CN114737228B - 一种线路板电镀锡光亮剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线路板电镀锡光亮剂及其应用,涉及线路板电镀技术领域。该光亮剂包括以下成分:1‑(3,4‑二甲氧基苯基)‑1‑戊酮0.5‑3g/L,1‑氨基‑2‑萘酚‑4‑磺酸0.1‑1g/L,十二烷基二苯醚二磺酸钠0.1‑0.55g/L,异丁烯酸0.05‑0.15g/L,加速剂1‑10ppm,抑制剂100‑1000ppm,余量为去离子水。本发明提供的电镀锡光亮剂配比简单,操作方便,无毒无害,不会产生其他副作用,且经济成本低。本发明的电镀锡光亮剂对提升通孔的深镀能力、锡面均性和电流效率效果非常明显。由于锡面均匀性较好,不会存在高电流和低电流区锡厚的差别,生产时可以降低电流密度和电镀时间,同样可以得到理想的锡厚要求,从而达到节约锡球和生产时间的目的。
Description
技术领域
本发明涉及线路板电镀技术领域,具体涉及一种线路板电镀锡光亮剂及其应用。
背景技术
随着信息产业的迅速发展,对电子元器件、半导体、印刷线路板的可焊性镀锡的需求量大幅增加。锡镀层由于其优良的抗蚀性和可焊性已被广泛应用于电子工业中作为电子元器件、线材、印制线路板和集成电路块的保护性和可焊性镀层。作为电子产品的印制线路板的完整线路是由平面布线和层间孔互通组成的,其平面线路一般是通过蚀刻法形成,而蚀刻法需要锡作为抗蚀层来实现。传统的线路板电镀锡工艺主要是硫酸盐镀铜锡工艺,以硫酸,硫酸亚锡为基础的镀液,通过添加适量的添加剂来实现。目前电镀锡缸所用添加剂的类型大多为光亮剂体系,电镀锡后的镀层为光亮锡镀层。
近几年电子产业技术发展很快,很多电子产品既要有强大的功能,又要有良好的便携性,所以电子产品的体积越来越小,功能越来越集中。电子线路板线路精细化是必然的趋势。为了使PCB在尺寸、重量减小的情况下,能容纳更多的元器件,线路板在导线宽度、线路间距,孔环和孔环间距等方面都在不断减小,独立线和独立孔环会越来越多。随着线路越来越精细,独立线和独立孔环越来越多,再加上高可靠性的情况下,对通孔、独立线、独立孔环的镀层锡的厚度要求越来越高,电镀锡的难度进一步增大。
现有技术普遍存在锡面均匀性差和镀锡效率低的问题,例如:
1)专利CN110205659B在获得满足需求的光亮镀层的前提下,减少了有机杂质在阴极表面的沉积,能够获得表面更均匀,杂质含量更少的电镀锡层。由于添加剂吸附能力不足,无法抑制高电流密度区的镀速问题,始终得不到较理想的均匀性镀锡层。
2)专利CN111472027A中该电镀锡添加剂能够有效减少电镀过程中气泡的产生,从而减少氧气的溶解,却无法提升镀锡深镀能力和镀锡电流效率,做不到节约时间和生产成本的目的。
传统的电镀锡光剂在板厚与孔径8:1的情况下,按孔内最小点计算深镀能力(TP值,是孔内锡厚与表面锡厚的比值)一般只能做到65-75%,锡面均匀性也只能达到70%-80%,电镀锡效率也不高,这已经很难满足实际要求。进一步提升深镀能力、锡面均匀性和镀锡电流效率是对线路板电镀锡工艺提出的新要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:能快速提升通孔电镀锡的深镀能力和锡面均匀性,提高镀锡效率,节约锡球。同时板厚与孔径8:1的情况下,通孔深镀能力达到90%以上。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
第一方面,提供一种线路板电镀锡光亮剂,包括以下质量浓度组分:
1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮 0.5-3g/L,
1-氨基-2-萘酚-4-磺酸 0.1-1g/L,
十二烷基二苯醚二磺酸钠 0.1-0.55g/L,
异丁烯酸 0.05-0.15g/L,
加速剂 1-10ppm,
抑制剂 100-1000ppm,
余量为去离子水;
所述的加速剂选自乙基己基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠中的一种;所述的抑制剂选自聚乙二醇烷基醇醚、聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物、溴化十六烷基吡啶中的一种。
进一步的,所述的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度为1-2g/L,所述的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度为0.4-0.8g/L。
进一步的,所述的十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度为0.3-0.4g/L,所述的异丁烯酸的质量浓度为0.08-0.12g/L。
进一步的,所述的加速剂的质量浓度为4-8ppm,所述的抑制剂的质量浓度为400-600ppm。
进一步的,所述的抑制剂分子量为4000-10000。
第二方面,提供一种电镀锡溶液,其特征在于,含有权利要求第一方面任意一项所述的线路板电镀锡光亮剂,所述的电镀锡溶液包括以下质量浓度组分:硫酸180-220g/L,硫酸亚锡20-50g/L,线路板电镀锡光亮剂10-50ml/L。
进一步的,所述的电镀锡溶液包括以下质量浓度组分:
硫酸 190-210g/L,
硫酸亚锡 30-40g/L,
线路板电镀锡光亮剂 20-40ml/L。
第三方面,提供一种印制线路板电镀锡方法,包括如下步骤:采用第二方面任意一项所述的电镀锡溶液在溶液温度为10-30℃、电流密度为0.8-3.2A/dm2、电镀锡时间为5-40min、自动添加量为50-100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板。
进一步的,所述的电镀锡溶液温度为15-25℃。
进一步的,所述的印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1。
