CN107142506B - 提高端子镀金层smt爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其由缓蚀剂5‑8wt.％、爬锡助焊剂3‑8wt.％、抑菌剂0.5‑2.0wt.％、pH调节剂2‑10wt.％和余量的水组成，其中爬锡助焊剂由咪唑啉型表面活性剂和有机羧酸盐按照质量比为(1‑3):1复配而成，且该水性封孔剂的pH值为8.0‑9.5，该水性封孔剂能够提高电子连接器在SMT制程时的爬锡性能；能够改善镀金层厚度极薄的端子外观色泽；此外还能提高端子镀金层的耐腐蚀性能，可通过48h中性盐水喷雾实验；最后该水性封孔剂不生长霉菌、真菌等微生物，可避免经过处理的镀金端子在不良环境(如梅雨季节、高温高湿)存放时发生霉变。

Description

提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂
技术领域
本发明涉及一种电子连接器端子镀金层用表面处理剂，尤其涉及一种提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂、该封孔剂的制备方法和使用方法，属于金属表面处理剂技术领域。
背景技术
随着电子技术的发展，电子连接器越来越精细，其焊接脚间距也越来越小，出于对锡须和选择性电镀的精度考虑，目前传统镀锡焊脚已被镀金焊脚大量的取代。镀金的焊脚在SMT(表面组装/贴装技术)中是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，其无需对印制板进行钻插装孔，可直接将表面需组装的元器件贴、焊到印制板表面规定的位置上。在上述过程中，电子连接器端子的焊接脚表面完全被锡膏包覆时称为“爬锡”效果良好；但电子连接器端子的焊接脚只有贴近PCB底面处被锡膏包覆，而侧面和上表面均没有被锡膏包覆等锡膏不能完全包覆端子焊接脚的表面的情况，或者虽然有锡膏爬到端子焊接脚的上表面，但是锡膏出现发黑变色的情况，均称之为“爬锡”不良。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其除了能提高镀金端子的耐腐蚀性外，还能提高连接器焊接脚在SMT过程中的爬锡效果，并且可避免经处理的镀金端子在不良环境存放时发生霉变。
本发明的技术方案是：
本发明提供了一种提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，该水性封孔剂由下述按质量百分比计的各组分组成：缓蚀剂5-8wt.％、爬锡助焊剂3-8wt.％、抑菌剂0.5-2.0wt.％、pH调节剂2-10wt.％和余量的水，其中所述爬锡助焊剂由咪唑啉型表面活性剂和有机羧酸盐按照质量比为(1-3):1复配而成，且该水性封孔剂的pH值为8.0-9.5。
其进一步的技术方案是：
所述咪唑啉型表面活性剂为羧甲基两性咪唑啉型表面活性剂，所述有机羧酸盐为不饱和脂肪族羧酸盐。
所述不饱和脂肪族羧酸盐为油酸钾。
所述爬锡助焊剂为羧甲基两性咪唑啉型表面活性剂和油酸钾按质量比为2:1。
所述缓蚀剂为氮唑类化合物、咪唑类化合物、噻唑类化合物和巯基类化合物中的至少一种。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑、苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种。
所述抑菌剂为1,2-苯并异噻咪唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少一种。
所述pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
本发明还公开了一种上述水性封孔剂的制备方法，该制备方法包括下述步骤：(1)在容器中添加水总量的50-60wt.％后，在水中加入pH调节剂总量的30-40wt.％，搅拌均匀得到第一混合液；(2)向(1)中所得混合液中加入缓蚀剂待溶解并搅拌均匀后，再分别依次加入爬锡助焊剂和抑菌剂并搅拌均匀，得到第二混合液；(3)向(2)中所得第二混合液中加入剩余的pH调节剂将液体的pH值调节至8.0-9.5之间后，将剩余的水加入其中并搅拌均匀，得到提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂。
本发明还公开了一种上述水性封孔剂的使用方法，该使用方法为：将所述水性封孔剂用纯水稀释体积倍数10-50倍，然后将经镀金处理后的端子浸泡在该稀释后的水性封孔剂中，以该待处理的镀金端子为阳极，以不锈钢板为阴极，采用2-3V电压通电5-10s进行电解处理。
本发明的有益技术效果是：本发明所述的水性封孔剂能够提高端子镀金层的焊锡性，特别是能够提高电子连接器在SMT制程时的“爬锡”性能；而且能够改善镀金层厚度极薄的端子外观色泽，使电镀极薄厚度(0.02-0.04微米)的镀金层的外观色泽与0.04-0.08微米厚度的镀金层相当；此外还能提高端子镀金层的耐腐蚀性能，可通过48h中性盐水喷雾实验；最后该水性封孔剂不生长霉菌、真菌等微生物，可避免经过处理的镀金端子在不良环境(如梅雨季节、高温高湿)存放时发生霉变。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
