用于保护化学锡镀层的锡面保护剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，该锡面保护剂按照浓度包括以下组分：柠檬酸盐0.5‑10g/L；磷酸盐0.5‑50g/L；植酸1‑5g/L；硫脲0.2‑2g/L；以上四种组分用水溶解后形成保护剂；再用氨水或磷酸将该保护剂的pH值调节至2.5‑3.5之间；最后用纯水定容即可形成锡面保护剂；常温条件下，将镀锡工件在该锡面保护剂中浸泡0.5‑5min即可完成保护；该锡面保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性；另外该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。

Tin Surface Protective Agent for Protecting Chemical Tin Coating

【技术实现步骤摘要】
用于保护化学锡镀层的锡面保护剂
本专利技术涉及线路板
，尤其涉及一种印制线路板的锡镀层保护保护剂的配方。
技术介绍
化学纯锡涂层已长久应用于汽车线路板或IC载板的表面处理领域，这得益于其所具有的众多优点，锡面平整性好，具有优良的导电性和焊锡性，可多次焊接，锡层不含铅，对环境无污染，储存期长(一年)，制程简单，工作环境好等特点。但是锡为两性金属，在酸性或者碱性环境下容易导致锡面变色，影响其焊接性能，或者经过高温回流后出现镀层发黄的情况。一般化学镀锡及其合金镀层发生在铜基材上面，锡离子在硫脲的作用下，与铜离子发生置换反应，反应完毕后，产品提出槽液进行水洗，往往残留的酸性的镀锡保护剂会让锡面发生异色，所以一般的镀锡完成后会有一道锡面保护工艺防止锡面变色。传统的锡面保护采用磷酸钠保护剂，但是存在保护效果不理想，槽液寿命短，保护剂容易发混等缺点。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术公开了一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，该保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性，另外；该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。为实现上述目的，本专利技术提供一种印制线路板的化学镀锡配方，按照浓度包括以下组分：柠檬酸盐0.5-10g/L磷酸盐0.5-50g/L植酸1-5g/L硫脲0.2-2g/L；以上四种组分按照所述量用待配体积的1/2-2/3的水溶解后形成溶液；再用1-80g/L的氨水或磷酸将该保护剂的pH值调节至2.5-3.5之间；最后用纯水定容至待配体积即可形成锡面保护剂；常温条件下，将镀锡工件在该锡面保护剂中浸泡0.5-5min即可完成保护；该锡面保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性；另外该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。其中，所述磷酸盐为磷酸盐、磷酸一氢盐或磷酸二氢盐中的一种或多种，组成的盐金属离子为铵根、钠离子或钾离子。其中，所述的柠檬酸盐为保护剂的络合剂，缓冲剂，可以络合亚锡离子防止沉淀；同时柠檬酸为弱酸盐，具有良好的pH值缓冲功能；所述的磷酸盐为成膜物质，其在弱酸性条件下，在镀锡层表面生成一层酸式磷酸锡的化学转化膜，同时也兼备pH值缓冲功能；植酸为缓蚀剂，除了会和锡面生成转化膜以外，还具有缓蚀功能，防止锡镀层被过度浸蚀；硫脲为铜离子螯合剂，化学锡一般在铜面上进行，镀层及其保护剂均含有一定的铜元素，硫脲可以降低铜的氧化电位，防止铜离子攻击锡镀层；该保护剂采用氨水或磷酸来调节pH值调节至2.5-3.5之间。其中，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中一种或多种；且该柠檬酸盐的浓度在0.5-10g/L。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，具有如下优势：1)可以有效的保护锡面。保护剂中磷酸盐在酸性条件下会和锡面发生反应生长磷酸盐转化膜，有效的保护锡面。但是太强的酸性往往会攻击锡面，一般的化学锡厚度仅只有0.8-1.2μm，稍微的攻击会使锡层偏薄，另外太强的酸性对清洗提出较高的要求，如果清洗不撤掉，反而会造成锡面发黑。而该专利技术采用pH值为2.5-3.5的区间，能使转化膜顺利生成，但不至于过多的攻击锡层，而且该专利技术中植酸一般被用来作为缓蚀剂，可以防止锡面被肩薄。2)保护剂比较稳定。传统的锡面保护剂采用单一组分，保护剂环境变化比较大，比如说浓度、pH值、杂质金属离子等，特别是保护剂混入的亚锡离子，经过氧化后生成四价锡，而四价锡容易造成保护剂的浑浊，导致保护剂失效。本专利技术含有多种螯合剂如柠檬酸，植酸等，可以有效降低亚锡离子的还原电位，防止亚锡离子被快速的氧化成四价锡，保持保护剂的澄清。硫脲的存在，可以降低铜离子的氧化电位，硫脲会和铜离子生成一价铜的螯合物，防止铜离子与锡面发生置换，并且防止铜离子氧化二价锡。3)保护剂pH值稳定。槽液采用柠檬酸盐、植酸、磷酸盐、并且采用磷酸或者氨水调节pH值，以上部分组分除了有络合功能、转化膜等功能外，因其为弱酸盐，都具有一定pH值缓冲功能，可以使槽液比较稳定的维持在一定酸度范围内。4)不影响功能。经过该保护剂保护的化学镀锡层，不影响镀层的可焊性，及时经过高温烘烤，高温高湿的严格测试，对镀层保护作用明显，且可焊性不受影响。