本发明的有益效果在于:电镀锡光亮剂中的抑制剂分子在锡表面具有较强的竞争吸附能力,应用时,会优先吸附在作为阴极的线路板表面的独立线和独立孔环。抑制剂中特定的烷基可进一步增大线路板表面的阴极极化,抑制高电流密度区的镀锡速度,最终通孔、密集线路、独立线路和独立孔环的电流趋于均匀,从而达到提升锡面均匀性、电流效率和节约锡球的目的。在电镀锡光亮剂中的氨基官能团和特定的烷基官能团与加速剂、抑制剂等其他成分相互协同配合作用下,可减少线路板孔内锡厚与线路板表面锡厚的差值,提升深镀能力。板厚与孔径8:1的情况下,以孔内最小点计算,通孔深镀能力TP值可达到90%以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明解剖的切片位置测试图;
图2为本发明实施例1的通孔深镀能力测试效果图;
图3为本发明实施例2的通孔深镀能力测试效果图;
图4为本发明实施例3的通孔深镀能力测试效果图;
图5为本发明实施例4的通孔深镀能力测试效果图;
图6为本发明对比例21的通孔深镀能力测试效果图;
图7为本发明对比例22的通孔深镀能力测试效果图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和 “包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
电镀锡光亮剂的制备方法
按照所需比例称取1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸钠、异丁烯酸、加速剂、抑制剂和去离子水,混合后,搅拌混合20-60min,得到所述的电镀锡光亮剂。
印制线路板电镀锡方法
印制线路板电镀锡方法包括如下流程:S1上板;S2酸洗;S3哈林槽镀锡;S4水洗;S5下板;S6插架。
所述的哈林槽镀锡步骤为:
将已加入线路板电镀锡光亮剂所配置的电镀锡溶液,分别加在1500mL哈林槽中,在哈林槽两端放置干净的铅(Pb)含量在100ppm之内的锡板作为阳极,采用电动方式搅拌,电动搅拌速度为0.5-1L/min。
将有通孔的已预镀铜的图形电镀板(规格50mm×100mm,通孔直径0.20mm,板厚1.6mm,有独立线和独立孔环)经稀硫酸溶液酸洗处理,然后分别放入上述哈林槽的液体中进行电镀锡(垂直放入中间位置)。
在电镀锡溶液温度为10-30℃、电流密度为0.8-3.2A/dm2、电镀锡时间为5-40min、自动添加量为50-100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板。
电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试
对已电锡的印制线路板分别进行切片制作,用切片研磨机研磨到通孔中间位置,并用金相显微镜分别观察测量样品的剖切片锡面截面。测量样品中A点、B点、C点、D点、E点、F点等的锡厚度。其中,解剖的切片位置测试图如图1所示。用孔内锡厚平均值与表面锡厚平均值的比值(TP值),评估线路板通孔的深镀能力。
电镀锡光亮剂锡面均匀性测试
锡面均匀性的计算方法是通过对印制线路板的板面测量出分布均匀的50个点的锡厚度,计算出面锡的平均值,通过所取的锡厚的最大值、最小值、平均值计算出板面锡厚的均匀性。均匀性(%)=100%-[(MAX-MIN)/2/AVERAGE],要求:均匀性≥90%(相当于CoV≤5%),变异系数CoV:coefficient of variance。
实施例1
一种线路板电镀锡光亮剂,包括以下质量浓度组分:1g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.8g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.25g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.1g/L的异丁烯酸、5ppm的乙基己基硫酸钠和200ppm的聚乙二醇烷基醇醚,聚乙二醇烷基醇醚分子量为4000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例1。
实施例2
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:1g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.8g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.30g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.1g/L的异丁烯酸、5ppm的乙基己基硫酸钠和400ppm的聚乙二醇烷基醇醚,聚乙二醇烷基醇醚分子量为8000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例2。
实施例3
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:1.5g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.5g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.25g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.08g/L的异丁烯酸、8ppm的壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠和200ppm的聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物,聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物分子量为8000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例3。
实施例4
