一种锡电镀液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种锡电镀液及其制备方法和应用。所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：硫酸亚锡10‑50g/L、硫酸50‑200g/L、湿润剂0.05‑5g/L、抗氧化剂0.01‑2g/L和晶粒细化剂0.01‑2g/L；所述锡电镀液的溶剂为水；所述晶体细化剂为黄酮类化合物。本发明专利技术所述锡电镀液采用硫酸亚锡为主盐，硫酸作为电解质增加导电性，并添加润湿剂、抗氧化剂和晶粒细化剂，各组分相互配合，起到协同作用，从而在达到同样镀层厚度的情况下，使生产效率得到大幅提升，并节约锡源；同时还能够提高镀锡层致密性，使镀锡层具有较好的碱性抗蚀能力。

A tin electroplating solution and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种锡电镀液及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学沉积金属的
，具体涉及一种锡电镀液及其制备方法和应用。
技术介绍
锡是一种无毒的白色金属，耐氧化能力和硫化物腐蚀能力强，具有很好的化学稳定性，并且有优良的可焊性和导电性。在印制电路板制作工艺中利用锡良好的抗蚀性，在碱性氯化铜蚀刻液中具有保护所需要的铜线路的作用。目前，大量的电镀添加剂研究工作以普通电镀为主，对于采用宽电流密度的电镀就难于胜任了。尤其是对于电镀纯锡，会卷入大量空气，在大量空气条件下不但会造成二价锡的氧化，而且容易造成镀液泡沫增加，影响样品和镀液的润湿性，导致样品性能变差。此外，电镀时间较短可能导致实际生产应用过程中电镀锡厚度过薄，如果锡厚度不够，晶体不够细化、镀层致密性差，蚀刻液通过细缝进入到内层腐蚀铜。CN102418123A公开了一种高速电镀光亮镀锡电镀液及其制备方法和应用。其原料由120-200mL甲基磺酸锡、100-175mL70wt％甲基磺酸、0.03-5g光亮剂、30-45g导电盐、1-10g晶粒细化剂、5-20g抗氧剂、0.5-2g润湿剂、0.0005-0.001g防泡剂及余量的水组成。所述电镀液制备得到的镀层中有机物含量较高，镀层脆性较大，不能达到电子器件对镀层柔软性的需要，同时镀层的走位效果不好，特别是滚镀过程中，低电位会出现漏铜情况。CN104060308A公开了一种降低露铜现象的纯锡电镀液及其应用，酸性镀液采用甲基磺酸与硫酸的混合溶液、锡盐采用可溶性二价锡盐与过氧化氢的混合溶液、且添加了抗氧化剂、辅助剂、光亮剂、湿润剂、表面活性剂等成分，该电镀液电镀过程中在达到同样镀层厚度的情况下，耗时较长，添加剂含量较高，晶体不够细化，导致锡镀层的致密性较差。CN105648483A公开了一种高速镀锡溶液及其制备方法，所述镀锡溶液主要成分为甲基磺酸、甲基磺酸亚锡、抗氧剂、晶粒细化剂和表面活性剂，该锡溶液虽然在一定程度上能够提高镀速，但是电镀液制备得到的镀层中有机物含量较高，镀层脆性较大，镀层致密性差，蚀刻液通过细缝进入到内层腐蚀铜。因此，开发一种镀层致密性好，且在电镀过程中达到同样镀层厚度的情况下，耗时较短的锡电镀液具有较重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种锡电镀液及其制备方法和应用，所述锡电镀液具有优良的分散能力，同时还能够提高镀锡层致密性，有较好的碱性抗蚀能力。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种锡电镀液，所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：所述锡电镀液的溶剂为水；所述晶体细化剂为黄酮类化合物。在本专利技术中，所述硫酸亚锡的质量浓度为10-50g/L，例如可以是10g/L、12g/L、14g/L、16g/L、18g/L、20g/L、22g/L、24g/L、26g/L、28g/L、30g/L、32g/L、34g/L、36g/L、38g/L、40g/L、42g/L、44g/L、46g/L、48g/L、50g/L。在本专利技术中，所述硫酸的质量浓度为50-200g/L，例如可以是50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/L、100g/L、110g/L、120g/L、130g/L、140g/L、150g/L、160g/L、170g/L、180g/L、190g/L、200g/L。在本专利技术中，所述湿润剂的质量浓度为0.05-5g/L，例如可以是0.05g/L、0.06g/L、0.07g/L、0.08g/L、0.09g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1g/L、1.2g/L、1.4g/L、1.6g/L、1.8g/L、2g/L、2.2g/L、2.4g/L、2.6g/L、2.8g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L。在本专利技术中，所述抗氧化剂的质量浓度为0.01-2g/L，例如可以是0.01g/L、0.02g/L、0.04g/L、0.06g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1.2g/L、1.4g/L、1.6g/L、1.8g/L、2g/L。在本专利技术中，所述晶粒细化剂的质量浓度为0.01-2g/L，例如可以是0.01g/L、0.02g/L、0.04g/L、0.06g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1.2g/L、1.4g/L、1.6g/L、1.8g/L、2g/L。