專利名稱：一種電鍍添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍添加劑，特別涉及一種能夠抑制錫須生成的無鉛純錫電鍍添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，電子封裝業(yè)可焊性鍍層廣泛采用錫鉛合金電鍍層，然而，由于鉛及其化合物屬于有毒物質(zhì)，長期使用會(huì)危害人體和環(huán)境。因此，近年來人們提出了Sn-Bi、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Zn等或者三元合金作為代替Sn-pb的可焊性鍍層，但是由于材料的相容性、毒性、成本、機(jī)械性能、濕潤性能、老化性等種種原因使之無法取代Sn-pb可焊性鍍層。另一種被電子封裝行業(yè)普遍接受的是采用純錫作為無鉛化可焊性鍍層。
然而，純錫電鍍中也存在著較多的難題，包括分散性差、結(jié)晶粗、易燒焦、鍍液易渾濁及錫須生長的問題，其中錫須生長是影響最大，也是最難以解決的，已經(jīng)成了一個(gè)國際性的難題。許多公司的無鉛化純錫產(chǎn)品都沒有解決或完全解決此問題，因此導(dǎo)致產(chǎn)品具有一定的不可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述純錫電鍍中所存在的問題，本發(fā)明提供一種無鉛純錫電鍍添加劑，其采用了多組分協(xié)調(diào)配合，通過多種控制錫須的策略，能夠有效的抑制錫須的生成。同時(shí)，通過對該添加劑的配方組成進(jìn)行設(shè)計(jì)，基本解決了包括分散性差、結(jié)晶粗、易燒焦、鍍液易渾濁等問題。
技術(shù)方案本發(fā)明是一種多組分混合物，將十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯苯胺醚、N，N-二乙基間甲苯胺、羥基丙酸、乙酰甘氨酸、萘磺酸、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、對苯二酚，按一定的比例和順序，在一定的物理?xiàng)l件下，和去離子水一起充分均勻混合，其所涉及的控制錫須的方案為(1)通過添加劑中的組分的協(xié)調(diào)、配合可以達(dá)到消除壓應(yīng)力的目的，從而抑制錫須的生成。
(2)對結(jié)晶過程進(jìn)行控制，形成較為完善、規(guī)整的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生較多結(jié)晶缺陷。
(3)對結(jié)晶顆粒尺寸進(jìn)行控制。因在實(shí)際應(yīng)用中要求結(jié)晶細(xì)膩，但小的晶粒比大的晶粒更易產(chǎn)生錫須，因此，通過調(diào)整控制結(jié)晶的尺寸，采用1-3um或2-5nm的結(jié)晶尺寸來達(dá)到抑制錫須生長的目的。
(4)控制鍍層的厚度均勻，以減少錫須形成的可能性。因分散性或分散能力決定了鍍液的均勻覆蓋能力，所以通過添加劑改善分散性可以形成厚度均勻的鍍層。
(5)控制錫的擴(kuò)展性，以達(dá)到控制錫須生長的目的。
有益效果本發(fā)明針對引起錫須生成的因素進(jìn)行深入研究，通過對添加劑的配方組成的設(shè)計(jì)，基本解決了錫須生成問題，并且在可焊性鍍層的無鉛化純錫電鍍中，具有結(jié)晶細(xì)致、可焊性好、使用維護(hù)容易、消耗量低等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)例1(適用于掛鍍)(1)配方(重量％)十二烷基酚聚氧乙烯醚5聚氧乙烯苯胺醚 1N，N-二乙基間甲苯胺 1.2羥基內(nèi)酸2.5乙酰甘氨酸 1.5萘磺酸 1
丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3對苯二酚 1水 83.8(2)制備方法稱出所需量的去離子水加入到反應(yīng)釜中，加熱至45-55℃。在另外的反應(yīng)器中，將N，N-二乙基間甲苯胺與羥基丙酸混合，升溫至50℃，攪拌10分鐘。在攪拌下將N，N-二乙基間甲苯胺與羥基丙酸的混合物物加入到去離子水。然后，依次加入十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯苯胺醚、乙酰甘氨酸、萘磺酸、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和對苯二酚。繼續(xù)攪拌1小時(shí)，經(jīng)過濾、計(jì)量后包裝入桶。
實(shí)例2(適用于高速鍍)(1)配方(重量％)十二烷基酚聚氧乙烯醚3聚氧乙烯苯胺醚 1二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺2乙酰甘氨酸 1.5萘磺酸 1內(nèi)二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚3聚氧乙烯聚氧丙烯單丁基醚1對苯二酚1水 86.5(2)制備方法稱出所需量的去離子水加入到反應(yīng)釜中，加熱至45-55℃。在攪拌下依次加入十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯苯胺醚、二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺、乙酰甘氨酸、萘磺酸、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯單丁基醚和對苯二酚。繼續(xù)攪拌1小時(shí)，經(jīng)過濾、計(jì)量后包裝入桶。
權(quán)利要求
1.一種電鍍添加劑，其特征在于它是十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯苯胺醚、N，N-二乙基間甲苯胺、羥基丙酸、乙酰甘氨酸、萘磺酸、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、對苯二酚的混合物。
2.一種電鍍添加劑，其特征在于將占總重量83。8％去離子水加入到反應(yīng)釜中，加熱至45-55℃。在另外的反應(yīng)器中，將占總重量1.2％N，N-二乙基間甲苯胺與占總重量2.5％羥基丙酸混合，升溫至50℃，攪拌10分鐘。在攪拌下將N，N-二乙基間甲苯胺與羥基丙酸的混合物物加入到去離子水。然后，依次加入占總重量5％十二烷基酚聚氧乙烯醚、1％聚氧乙烯苯胺醚、1.5％乙酰甘氨酸、1％萘磺酸、3％丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和1％對苯二酚。繼續(xù)攪拌1小時(shí)，并進(jìn)行過濾，得到其成品，該法制備的電鍍添加劑適合于掛鍍。
3.一種電鍍添加劑，其特征在于將占總重量86.5％去離子水加入到反應(yīng)釜中，加熱至45-55℃。在攪拌下依次加入占總重量3％十二烷基酚聚氧乙烯醚、1％聚氧乙烯苯胺醚、2％二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺、1.5％乙酰甘氨酸、1％萘磺酸、3％丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、1％聚氧乙烯聚氧丙烯單丁基醚和1％對苯二酚。繼續(xù)攪拌1小時(shí)，并進(jìn)行過濾，得到其成品，該法制備的電鍍添加劑適合于高速鍍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所描述之電鍍添加劑，其特征是能夠有效地抑制電鍍過程中錫須的生成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠抑制錫須生成的無鉛純錫電鍍添加劑的合成方法。它包括多種組分，將十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯苯胺醚、N，N－二乙基間甲苯胺、羥基丙酸、乙酰甘氨酸、萘磺酸、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、對苯二酚，按一定的比例和順序，在一定的物理?xiàng)l件下，和去離子水一起充分均勻混合。通過添加劑中的組分的協(xié)調(diào)、配合以消除壓應(yīng)力；控制結(jié)晶過程，形成較為完善、規(guī)整的結(jié)晶結(jié)構(gòu)；控制結(jié)晶顆粒尺寸；控制鍍層的厚度均勻；控制錫的擴(kuò)展性等手段有效地解決錫須生成問題，并且在可焊性鍍層的無鉛化純錫電鍍中，具有結(jié)晶細(xì)致、可焊性好、使用維護(hù)容易、消耗量低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K1/20GK1733977SQ20041005340
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者王福祥, 賀巖峰 申請人:上海新陽半導(dǎo)體材料有限公司