锡和锡合金的电镀液制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种锡和锡合金的电镀液，其可以改良电镀锡和电镀锡合金的钎料润湿性，提高钎焊后的可依赖性，另外，可提高镀敷速度及镀敷后的外观。本发明专利技术通过提供下述锡和锡合金的电镀液而解决了上述课题，即，一种锡和锡合金的电镀液，其含有１种或２种以上的在１分子中具有咪唑基和羟基的化合物。作为上述化合物，优选右式（１）所示的咪唑醇化合物。在通式（１）中，Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］分别表示为氢、乙烯基和碳原子数为１～２０的烷基，Ｒ↑［２］与Ｒ↑［３］可以形成芳香环，Ｒ↑［４］为氢、乙烯基、碳原子数为１～２０的烷基、苯基或－（ＣＨ↓［２］ＣＨ（Ｒ↑［５］）Ｏ）↓［ｋ］Ｈ、Ｒ↑［５］为氢、碳原子数为１～２０的烷基，Ｘ为氢、碳原子数为１～６的烷基或者可以含Ｎ、Ｏ的取代基，ｍ为０～２０的整数，ｎ、１为１～３的整数，ｋ为１～２０的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锡和锡合金的电镀液
本专利技术涉及锡的电镀液和锡合金的电镀液。
技术介绍
目前，电镀锡和电镀锡合金，特别是镀锡锌合金，由于其钎料润湿性存在难题，因此钎焊(soldering)后的可依赖性较低，不能被实际应用。另外，在镀敷工艺中，阴极电流效率差，镀敷速度慢，所得到的镀膜的粒子粗糙，存在无光泽等外观上的问题。
技术实现思路
基于上述实际情况，本专利技术的首要的目的在于，改良电镀锡和电镀锡合金的钎料润湿性，提高钎焊后的可依赖性。另外，本专利技术的目的，还在于提高目前一直成问题的镀敷速度和镀敷后的外观。本专利技术者们对上述问题进行了深入的研究，结果发现，通过代替目前的锡或锡合金的电镀液，而使用添加了在1分子中具有咪唑基和羟基两者的化合物的镀敷液，可以解决上述问题。即，本专利技术是[1]一种锡和锡合金的电镀液，其特征在于，含有1种或2种以上的在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物；[2]如上述[1]所述的锡和锡合金的电镀液，其特征在于，上述在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物是下述通式(1)所示的咪唑醇化合物，-->在通式(1)中，R1、R2、R3分别为氢、乙烯基或碳原子数1～20的烷基，R2与R3可以形成芳香环，R4表示氢、乙烯基、碳原子数1～20的烷基、苯基或-(CH2CH(R5)O)kH，R5表示氢、碳原子数1～20的烷基，X表示氢、碳原子数1～6的烷基或者可以含N、O的取代基，m为0～20的整数，n、l表示1～3的整数，k表示1～20的整数；[3]如上述[2]所述的锡和锡合金的电镀液，其特征在于，上述通式(1)所示的化合物是由下述通式(2)所示的咪唑化合物与下述通式(3)所示的环氧化合物进行反应所得到的咪唑醇化合物，在通式(2)、(3)中，R1、R2、R3分别为氢、乙烯基或碳原子数1～20的烷基，R2与R3可以形成芳香环，R4表示氢、乙烯基、碳原子数1～20的烷基、苯基或-(CH2CH(R5)O)kH、R5表示氢、碳原子数1～20的烷基，X表示氢、碳原子数为1～6的烷基或可以含N、O的取代基，m为0～20的整数，n、l表示1～3的整数，k表示1～20的整数。通过使用本专利技术的锡电镀液和锡合金电镀液，可以提高被镀敷后的镀敷物的钎料润湿性及外观。另外，通过使用本专利技术的镀敷液，也可以提高镀敷速度。-->具体实施方式基本上说，本专利技术的锡电镀液和锡合金电镀液，是可以使用以往研究的锡电镀液、锡合金电镀液，并且向其中添加上述特定的咪唑醇化合物而成的电镀液。所谓锡电镀液、锡合金电镀液，是由成为镀敷皮膜金属成分的锡盐或锡盐和与锡形成合金的金属盐、金属盐的稳定剂(防止锡由2价变成4价的稳定剂)、光泽剂(润滑剂、防止异常析出)、导电盐、pH调节剂等构成。具体地说，作为成为镀敷皮膜金属成分的锡盐和与锡形成合金的金属盐，例如，作为锡盐，可以列举出硫酸锡、氯化锡、氨基磺酸锡、甲磺酸锡等。另外，作为与锡形成合金的金属，可以列举出例如锌、铟、铋、金、银、铜、镍等，作为盐可以使用与锡盐中列举的同样的盐。在锡电镀液中，作为锡盐的浓度，以金属来表示优选为1～60g/L，另外，在锡合金电镀液的情况下，除了上述浓度的锡盐之外，与锡形成合金的金属盐，以金属来表示优选含有0.01～50g/L。作为金属盐的稳定剂，基本上具有防止锡的氧化的功能，可以使用的抗坏血酸、异抗坏血酸、多元苯酚、次磷酸盐等。在镀敷液中，金属盐的稳定剂，在使用次磷酸盐的情况下优选为1～50g/L，在其它的情况下优选含有0.05～10g/L。作为光泽剂，可以使用聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙二醇、三乙醇胺及其衍生物等。在镀敷液中，光泽剂优选含有0.01～10g/L。作为导电盐，可以列举出甲磺酸及其盐、氨基磺酸及其盐、盐酸及其盐、硫酸及其盐等。在镀敷液中，导电盐优选含有5～300g/L。