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:2.5g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.5g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.45g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.08g/L的异丁烯酸、5ppm的壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠和600ppm的聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物,聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物分子量为4000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在电镀锡溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例4。
实施例5
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:2.5g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.6g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.35g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.08g/L的异丁烯酸、5ppm的乙基己基硫酸钠和200ppm的聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物,聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物分子量为10000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例5。
实施例6
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:1.5g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.4g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.25g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.12g/L的异丁烯酸、8ppm的乙基己基硫酸钠和600ppm的溴化十六烷基吡啶,溴化十六烷基吡啶分子量为6000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例6。
实施例7
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:1g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.6g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.35g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.08g/L的异丁烯酸、8ppm的乙基己基硫酸钠和800ppm的聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物,聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物分子量为8000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例7。
实施例8
一种线路板电镀锡光亮剂,由以下质量浓度的组分组成:1.5g/L的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、0.6g/L的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、0.25g/L的十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.08g/L的异丁烯酸、4ppm的乙基己基硫酸钠和600ppm的聚乙二醇烷基醇醚,聚乙二醇烷基醇醚分子量为10000,余量为去离子水。
取上述线路板电镀锡光亮剂25ml/L、硫酸200g/L、硫酸亚锡30g/L配置电镀锡溶液,将电镀锡溶液在溶液温度为18℃、电流密度为2.5A/dm2、电镀锡时间为30min、自动添加量为100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板,印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1,电镀后得到印制线路板实施例8。
将实施例1-8的印制线路板做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如表1所示:
表1实施例1-8印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
其中图2-图5为实施例1-4的切片图,由图2-5和表1的测试结果可知,在板厚与孔径比为8:1的情况下,采用本申请的印制线路板电镀锡光亮剂进行通孔电镀时,通孔深镀能力TP值可达到90%以上。
一、基于1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮不同含量的影响
对比例1-3与实施例1不同的是1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例1-3做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表2实施例1、对比例1-3印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表2测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮(对比例1)、1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度低于0.5g/L(对比例2)、1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度高于3g/L(对比例3)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度优选在0.5-3g/L。
