CN108396343A - 一种雾锡添加剂及采用该雾锡添加剂的电镀液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种雾锡添加剂，包括如下体积百分比物质：非离子表面活性剂5‑10%，光亮剂8‑15%，抗氧化剂2‑10%，分散剂0.5‑2%，余量为有机填料，采用本雾锡添加剂获得的镀层，光滑、白亮而且可在较宽的电流范围内制得，在蒸汽和热处理之后，变色较少，并且耐腐蚀性较强；获得的镀层外观均匀、灰尘和指纹难以粘附在镀层表面，并且具有较好的深镀能力；雾锡添加剂使用简单，采用单一剂型体系，并利用填料提高添加精确度，不容易产生泡沫，电镀效率高，并且该雾锡添加剂不含致癌物质，环保，易生物降解。

Description

一种雾锡添加剂及采用该雾锡添加剂的电镀液
技术领域
本发明涉及电镀锡技术领域，特别涉及一种雾锡添加剂及采用该雾锡添加剂的电镀液。
背景技术
目前，公开号为CN107254694A的中国专利公开了一种镀锡液及基于该镀锡液的高效镀锡工艺，镀锡液包括以下质量份数的原料：甲基磺酸23-27份，甲基磺酸锡24-29份，雾锡添加剂1-3份，纯水44-48份，所述雾锡添加剂的原料成分包括硫酸亚锡和硫酸，基于该镀锡液的高效镀锡工艺包括步骤：超声除尘，酸洗，微蚀，镀锡，封孔和干燥。本发明能将裸铜清洗彻底，镀锡效率高，所形成的锡层厚度均匀、不开裂、且不易氧化。
上述电镀液中用到了雾锡添加剂，其成分仅为酸性组分，在镀锡时，锡层表面粗糙度较高，锡层性能较差。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种雾锡添加剂，其具有细化电镀晶粒、形成的镀层性能好的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种雾锡添加剂，其特征在于：包括如下体积百分比物质：
非离子表面活性剂 5-10
光亮剂 8-15
抗氧化剂 2-10
分散剂 0.5-2
有机填料 余量。
通过采用上述技术方案，非离子表面活性剂在水溶液中不会发生电离，与其他添加剂之间相容性好，在酸、碱性溶液中溶解性好，并且起泡性，同时非离子表面活性剂具有较好的分散性，可以避免针孔的产生；光亮剂会对电镀时产生的晶粒进行细化，形成细致均匀的洁净颗粒层，提高镀件的光亮性；抗氧化剂可以提高镀液的稳定性，避免镀液中的Sn2+被氧化成Sn4+；分散剂提高了添加剂与水相之间的连接作用力，促进添加剂在电镀液中的分散，增强添加剂的使用效果。
进一步设置：非离子表面活性剂为丙二醇嵌段聚醚。
通过采用上述技术方案，丙二醇嵌段聚醚毒性低，避免环境污染，在电镀时保持较高的阴极电流效率，且防止高电流区烧焦，增加深镀能力。
进一步设置：还包括OP-10表面活性剂0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案，OP-10作为光亮剂的载体，可以辅助光亮剂的溶解，提高阴极极化。
进一步设置：所述抗氧化剂采用间苯二酚、特丁基对苯二酚、苯酚磺酸中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，间苯二酚、特丁基对苯二酚、苯酚磺酸作为抗氧化剂可以防止镀液中的Sn2+被氧化成Sn4+，在复配使用时，具有综合的抗氧化效果；特丁基对苯二酚氧化剂，可增大阴极极化作用，镀锡板耐蚀性较好，镀层致密，特丁基对苯二酚使用环保，不会对环境产生污染，稳定效果强，保证镀液清澈不混浊，避免Sn2+被氧化成Sn4+。
进一步设置：所述光亮剂为C12-C14脂肪醇聚氧乙烯醚。
通过采用上述技术方案，在碳原子数为12-14时，脂肪醇聚氧乙烯醚具有较好的湿润能力和分散性，从而在电镀时可以细化产生的晶粒，提高镀件的光亮度和表面的细腻度，外观均匀。
进一步设置：所述光亮剂采用乳化剂MOA-15。
通过采用上述技术方案，MOA-15的HLB值为15-16，具有较好的亲水性，提高添加剂在电镀液中的溶解性，电镀液的透明性较好，浊度较低。
进一步设置：所述分散剂为甲基戊醇。
通过采用上述技术方案，甲基戊醇作为一种有机分散剂可以保证各组分在电镀液中充分的均匀分散，提高添加剂的添加效果。
进一步设置：所述有机填料为甲醇、异丙醇中的一种。
通过采用上述技术方案，由于电镀液中添加剂的添加量较小，若仅使用有效组分，添加的量过少，无法精确控制，利用填料溶剂增大添加剂的体积，从而在添加时更容易精确控制，避免添加剂残留在添加容器内影响添加效果。
本发明的第二发明目的在于提供一种镀层表面细腻、深镀能力好的电镀液。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种电镀液，包括如下物质：
二价锡 35-60g/L
雾锡添加剂 10-40ml/L，
且电镀液的总酸度为135-175mol/L。
通过采用上述技术方案，利用该电镀液进行高速连续电镀时，形成的镀层细腻，外观均匀，灰尘和指纹难以粘附在镀层表面，发雾少，针孔数量少，耐腐蚀性强。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用本雾锡添加剂获得的镀层，光滑、白亮而且可在较宽的电流范围内制得，在蒸汽和热处理之后，变色较少，并且耐腐蚀性较强；
2、获得的镀层外观均匀、灰尘和指纹难以粘附在镀层表面，并且具有较好的深镀能力；