作为pH调节剂，可以列举出氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、盐酸、硫酸等。作为络合剂，可以列举出苹果酸、枸橼酸、葡糖酸、乳酸、琥珀酸、-->乙硫醇、硫脲、乙二胺四乙酸等。在镀敷液中，络合剂优选含有0.05～100g/L。本专利技术，在上述锡电镀基础液或锡合金电镀基础液中，添加1种或2种以上的在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物。可以事先将上述络合剂和在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物混合后再添加。本专利技术中重要的是使用在上述的现有的锡电镀液、锡合金电镀液中添加了1种或2种以上的在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物的镀敷液。由此可以提高锡电镀物和锡合金电镀物的钎料润湿性和外观，另外还可以提高镀敷速度。作为本专利技术中使用的在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物，优选通过由下述反应式(4)所示的反应来合成。(式中，R1、R2、R3、R4、X、L、m和n与上述定义相同。)在上述通式(1)～(3)中，如果R1、R2、R3、R4为氢、乙烯基或碳原子数1～20的烷基，则可充分地发挥本专利技术的效果。作为烷基，其碳原子数为1～20，优选为1～9。另外，在R2与R形成芳香环的情况下，形成的芳香环优选为苯环。X为氢、碳原子数1～6的烷基或者是可以含N、O的取代基，作为碳原子数1～6的烷基，优选碳原子数1～4的烷基，作为含N、O的取代基，可列举出羟基、羧基、氨基等。另外，R4除了上述之外，还优选为苯基、-(CH2CH(R5)O)kH(R5表示氢、碳原子数1～20的烷基，k表示1～20的整数)。-->作为上述通式(2)所示的咪唑化合物，优选为咪唑、2-烷基咪唑、2，4-二烷基咪唑、4-乙烯基咪唑等。在与咪唑基结合的R1～R3是烷基的情况下，如果碳原子数为10以上，则有时由于疏水性强反而使被镀敷材料的润湿性降低，并且特性降低，因此在这种情况下优选的碳原子数为1～9。其中，可以特别优选列举出咪唑、2-甲基咪唑。作为通式(3)所示的环氧化合物，可以列举出环氧丙醇、环氧丁醇、环氧戊醇、环氧己醇、甲氧基缩水甘油、正丁氧基缩水甘油、叔丁氧基缩水甘油、苯氧基缩水甘油、具有例如缩水甘油的环氧乙烷加成物等的烯化氧结构的环氧化合物。上述反应可以通过一边向加热至80～200℃的温度的咪唑化合物中滴加0.1～10摩尔倍量的环氧化合物，一边进行，其反应时间为5分钟～3小时左右时是充分的。该反应不需要特殊的溶剂，可以使用氯仿、二烷、甲醇、乙醇等的有机溶剂作为反应溶剂。另外，由于该反应憎水，因此为了不混入水分，优选在干燥的氮气、氩气等的不含水分的气体的气氛下进行反应。作为将1种或2种以上的在1分子中含有咪唑基和羟基的化合物加入到镀敷液的添加量，优选为0.01g/L～10g/L，进一步优选为0.1g/L～5g/L。如果添加量过少，则镀敷不带有半光泽(dull finished)，而成为粗糙的镀敷。另外，由于看不到阴极电流效率的改善，因此不能得到所期待的效果，例如镀敷速度慢，看不到钎焊性的改善效果等。另外，如果添加量过剩，则由于镀敷速度的降低、添加剂进入皮膜的导致物理性质(耐氧化性、钎焊性、钎焊强度以外)出现恶化，在大量过剩时，会出现没有被镀敷的部分。下面对于使用本专利技术的镀敷液的锡电镀及锡合金电镀的镀敷条件进行说明。镀敷温度为10℃到50℃，优选为20℃到45℃。另外，作为镀敷液的pH值，可以在强酸性到中性的范围内使用。特别是对于锡锌镀敷，可以在pH2～pH6.5的范围内使用，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锡和锡合金的电镀液，其特征在于，含有１种或２种以上的在１分子中具有咪唑基和羟基的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-12-24 373379/20041.一种锡和锡合金的电镀液，其特征在于，含有1种或2种以上的在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物。2.如权利要求1所述的锡和锡合金的电镀液，其特征在于，上述在1分子中具有咪唑基和羟基的化合物是下述通式(1)所示的咪唑醇化合物，在通式(1)中，R1、R2、R3分别为氢、乙烯基或碳原子数1～20的烷基，R2与R3可以形成芳香环，R4表示氢、乙烯基、碳原子数1～20的烷基、苯基或-(CH2CH(R5)O)kH，R5表示氢、碳原子数1～20的烷基，X表示氢、碳原子数1～6的烷基或者可以含N、O的取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊森彻，槌谷与志明，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]