二、基于1-氨基-2-萘酚-4-磺酸不同含量的影响
对比例4-6与实施例1不同的是1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例4-6做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表3实施例1、对比例4-6印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表3测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(对比例4)、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度低于0.1 g/L(对比例5)、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度高于1g/L(对比例6)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度优选在0.1-1g/L。
三、基于十二烷基二苯醚二磺酸钠不同含量的影响
对比例7-9与实施例1不同的是十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例7-9做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表4实施例1、对比例7-9印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表4测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含十二烷基二苯醚二磺酸钠(对比例7)、十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度低于0.1 g/L(对比例8)、十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度高于0.55g/L(对比例9)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度优选在0.1-0.55g/L。
四、基于异丁烯酸不同含量的影响
对比例10-12与实施例1不同的是异丁烯酸的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例10-12做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表5实施例1、对比例10-12印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表5测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含异丁烯酸(对比例10)、异丁烯酸的质量浓度低于0.05 g/L(对比例11)、异丁烯酸的质量浓度高于0.15g/L(对比例12)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中异丁烯酸的质量浓度优选在0.05-0.15g/L。
五、基于加速剂不同含量的影响
对比例13-15与实施例1不同的是加速剂的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例13-15做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表6实施例1、对比例13-15印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表6测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含加速剂(对比例13)、加速剂的质量浓度低于1ppm(对比例14)、加速剂的质量浓度高于10ppm(对比例15)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中加速剂的质量浓度优选在1-10ppm。
六、基于抑制剂不同含量的影响
对比例16-18与实施例1不同的是抑制剂的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例16-18做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表7实施例1、对比例16-18印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表7测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中不含抑制剂(对比例16)、抑制剂的质量浓度低于100ppm(对比例17)、抑制剂的质量浓度高于1000ppm(对比例18)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中抑制剂的质量浓度优选在100-1000ppm。
七、基于抑制剂不同分子量的影响
对比例19-20与实施例1不同的是抑制剂的分子量,其余条件均相同。对实施例1、对比例19-20做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表8实施例1、对比例19-20印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表8测试结果可知,线路板电镀锡光亮剂中抑制剂的分子量低于4000ppm(对比例19)、抑制剂的质量浓度高于10000ppm(对比例20)时,通孔深镀能力TP值较低。因此,线路板电镀锡光亮剂中抑制剂的质量浓度优选在100-1000ppm。
八、基于线路板电镀锡光亮剂组分的不同组合的影响
