CN110564244A - 一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂 - Google Patents

一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，所述保护剂包含以下浓度含量的组分：水性丙烯酸树脂，100～200g/L；硅溶胶，30～50g/L；葡萄糖酸锌，5～15g/L；二甲基乙醇胺，5～15g/L；以及苯骈三氮唑，1～2g/L。本发明的有益效果是：以提高电子元器件引脚锡镀层的耐腐蚀性和防止电子元器件引脚锡镀层氧化变色。

Description

一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂
技术领域
本发明属于电子元器件封装领域，涉及一种电子元器件引脚镀锡层的保护 剂。
背景技术
在电子元器件引脚的镀锡过程中，由于电镀锡工艺的复杂性，锡镀层不可 避免地会存在少量孔隙和裂纹。同时，引脚锡镀一般采用酸性镀锡体系，酸性 镀液在引脚表面尤其是在孔隙和裂纹等缺陷处有一定残留[徐浩，电子封装中 电镀常见缺陷原因分析，电镀与涂饰，2008(8)：21-23]。这些因素降低了元 器件引脚的耐蚀性。此外，电子元器件在长期储存和加工过程中，锡镀层暴露 于空气中，会与空气中的氧气生成氧化物使锡镀层变色，并进而影响管脚的可 焊性，这种现象在高温条件下尤为严重[徐建建，无铅纯锡镀层变黄的原因及 控制方法，安徽电子信息职业技术学院学报，2010，3(9)：26-27]。
因此，元器件引脚的腐蚀和氧化变色降低了电子元器件产品的可靠性，给 产品带来了严重的质量隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，所要 解决的技术问题是：提高电子元器件引脚镀锡层的耐腐蚀性；
本发明另一目的是提供一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，所要解决的 技术问题是：防止电子元器件引脚镀锡层氧化变色。
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，所述保护剂包含以下浓度含量的组 分：
水性丙烯酸树脂，100～200g/L；
硅溶胶，30～50g/L；
葡萄糖酸锌，5～15g/L；
二甲基乙醇胺，5～15g/L；
以及苯骈三氮唑，1～2g/L。
优选地，所述水性丙烯酸树脂的含量为150g/L，所述硅溶胶的含量为40 g/L，所述葡萄糖酸锌的含量为10g/L，所述二甲基乙醇胺的含量为10g/L， 所述苯骈三氮唑的含量为1.5g/L。
优选地，所述保护剂为无机-有机复合处理液。
本发明的有益效果体现在：本发明的保护剂中含有惰性的纳米SiO2粒子， 可以填充锡镀层中的孔隙和裂纹，起到封孔作用，保护剂呈碱性，能中和残留 的酸性镀液，进而提高电子元器件引脚锡镀层的耐腐蚀性；保护剂中的丙烯酸 树脂是一种成膜剂，能在锡镀层表面成膜，从而与外界空气隔离，具体来说， 保护剂中的葡萄糖酸锌含有羧基能与锡配位，二甲基乙醇胺及苯骈三氮唑中的 氮原子能提供故对电子也能与锡配位，从而化学吸附在锡镀层表面，形成一薄 层化学保护层，阻止水和空气与锡镀层的接触。因此，保护剂可以提高元器件 引脚锡镀层的耐腐蚀性，防止锡镀层氧化变色，进而提高电子元器件的可靠性。
具体实施方式
下面对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加 清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的 保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当 为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明各实施例中所用的电子元器件镀锡引脚来自东莞市通科电子有限 公司。其它试剂均购自国药集团化学试剂有限公司，试剂均为分析纯。实验用 水为去离子水。
本发明的各实施例及应用实施例中所用的设备及仪器的型号、规格，生产 厂家等信息如表1所示。
表1为本发明所用仪器的型号、规格，生产厂家
实施例1
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，具体包括如下步骤：
(1)、在烧杯中加入0.6L去离子水；
(2)、分别称取水性丙烯酸树脂为150g，硅溶胶为40g，葡萄糖酸锌10 g，二甲基乙醇胺10g，苯骈三氮唑1.5g，在搅拌的条件下加入到步骤(1) 所述烧杯中，再加水至混合溶液体积为1.0L，得到所需保护剂A。
实施例2
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为100g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的水性丙烯酸树脂为100g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂B。
实施例3
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为200g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的水性丙烯酸树脂为200g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂C。
实施例4
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为30g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的硅溶胶为30g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂D。
实施例5
