耐高温光亮镀锡光亮剂

摘要

本发明涉及一种电镀添加剂，具体地说是一种耐高温光亮镀锡光亮剂及其镀锡液。光亮剂由乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比3-5∶5-7.5∶1.5-2.5∶2.5-3.5混合而成。镀锡液配方如下：SnSO

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀添加剂，具体地说是一种耐高温光亮镀锡光亮剂及其 镀锡液。

背景技术

在电子工业中，对光亮镀锡的要求十分严格，不仅应满足常规的结合力好、 结晶细致光滑、脆性低、可焊性能好等诸多要求外，还要求镀层无锡须，无漏 点、针孔、麻点；镀液还应沉积速度快、能适应较高的温度条件下工作。

目前的光亮镀锡主要是硫酸盐——硫酸液工艺。它的特点是成份简单，沉 积速度快，操作方便，成本低廉，所得的镀层基本可以满足上述要求。但不足 之处是，镀液适应的温度较低，一般只能在15-25℃之间，超过了30℃则溶液 易浑浊、沉淀、Sn4+极易产生，并随之产生镀层外观呈现雾状、灰斑、并有针孔、 麻点，甚至有晶须产生。这将对微电子线路带来极大的危害。

而作为光亮剂镀Sn或Sn合金的主光剂的物质很多。不过，在本发明之前， 电镀光亮锡用的最多的不外乎是含有醛其的如苯甲醛肉桂醛 以及含酮基类物质如苯亚甲丙酮等，再 辅以芳基一钠盐或联双芳基地钠盐等，还有具有有毒性的物质如苯酚、萘酚等。 这些成份组成的光亮剂具有良好的光亮作用，对镀液的分散性能亦具有较好的 帮助。但明显的缺陷是不适宜较高的液温，消耗量过快，且致镀层脆性增加， 及可焊性下降。还有不同程度的环境污染问题。目前的酸性光充镀Sn工艺中， 操作温度一般控制在10-25℃之间，极少能达到30℃以上的。究其原因除了Sn 盐其本身特点外，可能与溶液中H₂SO₄浓度太高有关。这与酸性光亮镀铜极为相 似。其次，众所周知，镀Sn的光亮剂中均含有可助溶醛类、酮类的“载体”物 质，这些“载体”均为泡沫丰富的表面活性剂，在阴极摆动(滚动)时，以及 阴极析氢过程中，在液面产生、覆盖大量的泡沫，抑制了溶液的散热效应，导 致Sn向阴极扩散、电迁移速度过快而造成沉积时结晶极化降低，镀层灰暗粗糙。

发明内容

本发明的目的就是针对现有光亮镀锡工艺的缺陷，提供一种耐高温光亮镀 锡光亮剂，它具有良好耐高温特性和消泡作用，可以使镀锡层外观光亮。

本明通过以下技术方案实现：它是由乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3- (苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比 3-5∶5-7.5∶1.5-2.5∶2.5-3.5混合而成。

本发明较好的技术方案是：它是由乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯 并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比 3∶7∶2∶3混合而成。

其中所述的乳化酮混合液由下述方法制备：①称取20-25克苄叉丙酮， 20-25克肉桂酸于一容器中，加入100-125克聚乙二醇辛基苯基醚-10，100-125 克聚乙二醇辛基苯基醚-21，边加热边搅拌直至其完全溶解透明，然后冷却至室 温；②在另一容器中置入400毫升去离子水，加入35-50克苯甲酸钠，加热溶 解至透明；③在另一容器中置入150毫升去离子水，加入8-12克的对--氨基苯 磺酸，加热溶解至透明；④将上述①、②、③三种溶液混在一起，加去离子水 至1000毫升，搅匀即成乳化酮混合液；所述的丁二酰亚胺溶液由下述方法制备： 将150-200克丁二酰亚胺置入到1000毫升去离子水中，加热溶解至透明，用水 补至1400毫升；所述的3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶液由下述方法制 备：称取20-25克3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶入在800毫升的去离 子水中，加热，溶解至透明，用水补至1000毫升；所述的2-乙基己基硫酸酯钠 盐溶液由下述方法制备：称取35-40克的2-乙基己基硫酸酯钠盐，加到800毫升 去离子水中，搅拌溶解完全，补充去离子水至1000毫升。

采用本发明的光亮剂可以制备一种耐高温光亮镀锡液，其配方如下：

SnSO₄  30--60g/L、H₂SO₄ 70--100ml/L、稳定剂 20--35ml/L、光亮剂 20--30ml/L， 所述的光亮剂由乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙 烷磺酸钠溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比3-5∶5-7.5∶1.5-2.5∶2.5-3.5 混合而成。