在本专利技术中，所述硫酸亚锡-硫酸体系镀锡不但电流效率高，而且沉积速度快，原料易得。所述晶粒细化剂为黄酮类化合物，能够很好地促进晶核形成的速度，使其大于晶核长大的速度，晶核数目多，锡晶粒较细，所得到的锡层致密，孔隙小，表面光亮，产生了非常均匀且晶粒一致的镀层。所述润湿剂、抗氧化剂和晶粒细化剂相互配合，起到协同作用，具有优良的镀层速率、分散能力和抗泡能力。在电镀过程中减少光亮剂等添加剂的加入，避免了制备得到的镀层中有机物含量较高，镀层脆性较大的问题，同时也可以减少电镀镀锡的生产成本。优选地，所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：所述锡电镀液的溶剂为水；所述晶体细化剂为黄酮类化合物。优选地，所述湿润剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚或脂肪醇烷氧基化合物中的任意一种或至少两种的组合。作为本专利技术的优选方案，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚和脂肪醇烷氧基化合物的组合，三种润湿剂相互配合，具有协同作用可以进一步降低液-气(镀液和空气)和液-固(镀液和铜面)的界面张力，这样氢气泡更难以在阴极表面停留，很好地避免了镀层出现的凹痕和针孔，从而进一步提高镀液的分散能力、抗泡能力以及镀液的走位性能。优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚的EO数为5-7，例如可以是5、6或7。优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚或二壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述烷基聚氧乙烯醚的EO数为2-6，例如可以是2、3、4、5或6。优选地，所述烷基聚氧乙烯醚包括十二烷基聚氧乙烯醚、十六烷基聚氧乙烯醚或十八烷基聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述脂肪醇烷氧基化合物的EO数为3-7，例如可以是3、4、5、6、7。优选地，所述脂肪醇烷氧基化合物包括十二醇聚氧乙烯醚磺酸盐、十六醇聚氧乙烯醚磺酸盐、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十五醇聚氧乙烯醚或月桂醇聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述抗氧化剂包括对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、次磷酸钠、维生素C、葡萄糖酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述黄酮类化合物包括银杏黄酮、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锡电镀液，其特征在于，所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种锡电镀液，其特征在于，所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：



所述锡电镀液的溶剂为水；
所述晶体细化剂为黄酮类化合物。


2.根据权利要求1所述的锡电镀液，其特征在于，所述锡电镀液按质量浓度计包括如下组分：



所述锡电镀液的溶剂为水；
所述晶体细化剂为黄酮类化合物。


3.根据权利要求1或2所述的锡电镀液，其特征在于，所述湿润剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚或脂肪醇烷氧基化合物中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚和脂肪醇烷氧基化合物的组合；
优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚的EO数为5-7；
优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚或二壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述烷基聚氧乙烯醚的EO数为2-6；
优选地，所述烷基聚氧乙烯醚包括十二烷基聚氧乙烯醚、十六烷基聚氧乙烯醚或十八烷基聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述脂肪醇烷氧基化合物的EO数为3-7；
优选地，所述脂肪醇烷氧基化合物包括十二醇聚氧乙烯醚磺酸盐、十六醇聚氧乙烯醚磺酸盐、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十五醇聚氧乙烯醚或月桂醇聚氧乙烯醚中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的锡电镀液，其特征在于，所述抗氧化剂包括对苯二酚、邻苯二酚、间苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江波，林章清，章晓冬，童茂军，王亚君，
申请(专利权)人：苏州天承化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32