) 을 할수 있으나, 균일전착성이 떨어진다. 적당한 첨가제 (젤라틴ㆍβ-나프톨ㆍ크레졸 설폰산 등) 를 이용하여 경면 광택을 얻기 쉬워 많이 이용된다.

 

최근에는 계면활성제를 조합한 첨가제로 주석의 결정 성장점에 흡착하여 결정 성장을 억제함으로써 결정을 미세화하여 치밀하고 평활한 도금을 한다.

 

광택도금욕의 경우는 더욱 결정을 미세화 시키기 위해 각종 유기화합물 (아민-알데히드 반응성 생성물, 방향족 카보닐 알데히드 화합물 등) 이 사용된다. 특히 포르말린은 광택제의 과잉 석출을 억제하는 작용이 있지만, 환경 문제로 포르말린을 사용하지 않는 광택제도 시판되고 있다.

 

욕조성 1

20~40 g/l 황산제일주석

100~190 g/l 황산

30 g/l 크레졸설폰산

1 g/l β-나프톨

1 g/l 젤라틴

2 ㎖/l 포르마린

광택제^|1|, 첨가제^|2|, 분산제^|3| 적량

• 온도 15~25 ℃
• 전류밀도 0.1~4 A/dm²
• 액의 온도가 상승하면 4가 주석의 발생하여 균일성이 저하하므로 냉각한다.

 

욕조성 2

60 g/l SnSO₄

50 g/l H₂SO₄

60 g/l 크레졸설폰산

20 g/l PEGNFE^|4|

20 ㎖/l 광택제

10 ㎖/l 포르마린

 

욕조성^|5| 3

50 g/l Tin Sulphate

200 g/l Sulphuric Acid

0.1 g/l Thiourea

0.05 ml/l Glycolic Additives

0.01 ml/l Leveller

pH 1.6

• CD 10~50 mA/cm2
• 온도 25 ℃
• Agitation 

 

첨가제 조성^|6|

30 g/l Tartanic Acid

0.6 g/l Benzylidene Acetone

8 ㎖/l Formaldehyde

10 ㎖/l POE^|7|

 

불순물 관리

• 불순물이 공석되면 납땜성이 저하된다.
• 아연ㆍ니켈ㆍ철 등의 주석보다 낮은 전위 금속은 공석이 어렵지만, 구리 등 높은 금속은 공석이 쉽게 되어 영향을 준다.
• 철은 공석하지 않지만 수산화철의 침전으로 액을 오염시킨다.
• 질산성 음이온은 광택도금을 방해하며, 500 mg/l 를 초과하면 전류효율도 저하한다.
• 염소이온은 고전류밀도 부의 외관에 영향을 미친다.

 

수정 참고

• 주석도금

황산주석 도금광택제 조성 (KW)

 

 

수정 보충자료

1. ^{^} 예전부터 사용해 온 고전 방법으로 2% 의 탄산소다욕 중에 280 ml 의 아세트알데히드와 106 ml 의 톨루이딘을 15℃ 에서 10일간 반응하여 얻은 침전물을 이소프로판올에 용해하여 만든다.
2. ^{^} 1몰의 노닐알코올에 15 몰의 에틸렌옥사이드를 부가한 생성물
3. ^{^} 크레졸설폰산 및 그유도체를 사용한다.
4. ^{^} PEGNFE 〔Poly ehtyleneglycol-nonylphenylether(15H)〕
5. ^{^} Effect of current density on morphology of electroplated tin, A. Sharma, Surface Engineering, 31권 6호 
6. ^{^} 'Additive effect ~ acid sulfate ~', Fa-xin Xiao 외, 20권 5호 2013년, Min. Met. & Mat.
7. ^{^} Polyoxyethylene Octylphenol Ether