按照表1中所述配方中各组分用量称取各组分，然后按照下述步骤制备相应具体实施例和对比例的水性封孔剂：(1)在容器中添加水总量的50-60wt.％后，在水中加入pH调节剂总量的30-40wt.％，搅拌均匀得到第一混合液；(2)向(1)中所得混合液中加入缓蚀剂待溶解并搅拌均匀后，再分别依次加入爬锡助焊剂和抑菌剂并搅拌均匀，得到第二混合液；(3)向(2)中所得第二混合液中加入剩余的pH调节剂将液体的pH值调节至8.0-9.5之间后，将剩余的水加入其中并搅拌均匀，得到提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂。
表1具体实施例1-3和对比例1-2各组分用量(单位：wt.％)
将上述具体实施例1-3和对比例1-2中制备所得的水性封孔剂对电子连接器的镀金端子进行封孔处理，其具体过程为：将电子连接器的端子镀金后依次进行水洗、吹干、封孔处理、二次水洗、二次吹干，最后经100-120℃烘干。其中所使用的电子连接器端子的电镀规格为：镀镍0.15-0.25μm，镀金0.05-0.1μm；其中封孔处理过程为：取上述配置好的水性封孔剂的原液100ml，并加入900ml纯水进行稀释，然后将经镀金处理后的端子浸泡在该稀释后的水性封孔剂中，以该待处理的镀金端子为阳极，以SUS304不锈钢板为阴极，采用2-3V电压通电5-10s进行电解处理。
将上述经水性封孔剂进行处理后的电子连接器镀金端子进行48h盐水喷雾试验，并对爬锡效果和霉菌抑制效果进行观察，其中48h盐水喷雾试验以端子表面未见腐蚀为“OK”；爬锡效果以锡膏包覆完整且无变色情况为“爬锡OK”，以锡膏未包覆焊接脚上表面或锡膏发黑变色为“NG”；霉菌抑制效果以未见霉菌为“OK”，结果参见表2所述。
表2具体实施例1-3和对比例1-2测试结果
(备注：霉菌抑制效果采用3M公司的快速霉菌酵母菌测试片对封孔剂工作液进行测试。)
从上述测试结果可以看出，本发明所述的水性封孔剂能够提高端子镀金层的焊锡性，特别是能够提高电子连接器在SMT制程时的“爬锡”性能；而且能够改善镀金层厚度极薄的端子外观色泽，使电镀极薄厚度(0.02-0.04微米)的镀金层的外观色泽与0.04-0.08微米厚度的镀金层相当；此外还能提高端子镀金层的耐腐蚀性能，可通过48h中性盐水喷雾实验；最后该水性封孔剂不生长霉菌、真菌等微生物，可避免经过处理的镀金端子在不良环境(如梅雨季节、高温高湿)存放时发生霉变。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：由下述按质量百分比计的各组分组成：缓蚀剂5-8wt.％、爬锡助焊剂3-8wt.％、抑菌剂0.5-2.0wt.％、pH调节剂2-10wt.％和余量的水，其中所述爬锡助焊剂由羧甲基两性咪唑啉型表面活性剂和不饱和脂肪族羧酸盐按照质量比为(1-3):1复配而成，且该水性封孔剂的pH值为8.0-9.5。
2.根据权利要求1所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述不饱和脂肪族羧酸盐为油酸钾。
3.根据权利要求2所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述爬锡助焊剂为羧甲基两性咪唑啉型表面活性剂和油酸钾按质量比为2:1。
4.根据权利要求1所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述缓蚀剂为氮唑类化合物、咪唑类化合物、噻唑类化合物和巯基类化合物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述缓蚀剂为苯并三氮唑、苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述抑菌剂为1,2-苯并异噻咪唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂，其特征在于：所述pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
8.一种权利要求1至7中任一权利要求所述的水性封孔剂的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：(1)在容器中添加水总量的50-60wt.％后，在水中加入pH调节剂总量的30-40wt.％，搅拌均匀得到第一混合液；(2)向(1)中所得混合液中加入缓蚀剂待溶解并搅拌均匀后，再分别依次加入爬锡助焊剂和抑菌剂并搅拌均匀，得到第二混合液；(3)向(2)中所得第二混合液中加入剩余的pH调节剂将液体的pH值调节至8.0-9.5之间后，将剩余的水加入其中并搅拌均匀，得到提高端子镀金层SMT爬锡效果和耐腐蚀性的水性封孔剂。
9.一种权利要求1至7中任一权利要求所述的水性封孔剂的使用方法，其特征在于：将所述水性封孔剂用纯水稀释体积倍数10-50倍，然后将经镀金处理后的端子浸泡在该稀释后的水性封孔剂中，以该待处理的镀金端子为阳极，以不锈钢板为阴极，采用2-3V电压通电5-10s进行电解处理。
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