5)该保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性，另外；该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。附图说明图1为未经本专利技术的锡面保护剂进行保护的锡层可焊性曲线图；图2为经过实例3保护的锡层可焊性曲线图。具体实施方式为了更清楚地表述本专利技术，下面结合实例对本专利技术作进一步地描述。本专利技术的一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，按照浓度包括以下组分：柠檬酸盐：0.5-10g/L；磷酸盐：0.5-50g/L；植酸：1-5g/L；硫脲：0.2-2g/L；以上四种组分按照所述量用待配体积的1/2-2/3的水溶解后形成溶液；再用1-80g/L的氨水或磷酸将该保护剂的pH值调节至2.5-3.5之间；最后用纯水定容至待配体积即可形成锡面保护剂；这里说明了用水量是待配体积的1/2-2/3之间；常温条件下，将镀锡工件在该锡面保护剂中浸泡0.5-5min即可完成保护；该锡面保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性；另外该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。其中，所述磷酸盐为磷酸盐、磷酸一氢盐或磷酸二氢盐中的一种或多种，组成的盐金属离子为铵根、钠离子或钾离子。其中，所述的柠檬酸盐为保护剂的络合剂，缓冲剂，可以络合亚锡离子防止沉淀；同时柠檬酸为弱酸盐，具有良好的pH值缓冲功能；所述的磷酸盐为成膜物质，其在弱酸性条件下，在镀锡层表面生成一层酸式磷酸锡的化学转化膜，同时也兼备pH值缓冲功能；植酸为缓蚀剂，除了会和锡面生成转化膜以外，还具有缓蚀功能，防止锡镀层被过度浸蚀；硫脲为铜离子螯合剂，化学锡一般在铜面上进行，镀层及其保护剂均含有一定的铜元素，硫脲可以降低铜的氧化电位，防止铜离子攻击锡镀层；该保护剂采用氨水或磷酸来调节pH值调节至2.5-3.5之间。其中，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中一种或多种。相较于现有技术，本专利技术提供的一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，具有如下优势：1)可以有效的保护锡面。保护剂中磷酸盐在酸性条件下会和锡面发生反应生长磷酸盐转化膜，有效的保护锡面。但是太强的酸性往往会攻击锡面，一般的化学锡厚度仅只有0.8-1.2μm，稍微的攻击会使锡层偏薄，另外太强的酸性对清洗提出较高的要求，如果清洗不撤掉，反而会造成锡面发黑。而该专利技术采用pH值为2.5-3.5的区间，能使转化膜顺利生成，但不至于过多的攻击锡层，而且该专利技术中植酸一般被用来作为缓蚀剂，可以防止锡面被肩薄。2)保护剂比较稳定。传统的锡面保护剂采用单一组分，保护剂环境变化比较大，比如说浓度、pH值、杂质金属离子等，特别是保护剂混入的亚锡离子，经过氧化后生成四价锡，而四价锡容易造成保护剂的浑浊，导致保护剂失效。本专利技术含有多种螯合剂如柠檬酸，植酸等，可以有效降低亚锡离子的还原电位，防止亚锡离子被快速的氧化成四价锡，保持保护剂的澄清。硫脲的存在，可以降低铜离子的氧化电位，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，其特征在于，按照浓度包括以下组分：柠檬酸盐0.5‑10g/L磷酸盐0.5‑50g/L植酸1‑5g/L硫脲0.2‑2g/L；以上四种组分按照所述量用待配体积的1/2‑2/3的水溶解后形成溶液；再用1‑80g/L的氨水或磷酸将该保护剂的pH值调节至2.5‑3.5之间；最后用纯水定容至待配体积即可形成锡面保护剂；常温条件下，将镀锡工件在该锡面保护剂中浸泡0.5‑5min即可完成保护；该锡面保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性；另外该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。

【技术特征摘要】
1.一种用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，其特征在于，按照浓度包括以下组分：柠檬酸盐0.5-10g/L磷酸盐0.5-50g/L植酸1-5g/L硫脲0.2-2g/L；以上四种组分按照所述量用待配体积的1/2-2/3的水溶解后形成溶液；再用1-80g/L的氨水或磷酸将该保护剂的pH值调节至2.5-3.5之间；最后用纯水定容至待配体积即可形成锡面保护剂；常温条件下，将镀锡工件在该锡面保护剂中浸泡0.5-5min即可完成保护；该锡面保护剂具有良好的锡镀层保护功能，可以使镀层在常温下不发黑，高温下不发黄，同时不影响镀层的可焊性；另外该锡面保护剂稳定性良好，不易浑浊。2.根据权利要求1所述的用于保护化学锡镀层的锡面保护剂，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸盐、磷酸一氢盐或磷酸二氢盐中的一种或者多种，组成的盐金属离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江锋，姚玉，王辉，汪文珍，
申请(专利权)人：深圳市创智成功科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44