电镀锡铋合金络合剂及其制备方法

　　锡是发现较早并且应用较广泛的金属之一。作为焊接性锡镀层存在着易产生晶须和低温时向灰锡转变的缺点，这是由于它具有α和β两种同素异形体，13.2℃以上稳定存在的是β型，称为白锡，较柔软；13.2℃以下稳定存在的是α型，称为灰锡。锡在略低于熔点温度时变脆，因β型锡的密度比α型大，在低于13.2℃时，β型锡向α型锡转变时体积变大，产生的应力使其碎裂为粉末。但这种转变非常缓慢，只有在-40℃以下时才显著。这种变化由一点开始迅速蔓延，最后导致整块锡碎裂称为“锡疫”，当锡中加入铋、镍、锑时可抑制这种变化。

　　由于电子技术的迅速发展，对分立元件的焊接要求慢慢的升高，因此对镀层的焊接性能提出了更加高的要求。另外由于纯锡熔点较高(232℃)，焊接时对基体的热损伤也较严重，且抗氧化性也不如其合金好，所以现在大范围的应用锡基合金作为焊接性镀层；如组成为含锡60％、铅40％的Sn-Pb合金，其熔点为183℃，现正大范围的应用。但是由于镀层中含铅，所以无论在电镀操作的流程还是产品在使用后，都会对环境能够造成污染。随着时下人们环保意识的增强，越来越要求取代有毒的Sn-Pb合金镀层。Ag-Sn合金和Au-Sn合金也可当作焊接性镀层，但由于成本比较高，应用不广。

　　Sn-Bi合金由于其可焊性较好，且熔点更低(低于160℃)，因此逐渐引起了人们的重视。虽然铋的价格略高于铅，但由于Sn-Bi合金的可焊性较好，一方面能够保持合金较好的焊接性能，另一方面在Sn-Pb镀层中引入铋后可以取代铅的使用，所以降低铅的使用量或取代现有的含铅镀层将会成为电镀焊接性镀层的发展趋势。

　　镀锡与锡合金体系有硫酸型、焦磷酸盐型、甲基磺酸盐型和锡酸盐型等。以往工艺存在无论是硫酸体系，氟硼酸体系，还是甲基磺酸盐型体系，它们共同的一个问题是Sn2+的氧化和水解在水溶液中Sn2+离子易被氧化为Sn4+，Sn4+在pH＞0.5时水解并吸附Sn2+形成一种黄色胶体，因此导致镀液的不稳定，使镀液异常工作。

　　本发明提供的技术方案是一种电镀锡铋合金络合剂，其基本组成为柠檬酸三钠(Na3C6H7O5·2H2O)120～180克/升水溶液、乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)30～60克/升水溶液、硼酸(H3BO3)30～45克/升水溶液、氯化铵(NH4Cl)50～100克/升水溶液。

　　上述电镀锡铋合金络合剂的制备方法，将硼酸溶于热水中，然后冷却到室温后溶入柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、氯化铵即得电镀锡铋合金络合剂。

　　本发明所得电镀锡铋合金络合剂用于电镀锡铋合金镀液中与镀液中的锡离子和铋离子形成络合物，阻止锡离子水解，来提升镀液的稳定性。

　　实施例二电镀锡铋合金络合剂其基本组成为柠檬酸三钠120克/升水溶液、乙二胺四乙酸二钠60克/升水溶液、硼酸40克/升水溶液、氯化铵80克/升水溶液。

　　实施例三电镀锡铋合金络合剂其基本组成为柠檬酸三钠180克/升水溶液、乙二胺四乙酸二钠50克/升水溶液、硼酸45克/升水溶液、氯化铵100克/升水溶液。

　　实施例四电镀锡铋合金络合剂其基本组成为柠檬酸三钠150克/升水溶液、乙二胺四乙酸二钠45克/升水溶液、硼酸35克/升水溶液、氯化铵65克/升水溶液。

　　实施例五实施例一～四的电镀锡铋合金络合剂的制法，将对应组分按其含量要求称取用量，将硼酸溶于热水中，然后冷却到室温后溶入柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、氯化铵并用水稀释至一升即得所需电镀锡铋合金络合剂。

　　1.一种电镀锡铋合金络合剂，其基本组成为柠檬酸三钠120～180克/升水溶液、乙二胺四乙酸二钠30～60克/升水溶液、硼酸30～45克/升水溶液、氯化铵50～100克/升水溶液。

　　2.权利要求1所述电镀锡铋合金络合剂的制备方法，将硼酸溶于热水中，然后冷却到室温后溶入柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、氯化铵即得电镀锡铋合金络合剂。

　　设计和制备新能源电极材料研究材料在氢气、氧气、二氧化碳等能源小分子电催化转化中的应用，通过先进表征手段和理论模拟计算理解催化位点和反应机理，力图发展几种具有应用前景的电催化剂材料。

　　多酸团簇、金属有机框架材料的合成性能研究与计算模拟，最重要的包含： 1.多酸团簇-无机晶核共组装进行光催化分解水制氢与二氧化碳还原； 2.低维多孔材料的结构与催化性能的研究。

　　低维纳米材料（纳米颗粒、纳米线/管/框/片、二维材料）的电子显微分析以及基于电子显微分析结果的先进能源材料设计、制备和器件应用。

　　新能源材料设计、合成及应用研究。最重要的包含：1二氧化碳电催化还原、电催化分解水制氢等；2原子界面电极材料的制备及能量转换技术研究。

　　含锡合金电镀浴及使用该电镀浴的电解电镀方法和沉积有该电解镀层的基体的制作的过程