隨著我國經濟的持續高速增長，世界制造業與加工業的中心正在向我國轉移，表面處理不僅僅在傳統工業(如燈飾、鎖具、眼鏡、打火機、潔具、汽車、摩托車配件、裝飾五金、電器元件等)扮演重要角色;在高新技術產業(如現代電子技術、微電子技術、通訊技術及產品制造)發揮愈來愈大的作用。

　　表面處理的材料非常廣泛，從以前的金屬表面(如鋼鐵、鋁等)到現在的非金屬(如塑料等)的表面。表面處理改變對象的表面，從而給予表面新的性質，如使材料更耐腐蝕、更耐磨耗、更耐熱、壽命延長、改善材料表面之特性、光澤美觀等提高產品之附加價值。基于不同物質的表面性質有差異，而完成品所需表面新的性質要求也各有不同，所以表面處理過程有很多種類，包括鍍、陽極氧化、化學轉化層、熱浸鍍、涂裝、干式鍍法等等。

　　由于新的表面處理技術的應用和產品結構中黑色金屬材料用量的減少，傳統表面處理技術的應用正在萎縮，但從二十世紀五十年代開始的二戰后的工業發展，特別是電子工業的發展，以及此后由于資源、能源、環境、軍事、航天等多方面的需要，使表面處理技術在新工藝的開發上有了極大的發展和進步。

　　表面處理溶液中有效份的含量直接影響到表面處理質量，因此需要對槽液有效份的含量進行監測，有的工廠甚至每隔2小時就要測定一次，因此需要簡化而快速的定量分析槽液中的多種組分。

　　溫度滴定是根據溫度探頭探測滴定過程中反應熱的變化率而確定滴定終點，分析直接、快速、準確、精確。溫度探頭對陰離子、陽離子的干擾不敏感，即使在強酸中也不會損壞。而且溫度探頭是通用的，可以用于酸堿滴定、沉淀滴定、氧化還原滴定和絡合滴定，極大的減少了化學干擾，許多表面處理溶液的分析都無需分離和稀釋，可直接滴定。連續滴定酸、鹽以及堿、鹽都是可能的。

　　《電鍍溶液分析技術(實用電鍍技術叢書)》(徐紅娣、鄒群著)詳細、全面地介紹了目前我國電鍍行業中常用的電鍍溶液化學分析技術，包括各種單金屬和合金電鍍溶液、化學鍍溶液、鋼鐵的氧化和磷化溶液、鋁及其合金的氧化與著色溶液、其它金屬的氧化溶液、鍍前和鍍后處理溶液、廢水溶液等的分析方法。

　　1.傳統電鍍

　　電鍍行業是已有一百多年歷史的大產業，其目的主要是防腐與裝飾，按鍍層材料可分為鍍鉻、鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鎘、鍍錫、鍍銀、鍍金、鍍其他單金屬、鍍合金、化學鍍等，電鍍已成為現代各行業(如半導體、航空、汽車、珠寶、化工等)的日常需要。不管使用何種電鍍，不細心的維護槽液就不可能獲得最佳的處理效果，就可能使槽液的管理困難、成本增加。

　　電鍍的質量和效率取決于鍍液的成分、pH和溫度。先前分析槽液成分的各種方法(如滴定)都需要很多的勞動量，結果也不夠精確。現代分析化學為傳統的槽液分析提供了不同的方法，但其中一些儀器或者功能單一，或者操作復雜、在分析前還需對樣品進行費時的預處理。溫度滴定應用廣泛，可以分析各種槽液組分，如：

　　鹽：氯化物、硫酸鹽、鉻酸鹽、碳酸鹽、氰化物、過磷酸鹽、檸檬酸鉀、二氟氫胺、醋酸鹽等;

　　金屬離子：鐵(Fe2+和Fe3+)、銅、鋅、銻(Sb3+和Sb6+)、砷、鉻(Cr3+和Cr6+)、銀、鈀(Pd)、鎘、鈷(Co2+和Co3+)、金等;

　　酸：總酸、H2SO4、H3PO4、HCl、HNO3、HF、EDTA、氟硼酸和硼酸等;

　　其它：硫醇、氨水、甲醛等。

　　溫度滴定用于鍍槽溶液的分析，只要能找到適當的化學反應，應用列表可以無限制的延續下去。而且由于其操作簡便、實現了一鍵操作，無需對樣品預處理，精度高，所以溫度滴定分析鍍槽溶液是最快、最有效的方法。

　　電鍍是SANDA多功能滴定儀使用最多的領域，世界著名公司如摩托羅拉、安普、AT&T、Sandia-California、RoyMetalFinishing、Nat’lCanadaResearch、KaynarTechnologies、TransfeRPrintFoils、BellHelicopter、HughesSpace&Comm等都使用SANDA溫度滴定用于電鍍槽液的分析。

