甲基磺酸锡的特性与工业应用

甲基磺酸锡，英文名为Stannousmethanesulfonate，具有特殊的刺鼻性腐鸡蛋味，该物质可以增强电镀液的导电性，它在镀液中有很强的络合作用，还具有表面活性剂的功能。甲基磺酸锡镀液由于其优良的环保和电镀性能，近年来在全球镀锡板生产线的应用得到了快速发展，在电镀行业生产领域中有较好的应用。

图1 甲基磺酸锡的性状图

背景介绍

传统电镀锡工艺应用的最广泛的是“弗洛斯坦”法镀锡工艺，使用的是苯酚磺酸(PSA)锡电镀液。但是由于PSA中含具有毒性的苯酚类物质，生产过程中产生的镀液废水必须经过环保处理后才能排放，废液处理成本较高。随着全球范围内环保法规的日益严格，PSA镀锡工艺的使用受到了越来越多的限制。在这种背景下，具有优良电镀性能和环保性能的甲基磺酸锡电镀锡工艺不断发展和壮大起来。宝钢公司开发出的基于新型甲基磺酸锡(MSA)镀液的新一代甲基磺酸锡镀锡工艺体系、克服了早期MSA镀锡工艺应用于不溶性阳极镀锡线存在的锡镀液稳定性不佳和锡泥量高的缺点，并成功应用于梅钢镀锡线。相比于PSA锡镀液和TPH－MSA锡镀液，新型MSA锡镀液拥有极佳的稳定性和抗氧化性能，即使在生产和长期存放过程中，镀液也不会发生变色，也不会析出难溶物质。[1]

特性

与传统的苯酚磺酸(PSA)锡镀液相比，新型甲基磺酸锡镀液除具有明显的环保优势以外，还有电镀工艺操作窗口宽、稳定性好、锡泥量低等优点，使用基于新型MSA锡镀液的镀锡工艺体系所生产镀锡板产品质量可与PSA镀锡工艺生产的镀锡板产品质量相媲美。甲基磺酸锡镀液中的酸是甲基磺酸又可称为甲烷磺酸，在常规电镀应用条件下，不会产生有毒的挥发性化学物质，甲基磺酸被认为是易于生物降解的，最终形成硫酸盐和二氧化碳。事实上甲基磺酸是一种天然物质，是自然界硫循环的一部分。甲基磺酸锡镀液的电解质主要是甲基磺酸(MSA)，、由于分子结构中不含有苯环，COD值大幅降低，且镀液添加剂不含氰、氟或游离酚等有毒物质，镀液成分本身可生物降解，所以电镀锡生产的镀液废水处理简单，经酸碱中和沉淀处理后即可排放。[1-2]

镀锡添加剂的配置

有专利报道了一种用于印制线路板甲基磺酸锡镀锡添加剂及其配置方法，按照重量百分比计，包括以下组分：非离子型表面活性剂10‑20％，主光亮剂8‑15％，辅助光亮剂2‑5％，抗氧化剂2‑5％，去离子水55‑78％，本发明提供了一种适用于印制线路板甲基磺酸锡镀锡添加剂，可应用于龙门线镀锡和VCP镀锡，电镀锡时可以使用更低的电镀参数，更薄的镀锡厚度，2‑3um即可以满足抗蚀刻的要求，且在生产过程中不易产生四价锡的沉淀物，既节省了生产过程中的锡金属的消耗成本，又节省了槽液的维护成本，实现品质和成本双利目的。[2]

工业应用

早期的甲基磺酸锡镀锡工艺主要应用于可溶性阳极镀锡生产线，在不溶性阳极镀锡生产线的实践不多。首个商业化用于不溶性阳极的MSA锡镀液是美国罗门哈斯公司开发的添加剂为TPH型的甲基磺酸锡镀液，先后在Corus(荷兰)和韩国东部钢铁获得了生产实绩。在梅钢镀锡机组投产之前，全球所有采用甲基磺酸锡的镀锡机组都是用甲基磺酸锡浓缩液来配制开缸镀液的，甲基磺酸锡镀锡工艺的综合运行成本也要比PSA镀锡工艺的运行成本低，甲基磺酸锡镀锡工艺在带来显著的环保收益的同时也实现了可观的经济效益。[1]

参考文献

[1] 张景等.电镀溶液与镀层性能测试[M],北京:化学工业出版社2003:123-129.

[2] 董先友,中国发明专利，专利申请号:CN202210208279.7