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주석도금시 노란색의 변색 원인

2024-07-24 org.kosen.entty.User@6f7a15b1 한승훈(hshun8977)
  • 2

현재 업체에서 주석도금액을 받아 테스트를 진행하고 있습니다. 

8A에서 진행하는데, 고전류에서 진행할 수록 끝부분이 타버리고 꺼낸 직후 보면 노란색으로 변색이 되어있더라구요

이게 어떤 원인으로 발생할 수 있는지 알려주실 수 있으실까요? 


또 플럭스를 고루 묻히고, 고온에서 리플로우를 진행하는데,  꺼내고 나면 항상 얼룩이 생겨요. 가장자리는 어쩔수 없다쳐도 그냥 전체적인 얼룩이 너무 심하네요 이를 해결할 방법이 있을까요?


또 이렇게 리플로우 한 것을 저농도 황산 수용액에 산세를 하고나면 더욱 노랗게 변합니다. 


1. 주석도금시 노랗게 되는이유

2. 리플로우시 표면이 깔끔하지 않고 얼룩지는 이유


현재 원인을 찾아보고 있는데, 황산주석의 도금 불량에 대한 자료는 많은데 다른 자료는 없네요..

  • 주석도금
  • 변색
  • 노란색
  • 리플로우
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답변 2
  • 답변

    박소원님의 답변

    2024-07-24
    • 1
    주석 도금액으로 주석을 도금할 때 고전류에서 도금이 노랗게 변하는 원인은 여러 가지로 설명될 수 있습니다. 첫째, 고전류는 도금 속도를 증가시키지만, 이는 도금층의 불균일한 성장과 표면 거칠어짐을 초래할 수 있습니다[1]. 이로 인해 빛의 산란이 달라져 노란색으로 보일 수 있습니다. 또한, 고전류에서 발생하는 열이 주석의 산화를 촉진하여 주석 산화물을 형성할 수 있습니다[2]. 이러한 산화물은 도금층의 색상 변화에 영향을 줄 수 있습니다.

    도금 시 플럭스를 골고루 묻히고 고온에서 리플로우를 진행할 때 얼룩이 생기는 이유는 플럭스의 불균일한 분포와 고온에서의 불안정성 때문입니다. 플럭스가 고르게 분포되지 않으면 특정 부분에 과도한 열이 가해져 산화물이나 불순물이 생성될 수 있습니다[3]. 또한, 고온에서 플럭스가 불완전하게 제거되거나 잔여물이 남아 얼룩을 형성할 수 있습니다[5]. 리플로우 과정에서 발생하는 플럭스 잔여물은 도금층의 표면 결함을 유발하여 얼룩을 형성할 수 있습니다[6].

    리플로우 후 저농도 황산 수용액에 산세할 때 더욱 노랗게 변색되는 원인은 산세 과정에서 표면의 산화물을 제거하면서 새로운 산화층이 형성되기 때문입니다. 황산 수용액은 주석 표면의 기존 산화물을 제거하지만, 이는 동시에 주석이 다시 산화되어 노란색 산화층을 형성하게 만듭니다[4]. 이는 도금층의 미세한 불균일성과 재산화 과정의 결과로 볼 수 있습니다. 또한, 산세 후 형성된 산화층이 기존 도금층과 상호작용하여 색상 변화가 나타날 수 있습니다[7].

    출처

    [1] Wei, X., & Roper, D. (2014). Tin Sensitization for Electroless Plating Review. Journal of The Electrochemical Society, 161.
    [2] Tam, T. M. (1986). Electrodeposition Kinetics for Tin, Lead, and Tin­Lead Fluoborate Plating Solutions. Journal of The Electrochemical Society, 133, 1792-1796.
    [3] Yu-fan, Y. (2014). Dynamic Characteristics of Electroless Tin Plating Reaction. Surface Technology.
    [4] Peng, Y., Wang, W., & Wang, X. (2011). Genesis Analysis of Common Defects of Reflow Soldering and Research for Solutions. Advanced Materials Research, 323, 79 - 83.
    [5] Tanaka, H., Ueta, F., Yoshihara, S., & Shirakashi, T. (2001). Effects of Reflow Processing and Flux Residue on Ionic Migration of Lead-Free Solder Plating Using the Quartz Crystal Microbalance Method. Materials Transactions, 42, 2003-2007.
    [6] Liang, W., Guan, X., & Zhao, P. (2013). Influence of Reflow Soldering Process Parameters on the Lead-Free Reflow Profile. Advanced Materials Research, 690-693, 2578 - 2582.
    [7] Gospodarowicz, D., Ill, C. R., & Birdwell, C. (1977). Effects of fibroblast and epidermal growth factors on ovarian cell proliferation in vitro. I. Characterization of the response of granulosa cells to FGF and EGF.. Endocrinology, 100 4, 1108-20 .

    본 답변은 틀루토(tlooto.com)에서 어느정도 참조하였습니다~!
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    주석 도금액으로 주석을 도금할 때 고전류에서 도금이 노랗게 변하는 원인은 여러 가지로 설명될 수 있습니다. 첫째, 고전류는 도금 속도를 증가시키지만, 이는 도금층의 불균일한 성장과 표면 거칠어짐을 초래할 수 있습니다[1]. 이로 인해 빛의 산란이 달라져 노란색으로 보일 수 있습니다. 또한, 고전류에서 발생하는 열이 주석의 산화를 촉진하여 주석 산화물을 형성할 수 있습니다[2]. 이러한 산화물은 도금층의 색상 변화에 영향을 줄 수 있습니다.