　　2.電子電鍍

　　2.1 酸銅通孔電鍍

　　PCB鍍銅是一個比較穩定的工序，二十年來鍍銅在覆蓋能力(ThrowingPower)、均勻性(Uniformity)、延展性(Ductility)等方面不斷改進。盡管很多鍍銅槽液無需過多的維護，但為了保持鍍層的高質量和一致性等，還是要分析電解液的4個成分：

　　銅含量、硫酸根離子、氯離子含量、有機添加物

　　2.2 焊錫(錫/鉛)電鍍分析

　　焊錫電鍍提供了一種在PCB表面共沉積錫、鉛的可靠方法，引入有機酸(相對于氟硼酸)的電鍍槽液后，焊錫電鍍遠比以前環境友好。為了沉積可靠，有四種成分需要精確檢測，以確保槽液的最佳性能。

　　酸濃度、錫(Ⅱ)濃度、鉛(硫酸鉛)濃度、添加劑和載體濃度(霍爾槽實驗)

　　2.3 鍍錫分析

　　酸錫電鍍是蝕刻之前在PCB上生成金屬抗蝕層的最流行的方法，酸錫可能是電鍍溶液中對環境最友好的在這個行業都被廣泛接受。同樣，有三個成分需要準確監測，以保證槽液的最佳性能。

　　硫酸亞錫、硫酸、添加劑

　　2.4 蝕刻液的分析

　　在PCB生產行業，蝕刻液是過氧化氫、硫酸、溶解銅、各種穩定劑和加速劑的強酸溶液，蝕銅程序分兩步：過氧化氫氧化銅表面;形成的氧化銅溶解于硫酸，快速脫落露出底層銅，底層銅又被過氧化物氧化。只要有新鮮的蝕刻液，這個過程將持續下去，直到所有未被保護的銅都消耗完。因為蝕刻液在蝕刻過程中扮演了重要的角色，所有成分都必須保持在一個最佳范圍內。

　　銅離子濃度、硫酸、過氧化氫、穩定劑

　　另外在集成電路制造過程中，常需要在晶圓上定義出極細微尺寸的圖案，它們的形成也可借由蝕刻技術完成。

　　半導體制程中常見的幾種物質的濕蝕刻是硅、二氧化硅、氮化硅及鋁。單晶硅與復晶硅的蝕刻通常是利用硝酸與氫氟酸的混合液來進行，二氧化硅的濕蝕刻通常采用氫氟酸溶液加以進行，實際應用上是用稀釋的氫氟酸或添加氟化銨作為緩沖劑來控制蝕刻速率。氮化硅可利用加熱至180°C的磷酸溶液(85%)來進行蝕刻。鋁或鋁合金的濕蝕刻主要是利用磷酸、硝酸、醋酸及水的混合溶液加以進行。如因特爾公司就使用SANDA公司的溫度滴定分析蝕刻液中的強酸。

　　3.陽極氧化

　　鋁及其合金的陽極氧化工藝包括微弧氧化、硬質氧化等，微弧氧化電解液是獲到合格膜層的技術關鍵。不同的電解液成分及氧化工藝參數，所得膜層的性質也不同。微弧氧化電解液多采用含有一定金屬或非金屬氧化物堿性鹽溶液(如硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等)，溶液的pH范圍一般在9～13之間。根據膜層性質的需要，可添加一些有機或無機鹽類作為輔助添加劑。因此可以用溫度滴定方法監控槽液濃度，以得到合格的膜層。溫度滴定同樣也可以用于硬質氧化的槽液分析。國外Anitec和SuperiorLithoplate公司用SANDA的溫度滴定分析陽極氧化溶液。

　　4.磷化處理

　　磷化是在基體金屬表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護膜的處理過程，磷化膜既可以用作涂裝前打底，也可以用于實現某些功能特性，所以磷化應用極為廣泛。磷化液包括錳、鐵、鋅的磷酸二氫鹽、磷酸、添加物、促進劑等，其中的各種組分，如pH值、總酸度、酸比值、促進劑和金屬離子濃度等，都會影響磷化膜的性能。

　　磷化前一般還需經過脫脂、酸洗、表面調整、活化等預處理工藝。常用的脫脂液為堿、磷酸鹽、表明活性劑、硅酸鹽等;酸洗是除銹應用最為廣泛的方法，一般用硫酸、鹽酸、磷酸等;表調活化為酸或膠體鈦。為了提高磷化膜的防護能力，磷化后可對磷化膜進行填充和封閉處理，即鉻酸鹽處理;有時還有染色處理。但由于鉻的環境污染問題，因此使用受限。

　　Roy Metal Finishing公司就使用SANDA溫度滴定分析前處理溶液。

　　綜上所述，SANDA多功能滴定分析平臺已經在國外的表面處理行業得到了廣泛應用，由于平臺應用廣泛、操作便捷、結果精確、性能穩定，不僅減少了試劑的使用，節省了費用;減少實驗時間，提高工作效率;減少重工，增強了企業的競爭力;而且更為重要的是，公司能生產出質量更好的表面處理產品。隨著SANDA多功能滴定分析平臺進入中國，必將為國內的表面處理行業帶來新的活力。