铜及铜合金的腐蚀保护方法技术

＊＊＊ （Ⅰ） 一种铜及铜合金的腐蚀保护方法。该方法包括把表面和一种通式（Ⅰ）的至少一种化合物的水溶液相接触，其中Ｘ是Ｎ，Ｙ是ＣＲ而Ｚ是Ｎ或Ｘ是Ｎ，Ｙ是Ｎ而Ｚ是Ｎ或ＣＲ或Ｘ是ＣＲ，Ｙ是Ｎ而Ｚ是Ｎ，式中Ｒ是一个氢原子或Ｒ↑［１］，而Ｒ↑［１］是一个烷基，芳基，芳烷基，卤素，三卤素甲基，氨基，杂环基，ＮＨＲ↑［２］，ＮＲ↑［３］Ｒ↑［４］，ＣＮ，ＣＯＯＨ，ＣＯＯＲ↑［５］，ＯＨ或ＯＲ↑［６］基，式中每个Ｒ↑［２］至Ｒ↑［６］独立地代表一个烷基，芳基或芳烷基。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种对铜及铜合金的腐蚀保护并提供热和湿的保护方法。预涂覆层是用于保护硬软两种印刷电路板(PCBs)。以前的技术描述了各种预涂覆层。起初，苯并三唑用做预涂覆层，但现在工业的预涂处理是以咪唑或苯并咪唑为基础。EP-A-0364132公开了用含有一种能生成铜和锌离子的化合物和一种在2-位有C5-21烷基的咪唑的水溶液预涂处理铜的方法。EP-A-0428383公开了在2-位上有一个至少3个碳原子的烷基的苯并咪唑化合物和一种有机酸的预涂覆层的应用。JP-A-06002158公开了各种2-(苯基烷基-苯并咪唑，如2(对氯苄基)-苯并咪唑做为预涂处理剂的应用。先有技术的预涂覆层没有一个可以认为是完全令人满意的，因为这些系统给出的热和/或湿保护是有限的。我们已开发了一种预涂处理铜或铜合金的方法，特别是保护硬和软的铜或铜合金的印刷电路板，这种方法提供了改进的保护并克服了先有技术方法的缺点。本专利技术提供了铜或铜合金的腐蚀保护的方法。本方法包括使表面和通式如下的至少一种化合物的水溶液相接触 其中X是N，Y是CR而Z是N，或X是N，Y是N而Z是N或CR，或X是CR，Y是N而Z是N，在这里R是一个氢原子或R1，而R1是一个烷基，芳基，芳烷基，卤素，三卤素甲基，氨基，杂环基，NHR2，NR3R4，CN，COOH，COOR5，OH或OR6基，在这里每一个R2至R6独立地代表一个烷基，芳基或芳烷基。在上述提到的取代基的定义中，烷基优选地有1至20个碳原子，更优选地1至6个碳原子；芳基优选地是苯基或萘基；芳烷基优选地是被一个或更多的含1至20个碳原子的烷基所取代的苯基或萘基；而杂环基优选地是糠基，苯并三唑基，咪唑基和苯并咪唑基。本专利技术的水溶液处理能在铜或铜合金的表面上形成了一层在贮存时保护铜或铜合金表面的配位体涂层。配位体涂层特别适用于在其上安装部件的表面，因为它是可以焊接的，即它能被一种合适的焊剂除去并被焊料所浸湿，并且具有极优的抗热性和长期贮存的安全性。用于本专利技术的特别优选的式I化合物是三唑吡啶，其式为 或 和嘌呤，6-氨基嘌呤，6-氯代嘌呤，2，6-二氯代嘌呤，6-甲氧基嘌呤，6-组氨基嘌呤和6-糠基氨基嘌呤。用于本专利技术的式I的化合物是所有都含四或五个杂环氮原子的化合物。这样，三唑吡啶比苯并三唑多一个氮原子而嘌呤比相应的苯并咪唑多两个氮原子。三唑吡啶和嘌呤通常比相应的苯并三唑和苯并咪唑有更高的熔点，并且相信这和在铜或铜合金表面形成的配合物的热安定性相关。也相信在这些化合物中比已有技术化合物中额外多出的氮原子能给出更多的与金属表面和金属离子结合的部位。式(I)的化合物可以用于混合物中，也可以和以前建议用于铜或铜合金预涂处理的化合物混合使用。某些式I化合物的水溶性不大，因此可以用一种有机酸或无机酸把这种化合物配成水溶液。可以用于这个目的的有机酸有醋酸，丙烯酸，己二酸，苯甲酸，柠檬酸，二羟甲基丙酸，甲酸，富马酸，马来酸，草酸，丙酸，水杨酸，琥珀酸或酒石酸，而无机酸的例子有盐酸，硝酸，磷酸或硫酸。甚至当式(I)的化合物溶于水时，涂层水溶液中除了上述的酸外，为了缓冲还优选地加入氨，氢氧化四烃基铵，胺类，碱金属氢氧化物，磷酸盐或硼酸盐。式(I)化合物的水溶液可以配成pH范围由2至14。式(I)化合物的水溶液可以用浸渍，喷涂或其它的涂覆技术施加在铜或铜合金的表面上。也可以向水溶液中加入一种或更多的含钛，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜或锌的化合物，所加入的量为式(I)化合物重量的0.01至10％(重量)。这些盐或是加速涂覆的速度和/或改进涂层的抗热和抗湿性能。此外，镍和锌能在铜的表面上形成它们相应的金属-配位体涂层。可以采用的铜化合物包括醋酸铜，铜的溴化物，氯化物，氢氧化物，硝酸盐，磷酸盐或硫酸盐。