一种锡-铜-镍合金电镀液及其电镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电锥液技术领域，尤其涉及一种锡-铜-媒合金电锥液及其电锥方法。
【背景技术】
[0002] 随着科技的不断发展，对产品的要求越来越严格，单一元素的锥层难W满足电锥 产品的需求，科研工作者逐渐将目光投向合金电锥。
[0003] 由于锡及锡铅合金锥层具有良好的抗蚀性和可焊性能性能，已经广泛的应用到电 子部件的可焊性锥层，然而，纯锡锥层容易产生导致电路短路的晶须，铅对于人体和环境有 害，而受到严格控制，目前开发了锡-银、锡-银等无铅可焊性合金锥层，但是锡-银合金锥 层的锥液稳定性较差、成本较高、在锡合金中易发生晶须；锡-银合金锥层虽不容易产生晶 须，但加工性能差、易产生裂纹。且已知PH缓冲剂测酸对人体和环境有害。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明一方面提供一种锡-铜-媒合金电锥液，本发明的锡-铜-媒合 金电锥液组成简单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保。
[0005] 该电锥液包含硫酸亚锡80~150g/L、有机礙酸铜60~lOOg/L、硫酸媒40~80g/ L、居基駿酸10~20g/L、抗氧化剂0. 5~15g/L络合剂20~35g/L、稳定剂1~5g/L、光亮 剂1~5g/L、余量为去离子水。
[0006] 优选的，该电锥液包含硫酸亚锡lOOg/L、有机礙酸铜80g/L、硫酸媒50g/L、居基駿 酸12g/L、抗氧化剂5g/L、络合剂25g/L、稳定剂3g/L、光亮剂2g/L、余量为去离子水。
[0007] 优选的，礙酸铜为甲基礙酸铜、Η氣甲焼礙酸铜、氨基礙酸铜、了礙酸铜中一种或 至少2种的混合物，居基駿酸为居基己酸、乳酸、巧樣酸、苹果酸中一种或至少2种的混合 物。
[0008] 优选的，络合剂为巧樣酸钢、葡萄糖酸钢中一种或两者的混合物。
[0009] 优选的，稳定剂为植酸、抗坏血酸中一种或两者的混合物。
[0010] 优选的，初级光亮剂为苯亚礙酸钢，光亮剂为糖精、甲醒、二甲基己快醇中一种或 至少2种的混合物。
[0011] 本发明另一方面提供一种使用上述锡-铜-媒合金电锥液电锥的方法，该方法电 锥得到锥层无晶须、热稳定性好、延展性好、加工性能强、不易产生裂纹。
[0012] 一种使用上述锡-铜-媒合金电锥液电锥的方法，包括W下步骤：
[0013] (1)制备锡-铜-媒合金电锥液；将络合剂20~35g、稳定剂1~5g和抗氧化剂 0. 5~15g溶于去离子水中配成溶液，向该溶液中加入居基駿酸10~20g、硫酸亚锡80~ 150g、有机礙酸铜60~lOOg、硫酸媒40g~80g并揽拌溶解制成混合液，向该混合液中加入 光亮剂1~5g溶解，再加入余量的去离子水至总体积为比，得到锡-铜-媒合金电锥液；
[0014] (2)用碳电极做阳极，工件做负极，进行电锥，得到光亮的锡铜媒合金锥层。
[0015] 优选的，步骤（1)中得到的锡-铜-媒合金电锥液用氨水调节K1至4~8。
[0016]优选的，步骤（2)中电锥过程在温度40~80°C，电流密度为50~150mA/cm2下进 行。
[0017] 优选的，步骤（2)中阴极与阳极的面积比为（1/2~2) ;1。
