CN105063680A

CN105063680A - 一种磺酸型半光亮纯锡电镀液

Info

Publication number: CN105063680A
Application number: CN201510519605.6A
Authority: CN
Inventors: 沈秋
Original assignee: Wuxi Qingyang Machinery Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wuxi Qingyang Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2015-11-18

Abstract

一种磺酸型半光亮纯锡电镀液，包括如下浓度的组分：甲基磺酸100～120g/L；甲基磺酸亚锡200～250g/L；光亮剂2～8g/L；稳定剂5～10g/L；润滑剂10～15g/L；晶粒细化剂2～5g/L；所述稳定剂包括如下浓度的组分：乙醇2.5～4mol/L；亚硫酸钠3.0～5.0mol/L；硫酸亚铁0.5～1.5mol/L。本磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸亚锡为主盐，在光亮剂、稳定剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，本磺酸型半光亮纯锡电镀液分散能力强、稳定、高效。

Description

一种磺酸型半光亮纯锡电镀液

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种磺酸型半光亮纯锡电镀液。

背景技术

锡镀层稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展性，因此在工业上有广泛的应用。为了防止操作或使用人员眼睛疲劳，现在流行采用低反光或无反光的镀层和表面装饰工艺。与光亮镀锡不同，这类镀锡称为半光亮镀锡，或哑光镀锡工艺，其所得镀层被称为半光亮锡或哑锡、雾锡。半光亮镀锡添加剂单一简单，镀液容易管理，能细化镀层结晶，提高分散能力，但不使镀层产生光亮。这种工艺有利于提高镀层附着力和致密性，同时在装配流水线上减少了光反射污染。在集成电路、印制线路版、电子元器件上都有广泛应用。以前为达到半光亮镀层的效果，多采用锡铅合金镀层。随着越来越高的环保要求，铅的使用受到更加严格的限制，因而半光亮镀纯锡工艺必将成为主要的选择。

相对于已日臻成熟的电镀光亮纯锡技术，关于半光亮镀纯锡的工艺和文献并不多见。目前用于半光亮纯锡工艺的主要为硫酸盐型镀液酸性镀锡工艺，即在以硫酸和硫酸亚锡为基本镀液的成分中加入哑光镀锡添加剂，其主要特点镀液电流效率高，操作简便，但镀层易于长晶须，镀层的内应力难于控制，镀液稳定性较差，需要经常处理。最近国内公开了一种基于硫酸体系的半光亮酸性镀锡液，其特点是各添加剂用量大大减少，降低了成本；但是添加剂组分过多，镀液不易控制，稳定性未能改善。用于半光亮纯锡工艺除硫酸盐型镀液酸性镀锡工艺外也有甲基磺酸体系和氟硼酸体系镀锡等。氟硼酸盐镀锡液成本比硫酸盐镀液高，还存在着氟化物的污染等缺点，目前几乎不被使用。甲基磺酸体系以其沉积速率高，废水容易处理等优点而被应用到连续电镀生产中，但是当前应用的大多数镀液的分散能力差、二价锡易水解。最近国内公开了一种基于磺酸体系的半光亮纯锡电镀液，其特点是可在弱酸范围下操作，pH值为0.5～6.5之间；镀液稳定性及镀层性能良好，但存在由于操作温度及电流密度低而导致的镀速相对较低的缺陷。

因此，有必要加强对半光亮纯锡电镀液及其工艺的研究，研制出一种稳定高效的电镀液，以满足实际应用和市场的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种分散能力强、稳定、高效的磺酸型半光亮纯锡电镀液。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种磺酸型半光亮纯锡电镀液，包括如下浓度的组分：

所述稳定剂包括如下浓度的组分：

乙醇2.5～4mol/L；

亚硫酸钠3.0～5.0mol/L；

硫酸亚铁0.5～1.5mol/L。

其中，所述光亮剂为β-萘酚乙氧基化物。

其中，所述润滑剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP系列。

其中，所述润滑剂为NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物。

其中，所述晶粒细化剂为椰子油脂肪醇聚氧乙烯醚。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸亚锡为主盐，在光亮剂、稳定剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，使该锡电镀液具有以下有益效果：

1、不含氟硼酸盐和铅、铋、铈等重金属，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃液处理成本低，对环境无污染，安全、环保；

2、该磺酸型半光亮纯锡电镀液中各组分分散性好，通过各组分的协调作用，有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，有效克服了现有酸性镀锡工艺所采用的锡电镀液中存在的不足；

3、该磺酸型半光亮纯锡电镀液相容性好，通用性强；

4、将该磺酸型半光亮纯锡电镀液进行电镀时，沉积速度快，生产效率高，而且从高区到低区宽广的电流密度范围内，均可获得外观一致的半光亮纯锡镀层，且锡电镀层中结晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的耐蚀性、抗变色剂和可焊性，特别适用电子电器的接插件、端子、以及IC和半导体分立器件的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：

稳定剂包括如下浓度的组分：

乙醇2.5mol/L；

亚硫酸钠3.0mol/L；

硫酸亚铁0.5mol/L。

光亮剂为β-萘酚乙氧基化物，润滑剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP系列，润滑剂具体为NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物，例如NP-10，晶粒细化剂为椰子油脂肪醇聚氧乙烯醚。

上述实施例磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸亚锡为主盐，在光亮剂、稳定剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，磺酸型半光亮纯锡电镀液中各组分分散性好，通过各组分的协调作用，有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，有效克服了现有酸性镀锡工艺所采用的锡电镀液中存在的不足。同时，该磺酸型半光亮纯锡电镀液相容性好，通用性强。另外，该磺酸型半光亮纯锡电镀液不含氟硼酸盐和铅，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃液处理成本低，对环境无污染，安全、环保。将该磺酸型半光亮纯锡电镀液进行哑锡电镀时，沉积速度快，生产效率高，而且从高区到低区宽广的电流密度范围内如10～100A/dm²，均可获得外观一致的半光亮纯锡镀层，且锡电镀层中结晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的耐蚀性、抗变色剂和可焊性，特别适用电子电器的接插件、端子、以及IC和半导体分立器件的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。

实施例2

本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：

所述稳定剂包括如下浓度的组分：

乙醇3mol/L；

亚硫酸钠4mol/L；

硫酸亚铁1mol/L

本实施例中光亮剂、润滑剂及晶粒细化剂的选择参考实施例1。

实施例3

本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：

所述稳定剂包括如下浓度的组分：

乙醇4mol/L；

亚硫酸钠5.0mol/L；

硫酸亚铁1.5mol/L。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于，包括如下浓度的组分：

所述稳定剂包括如下浓度的组分：

乙醇2.5～4mol/L；

亚硫酸钠3.0～5.0mol/L；

硫酸亚铁0.5～1.5mol/L。

2.根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述光亮剂为β-萘酚乙氧基化物。

3.根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述润滑剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP系列。

4.根据权利要求3所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述润滑剂为NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述晶粒细化剂为椰子油脂肪醇聚氧乙烯醚。