较好的技术方案是：SnSO₄ 40--50g/L、H₂SO₄ 80--90ml/L、稳定剂 25--30ml/L、光亮剂20--30ml/L。

更好的技术方案是：SnSO₄  50g/L、H₂SO₄ 80ml/L、稳定剂25ml/L、光亮 剂25ml/L。

本发明在酸性光亮镀Sn液中具有良好的消泡作用，使在电沉积过程中 溶液产生的泡沫显著地减少，甚直消失。此外从极化曲线中看到本发明也 具有良好的增大阴极化化作用。本发明的镀锡液可以耐高温，操作温度可 以达到45℃，它可以使镀锡层外观光亮。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

制备光亮剂：

①称取20克苄叉丙酮，20克肉桂酸于一容器中，加入100克聚乙二醇辛 基苯基醚-10，100克聚乙二醇辛基苯基醚-21，边加热边搅拌直至其完全溶解透 明，然后冷却至室温；②在另一容器中置入400毫升去离子水，加入35克苯 甲酸钠，加热溶解至透明；③在另一容器中置入150毫升去离子水，加入8克 的对--氨基苯磺酸，加热溶解至透明；④将上述①、②、③三种溶液混在一起， 加去离子水至1000毫升，搅匀即成乳化酮混合液；

将150克丁二酰亚胺置入到1000毫升去离子水中，加热溶解至透明，用水 补至1400毫升，得到丁二酰亚胺溶液；

称取20克3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶入在800毫升的去离子水 中，加热，溶解至透明，用水补至1000毫升，得到3-(苯并噻唑-2-巯基)- 丙烷磺酸钠溶液；

称取35克的2-乙基己基硫酸酯钠盐，加到800毫升去离子水中，搅拌溶解 完全，补充去离子水至1000毫升，得到2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液。

将乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠 溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比3∶7∶2∶3混合，即得到光亮剂。 制备镀锡液：

将下述原料混合即得到镀锡液：SnSO₄ 50g/L、H₂SO₄ 80ml/L、稳定剂 25ml/L、光亮剂25ml/L。光亮剂为上述制备方法获得。

实施例2

制备光亮剂：

①称取25克苄叉丙酮，25克肉桂酸于一容器中，加入125克聚乙二醇辛 基苯基醚-10，125克聚乙二醇辛基苯基醚-21，边加热边搅拌直至其完全溶解透 明，然后冷却至室温；②在另一容器中置入400毫升去离子水，加入50克苯 甲酸钠，加热溶解至透明；③在另一容器中置入150毫升去离子水，加入12 克的对--氨基苯磺酸，加热溶解至透明；④将上述①、②、③三种溶液混在一 起，加去离子水至1000毫升，搅匀即成乳化酮混合液；

将200克丁二酰亚胺置入到1000毫升去离子水中，加热溶解至透明，用水 补至1400毫升，得到丁二酰亚胺溶液；

称取25克3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶入在800毫升的去离子水 中，加热，溶解至透明，用水补至1000毫升，得到3-(苯并噻唑-2-巯基)- 丙烷磺酸钠溶液；

称取40克的2-乙基己基硫酸酯钠盐，加到800毫升去离子水中，搅拌溶解 完全，补充去离子水至1000毫升，得到2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液。

将乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠 溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比4∶7.5∶1.5∶2.5混合，即得到光亮剂。 制备镀锡液：

将下述原料混合即得到镀锡液：SnSO₄ 40g/L、H₂SO₄ 80ml/L、稳定剂 30ml/L、光亮剂30ml/L。光亮剂为上述制备方法获得。

实施例3

制备光亮剂：

①称取23克苄叉丙酮，23克肉桂酸于一容器中，加入110克聚乙二醇辛 基苯基醚-10，120克聚乙二醇辛基苯基醚-21，边加热边搅拌直至其完全溶解透 明，然后冷却至室温；②在另一容器中置入400毫升去离子水，加入40克苯 甲酸钠，加热溶解至透明；③在另一容器中置入150毫升去离子水，加入10 克的对--氨基苯磺酸，加热溶解至透明；④将上述①、②、③三种溶液混在一 起，加去离子水至1000毫升，搅匀即成乳化酮混合液；

将160克丁二酰亚胺置入到1000毫升去离子水中，加热溶解至透明，用水 补至1400毫升，得到丁二酰亚胺溶液；

称取23克3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠溶入在800毫升的去离子水 中，加热，溶解至透明，用水补至1000毫升，得到3-(苯并噻唑-2-巯基)- 丙烷磺酸钠溶液；

称取38克的2-乙基己基硫酸酯钠盐，加到800毫升去离子水中，搅拌溶解 完全，补充去离子水至1000毫升，得到2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液。

将乳化酮混合液、丁二酰亚胺溶液、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠 溶液、2-乙基己基硫酸酯钠盐溶液按照体积比5∶5∶2.5∶3.5混合，即得到光亮剂。 制备镀锡液：

将下述原料混合即得到镀锡液：SnSO₄ 50g/L、H₂SO₄ 70ml/L、稳定剂 30ml/L、光亮剂20ml/L。光亮剂为上述制备方法获得。