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为50g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的硅溶胶为50g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂E。
实施例6
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌5g/L，二甲基乙醇胺 10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的葡萄糖酸锌5g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂F。
实施例7
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌15g/L，二甲基乙醇 胺10g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的葡萄糖酸锌15g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂G。
实施例8
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺5g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的二甲基乙醇胺5g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂H。
实施例9
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，葡萄糖酸锌10g/L，二甲基乙醇 胺15g/L，苯骈三氮唑1.5g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的二甲基乙醇胺15g，其它同实施例1，最终得到所需保护剂I。
实施例10
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，二甲基乙醇胺10g/L，二甲基乙 醇胺10g/L，苯骈三氮唑1.0g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的苯骈三氮唑1.0g/L，其它同实施例1，最终得到所需保护剂J。
实施例11
一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂为无机-有机复合处理液，其中水性 丙烯酸树脂为150g/L，硅溶胶为40g/L，二甲基乙醇胺10g/L，二甲基乙 醇胺10g/L，苯骈三氮唑2.0g/L。
上述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂的配制，只是步骤(2)中所 述的苯骈三氮唑2.0g/L，其它同实施例1，最终得到所需保护剂K。
应用实施例1
将实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所获得的保护剂A、B、C、 D、E、F、G、H、I、J、K用于电子元器件引脚镀锡层的保护。具体包括如下 步骤：
(1)、将保护剂加入到容器中；
(2)、将电子元器件引脚镀锡层浸入保护剂，维持10-30秒，取出。
(3)、将取出的电子元器件放入烘箱中，40℃烘干。
电子元器件引脚镀锡层经上述处理后，在引脚镀锡层表面形成了一层无机 -有机复合保护膜。保护膜厚度数据如附表1。将从保护剂A处理的元器件引 脚做中性盐雾试验测定其耐腐蚀性，所得数据如附表2。
经保护剂A处理的元器件引线保护层厚度、耐盐雾时间及变色情况如附表 2所示：
注：1.保护膜厚度的测试方法：剪断引脚，用SEM测量截面处保护膜的厚度。
2.耐中性盐雾时间：35℃，5％的NaCl水溶液喷雾。
3.引脚锡层变色：以100只元器件引脚为测试样本，室温下敞口放置6个月，观察引脚有无变色。
由此表明本发明的保护剂用于电子元器件引脚镀锡层保护能够有效提高 引脚镀锡层的耐腐蚀性，防止锡层氧化变色。该保护剂具有成本低、易于规模 化生产的特点。
本发明的保护剂中含有惰性的纳米SiO2粒子，可以填充锡镀层中的孔隙 和裂纹，起到封孔作用，保护剂呈碱性，能中和残留的酸性镀液，进而提高电 子元器件引脚锡镀层的耐腐蚀性；保护剂中的丙烯酸树脂是一种成膜剂，能在 锡镀层表面成膜，从而与外界空气隔离，具体来说，保护剂中的葡萄糖酸锌含 有羧基能与锡配位，二甲基乙醇胺及苯骈三氮唑中的氮原子能提供故对电子也 能与锡配位，从而化学吸附在锡镀层表面，形成一薄层化学保护层，阻止水和 空气与锡镀层的接触，在电子元器件引脚焊接时，由于该保护层非常薄，焊接 时焊枪或焊液一接触就能破坏这层保护层，不影响焊接。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相 应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (3)

1.一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，其特征在于：所述保护剂包含以下浓度含量的组分：
水性丙烯酸树脂，100～200g/L；
硅溶胶，30～50g/L；
葡萄糖酸锌，5～15g/L；
二甲基乙醇胺，5～15g/L；
以及苯骈三氮唑，1～2g/L。
2.根据权利要求1所述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂的含量为150g/L，所述硅溶胶的含量为40g/L，所述葡萄糖酸锌的含量为10g/L，所述二甲基乙醇胺的含量为10g/L，所述苯骈三氮唑的含量为1.5g/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子元器件引脚镀锡层的保护剂，其特征在于：所述保护剂为无机-有机复合处理液。
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