可以采用的镍化合物有醋酸镍，镍的溴化物，氯化物，氢氧化物，硝酸盐，磷酸盐或硫酸盐。可以采用的锌化合物则有醋酸锌，苯甲酸锌，锌的溴化物，氯化物，柠檬酸盐，甲酸盐，硝酸盐，氧化物，草酸盐，磷酸盐，水杨酸盐或酒石酸盐。优选的处理铜或铜合金的条件是，保持式(I)化合物的水溶液在20至60℃的温度下，使溶液和要处理的表面接触1秒至5分钟，优选地由3O秒至2分钟。本专利技术的方法可用于保护任何铜或铜合金制品的表面，但是特别有价值的是处理硬的和软的印刷电路板。这样，本专利技术在其范围内包括按照本专利技术的方法涂覆过的硬或软的印刷电路板。本专利技术将参考非限制性的实例进一步加以叙述。现将各实例中的通用步骤详述如下。1.铜试件的制备铜试件(镀铜层压板，铜厚度20微米)用异丙醇脱脂，并在室温下用以下溶液浸蚀两分钟过一硫酸钾6.0％重/重硫酸铜0.5％重/重硫酸 0.5％重/重去离子水 余量已浸渍的试件用水漂洗，然后用硫酸，最后再用水洗。样品最后用异丙醇洗并在暖空气中干燥。2.涂覆溶液涂覆溶液的配制是用配位体(0.5％)溶解在水中(99.5％)或形成悬浮液。溶液的pH用冰醋酸调节至2.5。然后用氢氧化钠(20％重/重)把溶液的pH调节至各种，最高为pH11。浸渍的铜试件在40℃下用涂覆溶液涂覆2分钟。从涂覆溶液取出后，样品用去离子水漂洗，在暖空气中干燥。涂层的存在可以把样品由涂覆溶液中取出漂洗出现去湿作用时，或进行一个银点滴试验而得知。在进行热处理以及湿老化/热处理试验之前试件老化约18小时。3.热处理试验已涂覆的铜试件在炉中和220℃下加热。试件温度达到200℃10秒钟后取出。样品经过五次这样的循环。样品相对于裸露的铜评估其抗热失泽性能。涂层的定级如下低劣-涂覆的样品比裸露的铜更易失去光泽满意-样品失去光泽与裸露的铜相比差别不大良好-比裸露的铜有提高了的抗失泽性能4.湿老化/热处理试验已涂覆的镀铜薄片的铜试件在潮湿箱中40℃/95％相对湿度下贮存了72小时。样品抗潮湿失泽的性能和相对于裸露的铜进行评估。涂层的定级如下低劣，满意或良好如上所述。湿老化的镀铜层压件的涂覆试件在炉内和22℃下加热。当样品的温度达到200℃，10秒钟后即将它们取出。样品经过五次这样的循环。样品抗热失泽的性能相对于裸露的铜进行评估。涂层的定级如下低劣，满意或良好如上所述。5.可焊性样品的可焊性用Alpha NR300F焊剂做浸焊试验来判定。实例1下式的化合物 即1H-1，2，3-三唑〔4，5-c〕吡啶按以上的详述进行试验，所得的结果详细列于表1中表1 实例2下式的化合物 即1H-1，2，3-三唑〔4，5-b〕吡啶按以上的详述进行试验，所得的结果详细列于表2中表2 实例3嘌呤按以上的详述进行试验，所得的结果详细列于表3中表3 试验步骤涂覆溶液的pH范围pH2.5pH4.5pH6pH8pH9pH10pH10.51.热处理满意良好良好良好良好良好良好2.可焊性良好良好良好良好良好良好良好3.潮湿试验良好良好良好良好良好良好良好4.(3)的热处理良好良好良好良好良好良好良好5.(4)的可焊性良好良好良好良好良好良好良好</table></tables>实例46-氨基嘌呤按以上的详述进行试验，所得的结果详细列于表4中表4 试验步骤涂覆溶液的pH范围pH2.5pH3.5pH4pH5pH6pH8pH111.热处理满意满意良好良好良好良好良好2.可焊性满意良好良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜及铜合金的腐蚀保护方法，该方法包括把表面和一种通式（Ⅰ）的至少一种化合物的水溶液相接触：＊＊＊ （Ⅰ）其中 Ｘ是Ｎ，Ｙ是ＣＲ而Ｚ是Ｎ，或 Ｘ是Ｎ，Ｙ是Ｎ而Ｚ是Ｎ或ＣＲ，或 Ｘ是ＣＲ，Ｙ是Ｎ而Ｚ是Ｎ，在这里Ｒ是一个氢 原子或Ｒ↑［１］，而Ｒ↑［１］是一个烷基，芳基，芳烷基，卤素，三卤素甲基，氨基，杂环基，ＮＨＲ↑［２］，ＮＲ↑［３］Ｒ↑［４］，ＣＮ，ＣＯＯＨ，ＣＯＯＲ↑［５］，ＯＨ或ＯＲ↑［６］基，在这里每一个Ｒ↑［２］至Ｒ↑［６］独立地代表一个烷基，芳基或芳烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J雷伊若尔德斯，AM苏塔尔，KWP惠特，A威廉姆斯，
申请(专利权)人：库克森集团公开有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]