对比例21与实施例1不同的是不含1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮 、十二烷基二苯醚二磺酸钠、乙基己基硫酸钠和聚乙二醇烷基醇醚,其余条件均相同。对比例22与实施例1不同的是不含1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、十二烷基二苯醚二磺酸钠、乙基己基硫酸钠,其余条件均相同。对比例23与实施例1不同的是不含1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、异丁烯酸、乙基己基硫酸钠,其余条件均相同。对比例24与实施例1不同的是不含1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、异丁烯酸、聚乙二醇烷基醇醚,其余条件均相同。对比例25与实施例1不同的是不含线路板电镀锡光亮剂,其余条件均相同。实施例1、对比例21-25的线路板电镀锡光亮剂组分如表9所示:
表9实施例1、对比例21-25线路板电镀锡光亮剂组分
对实施例1、对比例21-25做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表10实施例1、对比例21-25印制线路板电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试
由表10结果可知,线路板电镀锡光亮剂中缺少多种成分(对比例21,22,23,24,25)时,通孔深镀能力TP值较低。并且线路板电镀锡光亮剂中缺少多种成分(对比例21.22.23.24.23)的通孔深镀能力比线路板电镀锡光亮剂中缺少单一成分(对比例1,4,7,10,13,16)的通孔深镀能力差。
由此可见,线路板电锡光亮剂中的氨基官能团和特定的烷基官能团与加速剂、抑制剂等其他成分相互协同配合作用下,可减少线路板孔内锡厚与线路板表面锡厚的差值,提升深镀能力。
九、基于线路板电镀锡光亮剂不同含量的影响
对比例26-27与实施例1不同的是电镀锡溶液中线路板电镀锡光亮剂的质量浓度,其余条件均相同。对实施例1、对比例26-27做电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试,测试结果如下:
表11实施例1、对比例26-27电镀锡光亮剂通孔深镀能力测试结果
由表11测试结果可知,电镀锡溶液中线路板电镀锡光亮剂的质量浓度低于10 ml/L(对比例26)、电镀锡光亮剂的质量浓度高于50ml/L(对比例27)、时,通孔深镀能力TP值较低。因此,电镀锡溶液中线路板电镀锡光亮剂的质量浓度优选在10-50ml/L。
十、基于线路板电镀锡光亮剂的锡面均匀性影响
取20件印制线路板,包括10件印制线路板实施例1和10件印制线路板对比例25,对印制线路板做电镀锡光亮剂锡面均匀性测试,测试结果如表12所示:
表12对实施例1、比例25的电镀锡光亮剂锡面均匀性测试结果
根据表12结果可知,在同等电镀锡条件、电镀锡溶液、电镀挂件、生产数量、生产设备及检测方法的情况下,添加了本发明提供的电镀锡光亮剂生产出来的产品有明显的品质优势。本发明生产出来的板锡面光亮平整,高、低电流区锡厚无明显差别。由于光亮剂中的抑制剂有非常强的吸附能力,能抑制高电流密度区的镀速,使低电流区同样得到和高电流区相同的电流,最终改善了锡面的均匀性,锡面均匀性可以达到96.2%。
综上,本发明提供的线路板电镀锡光亮剂从配比用量以及应用来看,配比简单,操作方便,无毒无害,不会产生其他副作用,且经济成本低。本发明的电镀锡光亮剂对提升通孔的深镀能力、锡面均性和电流效率效果非常明显。由于锡面均匀性较好,不会存在高电流和低电流区锡厚的差别,生产时可以降低电流密度和电镀时间,同样可以得到理想的锡厚要求,从而达到节约锡球和生产时间的目的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种线路板电镀锡添加剂,其特征在于,包括以下质量浓度组分:
1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮 0.5-3g/L,
1-氨基-2-萘酚-4-磺酸 0.1-1g/L,
十二烷基二苯醚二磺酸钠 0.1-0.55g/L,
异丁烯酸 0.05-0.15g/L,
加速剂 1-10ppm,
抑制剂 100-1000ppm,
余量为去离子水;
所述的加速剂选自乙基己基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠中的一种;所述的抑制剂选自聚乙二醇烷基醇醚、聚乙二醇丙二醇镶嵌共聚物中的一种;所述的抑制剂分子量为4000-10000。
2.如权利要求1所述的线路板电镀锡添加剂,其特征在于,所述的1-(3,4-二甲氧基苯基)-1-戊酮的质量浓度为1-2g/L,所述的1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的质量浓度为0.4-0.8g/L。
3.如权利要求2所述的线路板电镀锡添加剂,其特征在于,所述的十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量浓度为0.3-0.4g/L,所述的异丁烯酸的质量浓度为0.08-0.12g/L。
4.如权利要求3所述的线路板电镀锡添加剂,其特征在于,所述的加速剂的质量浓度为4-8ppm,所述的抑制剂的质量浓度为400-600ppm。
5.一种电镀锡溶液,其特征在于,含有权利要求1-4任意一项所述的线路板电镀锡添加剂,所述的电镀锡溶液包括以下质量浓度组分:硫酸180-220g/L,硫酸亚锡20-50g/L,线路板电镀锡添加剂10-50ml/L。
6.如权利要求5所述的电镀锡溶液,其特征在于,包括以下质量浓度组分:
硫酸 190-210g/L,
硫酸亚锡 30-40g/L,
线路板电镀锡添加剂 20-40ml/L。
7.一种印制线路板电镀锡方法,其特征在于,包括如下步骤:采用如权利要求5-6任意一项所述的电镀锡溶液在溶液温度为10-30℃、电流密度为0.8-3.2A/dm2、电镀锡时间为5-40min、自动添加量为50-100ml/KA.H的条件下电镀印制线路板。
8.如权利要求7所述的印制线路板电镀锡方法,其特征在于,所述的电镀锡溶液温度为15-25℃。
9.如权利要求8所述的印制线路板电镀锡方法,其特征在于,所述的印制线路板的通孔的板厚与孔径比为8:1。
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