    도금 시 플럭스를 골고루 묻히고 고온에서 리플로우를 진행할 때 얼룩이 생기는 이유는 플럭스의 불균일한 분포와 고온에서의 불안정성 때문입니다. 플럭스가 고르게 분포되지 않으면 특정 부분에 과도한 열이 가해져 산화물이나 불순물이 생성될 수 있습니다[3]. 또한, 고온에서 플럭스가 불완전하게 제거되거나 잔여물이 남아 얼룩을 형성할 수 있습니다[5]. 리플로우 과정에서 발생하는 플럭스 잔여물은 도금층의 표면 결함을 유발하여 얼룩을 형성할 수 있습니다[6].

    리플로우 후 저농도 황산 수용액에 산세할 때 더욱 노랗게 변색되는 원인은 산세 과정에서 표면의 산화물을 제거하면서 새로운 산화층이 형성되기 때문입니다. 황산 수용액은 주석 표면의 기존 산화물을 제거하지만, 이는 동시에 주석이 다시 산화되어 노란색 산화층을 형성하게 만듭니다[4]. 이는 도금층의 미세한 불균일성과 재산화 과정의 결과로 볼 수 있습니다. 또한, 산세 후 형성된 산화층이 기존 도금층과 상호작용하여 색상 변화가 나타날 수 있습니다[7].

    출처

    [1] Wei, X., & Roper, D. (2014). Tin Sensitization for Electroless Plating Review. Journal of The Electrochemical Society, 161.
    [2] Tam, T. M. (1986). Electrodeposition Kinetics for Tin, Lead, and Tin­Lead Fluoborate Plating Solutions. Journal of The Electrochemical Society, 133, 1792-1796.
    [3] Yu-fan, Y. (2014). Dynamic Characteristics of Electroless Tin Plating Reaction. Surface Technology.
    [4] Peng, Y., Wang, W., & Wang, X. (2011). Genesis Analysis of Common Defects of Reflow Soldering and Research for Solutions. Advanced Materials Research, 323, 79 - 83.
    [5] Tanaka, H., Ueta, F., Yoshihara, S., & Shirakashi, T. (2001). Effects of Reflow Processing and Flux Residue on Ionic Migration of Lead-Free Solder Plating Using the Quartz Crystal Microbalance Method. Materials Transactions, 42, 2003-2007.
    [6] Liang, W., Guan, X., & Zhao, P. (2013). Influence of Reflow Soldering Process Parameters on the Lead-Free Reflow Profile. Advanced Materials Research, 690-693, 2578 - 2582.
    [7] Gospodarowicz, D., Ill, C. R., & Birdwell, C. (1977). Effects of fibroblast and epidermal growth factors on ovarian cell proliferation in vitro. I. Characterization of the response of granulosa cells to FGF and EGF.. Endocrinology, 100 4, 1108-20 .

    본 답변은 틀루토(tlooto.com)에서 어느정도 참조하였습니다~!
    등록된 댓글이 없습니다.
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    전재완님의 답변

    2024-07-26
    • 1

    도금 처리를 하실 때, 음극과 양극의 거리 잘 조절하셔서 균일한 전기장이 도금액 안에서 잘 분포할 수 있도록 반응장을 잘 설계하셔야 합니다.  고전류를 흐르게 될 경우, 박소원님께서 잘 정리해 주셨는데요, 일본에서는 "고전류에서 진행할수록 도금 물질의 끝부분이 타버리는 현상을 "めっきこげ"라고 합니다. 저는 이 문제를 이전에 도금 대상물질의 면적을 크게해서 단위면적당 전류밀도를 줄이고, 전기를 흘려보내는 도금 틀을 균일하게 전류가 흐르게 끔 설계하여 대응했습니다.


    아래의 URL은 일문으로 작성된 도금업계 기초지식 정리입니다.

    크롬에서 한국어로 변경해서 내용을 확인 하실 수있으시니 참고되시길 바랍니다.


    https://otec-kk.info/roll-production/basic-knowledge-9d/

    답변수정

    도금 처리를 하실 때, 음극과 양극의 거리 잘 조절하셔서 균일한 전기장이 도금액 안에서 잘 분포할 수 있도록 반응장을 잘 설계하셔야 합니다.  고전류를 흐르게 될 경우, 박소원님께서 잘 정리해 주셨는데요, 일본에서는 "고전류에서 진행할수록 도금 물질의 끝부분이 타버리는 현상을 "めっきこげ"라고 합니다. 저는 이 문제를 이전에 도금 대상물질의 면적을 크게해서 단위면적당 전류밀도를 줄이고, 전기를 흘려보내는 도금 틀을 균일하게 전류가 흐르게 끔 설계하여 대응했습니다.


    아래의 URL은 일문으로 작성된 도금업계 기초지식 정리입니다.

    크롬에서 한국어로 변경해서 내용을 확인 하실 수있으시니 참고되시길 바랍니다.


    https://otec-kk.info/roll-production/basic-knowledge-9d/

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