3、雾锡添加剂使用简单，采用单一剂型体系，并利用填料提高添加精确度，不容易产生泡沫，电镀效率高。
具体实施方式
实施例1：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 7
MOA-15 8
间苯二酚 7
甲基戊醇 2
OP-10 0.5
异丙醇 75.5。
实施例2：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 5
MOA-15 11
特丁基对苯二酚 3
甲基戊醇 0.5
NP-10 0.4
甲醇 80.1。
实施例3：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 8
MOA-15 12
特丁基对苯二酚 5
甲基戊醇 1
NP-10 0.3
异丙醇 73.7。
实施例4：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 9
MOA-15 9
特丁基对苯二酚 2
甲基戊醇 0.8
OP-10 0.1
甲醇 79.1。
实施例5：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 10
MOA-15 10
苯酚磺酸 8
甲基戊醇 1.5
OP-10 0.2
异丙醇 70.3。
实施例6：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 6
MOA-15 15
特丁基对苯二酚 10
甲基戊醇 1.2
OP-10 0.3
异丙醇 67.5。
对比例1：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
β-萘酚乙氧基化物 8
MOA-15 12
特丁基对苯二酚 5
甲基戊醇 1
NP-10 0.3
异丙醇 73.7。
对比例2：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 8
MOA-15 12
甲基戊醇 1
NP-10 0.3
异丙醇 78.7。
对比例3：
一种雾锡添加剂，包括如下体积物质（单位:L）
丙二醇嵌段聚醚 8
MOA-15 12
特丁基对苯二酚 5
NP-10 0.3
异丙醇 74.7。
将实施例和对比例中雾锡添加剂按下述比例制备电镀液，在水中添加二价锡50g/L，雾锡添加剂 30ml/L，以及其他电镀必需物质，并调节酸度至160mol/L。利用上述电镀液在100mm×65mm的铜试片上电镀3min，电镀电流为20A/dm2，温度45摄氏度，在铜片上镀上15um的均匀哑光锡镀层。
将上述铜试片依照GB/T 6458标准进行盐雾测试，测试条件为氯化钠50g/L，PH值为7，测试时间24h后观察表面镀层情况，测试结果见下表1。
利用贴滤纸法对铜试片进行孔隙率测定，测试结果见下表1。
表1 性能测试结果表
盐雾测试后现象 孔隙率（个/6cm2）
实施例1 无变化 10
实施例2 无变化 7
实施例3 无变化 5
实施例4 出现少量黑点，色泽无变化 9
实施例5 无变化 7
实施例6 无变化 8
对比例1 镀层色泽变暗，出现黑点 15
对比例2 镀层色泽变暗，出现较多黑点 20
对比例3 镀层色泽无变化，出现较多黑点 11
从上表中可以看出实施例得到的镀层的抗盐雾性能强，孔隙率低，镀层性能较好。实施例4中抗氧化剂比例较小，出现了少量黑点，可见特丁基对苯二酚在电镀液中起到了重要的作用，使得镀层表面更加细腻。对比例1采用不同种类的非离子活性剂，得到的镀层性能明显下降。对比例2中未使用抗氧化剂，镀层性质在多组试验中表现最差。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种雾锡添加剂，其特征在于：包括如下体积百分比物质：
非离子表面活性剂 5-10
光亮剂 8-15
抗氧化剂 2-10
分散剂 0.5-2
有机填料 余量。
2.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：非离子表面活性剂为丙二醇嵌段聚醚。
3.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：还包括OP-10表面活性剂0.1-0.5份。
4.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：所述抗氧化剂采用间苯二酚、特丁基对苯二酚、苯酚磺酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：所述光亮剂为C12-C14脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求5所述的雾锡添加剂，其特征在于：所述光亮剂采用乳化剂MOA-15。
7.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：所述分散剂为甲基戊醇。
8.根据权利要求1所述的雾锡添加剂，其特征在于：所述有机填料为甲醇、异丙醇中的一种。
9.一种电镀液，其特征在于：包括二价锡 35-60g/L，雾锡添加剂10-40ml/L，且电镀液的总酸度为135-175mol/L。
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