延長工業用錫液壽命之技術探討

A Study on Techniques to Extend the Life of Industrial Tin Solution.

鄭又聞(Yu-Wen Cheng)

指導教授 ： 葉華光

中原大學/理學院/化學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6840/cycu201100862

摘要

錫是一種兩性金屬元素，在地表中含量只佔地殼的百萬分之二，常以氧化錫的型態存在於自然界中，常見的氧化態為+2、+4，在自然界中普遍存在的為穩定的四價錫。
在印刷電路板製程中，錫是不可或缺的元素之一，其良好的抗腐蝕性，可以提供電路板上的銅極佳的保護，而傳統的噴錫對於太厚的電路板是無法進行的，取而代之的是化學鍍錫，也就是浸錫製程。
化學浸錫製程中，錫液會隨著時間與氧氣作用而氧化，裡面的二價錫會氧化成無用的四價錫，當其氧化成四價錫時，除了影響其錫液的壽命外，還會影響到鍍錫的效率，於是本實驗從還原、抗氧化以及隔離的角度上去做工業錫液壽命延長的探討。
將錫液利用通入氮氣，進而隔離其與氧氣作用可以有效的降低其氧化速率以及加入常見的抗氧化劑：維他命C(VitaminC)、丁基羥基甲苯(Butyl hydroxyl toluene)、檸檬酸(Citric acid)，亦可降低其氧化速率。還原劑的部份則嘗試將氧化的四價錫還原成有效二價錫。
本研究結果顯示所使用的抗氧化劑維他命C(VitaminC)在1%的濃度下可以使其抗氧化效果達到最好，通入氮氣亦能降低錫液的氧化速率，加入還原劑A與還原劑B則可有效還原部分四價錫，此方法無需繁瑣的前處理，亦不需要太高的成本。

關鍵字

工業錫液 ； 化學浸錫 ； 四價錫

並列摘要

Tin oxide often found in nature, the common oxidation state of +2, +4, is prevalent in nature stable tetravalent Tin. When PCB Procedure used Tin solution, Tin would be oxidative from divalent to tetravalent.

The goal of this study is to use isolation、anti-oxidation、reduction to make Tin stay divalent or reductive tetravalent to divalent, then it can extend the life of Tin solution. In this research, isolation used Nitrogen to isolate Oxygen with Tin. Anti-oxidation added Butyl hydroxyl toluene(BHT)、Citric Acid、Vitamin C in Tin solution. Reduction added Potassium sulfite、Sodium thiosulfate、Sodium Sulfoxylate、Reducing agent A、Reducing agent B. The Tin concentration is determined by Flame Atomic Absorption Spectrophotometer (FAAS).

Based on the results of these experiments, N2、1%Citric Acid、1%Vitamin C could make Tin concentration decrease slowly. Reducing agent A、Reducing agent B could reductive Tin from tetravalent to divalent.

並列關鍵字

Tin solution ； FAAS

參考文獻

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