[0018] 本发明的锡-铜-媒合金电锥液包含硫酸亚锡80~150g/L、有机礙酸铜60~ lOOg/L、硫酸媒40~80g/L、居基駿酸10~20g/L、抗氧化剂0. 5~15g/L络合剂20~35g/ L、稳定剂1~5g/L、光亮剂1~5g/L、余量为去离子水。该锡-铜-媒合金电锥液组成简 单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保，电锥得到的锥层无晶须、热稳定性好、延展性好、 加工性能强、不易产生裂纹。
【具体实施方式】
[0019] 下面分别结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0020] W下实施例中所涉及的原料均为市售。
[0021] 实施例1 ;本实施例的锡-铜-媒合金电锥液包含W下组分：
[0022] 硫酸亚锡 雖g/L; 有机赎酸铜 60g/L, 硫酸镶 40g/：L; 姪基獲酷 12g/L; 抗氧化剂 5g/L; 络合剂 25g/：L; 稳定剂 3g/L； 光亮剂 苗尼； 去离于水. 余量。
[0023] 使用该锡-铜-媒合金电锥液电锥方法如下：
[0024] 制备锡-铜-媒合金电锥液；将络合剂25g、稳定剂3g和抗氧化剂5g溶于去离子 水中配成溶液，向该溶液中加入居基駿酸12g、硫酸亚锡80g、有机礙酸铜60g、硫酸媒40g并 揽拌溶解制成混合液，向该混合液中加入光亮剂2g溶解，再加入余量的去离子水至总体积 为比，得到锡-铜-媒合金电锥液。
[002引用氨水调节该电锥液PH至4~8,用碳电极做阳极，工件做负极，在电锥液温度为 6(TC、电流密度为80mA/cm2、阴极与阳极的面积比为1 ;1条件下，进行电锥，得到光亮的锡 铜媒合金锥层。
[0026] 实施例2 ;本实施例的锡-铜-媒合金电锥液包含W下组分：
[0027] 硫酸亚锡 lOOg^; 有机横酸铜 80呂化； 硫酸镇 5.0g/L; 择基駿酸 12g/L; 抗氧化剂 5g/L, 络合剂 跑泰,' 稳定剂 3g/L; 光亮剂 ?%Ι\λ 去闻子水 余量。
[0028] 使用该锡-铜-媒合金电锥液电锥方法如下：
[0029] 制备锡-铜-媒合金电锥液；将络合剂25g、稳定剂3g和抗氧化剂5g溶于去离子 水中配成溶液，向该溶液中加入居基駿酸12g、硫酸亚锡lOOg、有机礙酸铜80g、硫酸媒50g 并揽拌溶解制成混合液，向该混合液中加入光亮剂2g溶解，再加入余量的去离子水至总体 积为比，得到锡-铜-媒合金电锥液。
[0030] 用氨水调节该电锥液PH至4~8,用碳电极做阳极，工件做负极，在电锥液温度为 6(TC、电流密度为80mA/cm2、阴极与阳极的面积比为1 ;1条件下，进行电锥，得到光亮的锡 铜媒合金锥层。
[0031] 实施例3 ;本实施例的锡-铜-媒合金电锥液包含W下组分：
[0032] 硫酸亚锡 150g/L; 有机橫酸铜 lOOg/L;
[0033] 硫酸镇 80g化； 哲基綾酸 口g/I^; 抗氧化剂 5g/L， 络合剂 25g/L; 稳定剂 3g/L； 光亮剂 站/!^; 去留予水 余虽。
[0034] 使用该锡-铜-媒合金电锥液电锥方法如下：
[00巧]制备锡-铜-媒合金电锥液；将络合剂25g、稳定剂3g和抗氧化剂5g溶于去离子 水中配成溶液，向该溶液中加入居基駿酸12g、硫酸亚锡150g、有机礙酸铜lOOg、硫酸媒80g 并揽拌溶解制成混合液，向该混合液中加入光亮剂2g溶解，再加入余量的去离子水至总体 积为比，得到锡-铜-媒合金电锥液。
[0036] 用氨水调节该电锥液PH至4~8,用碳电极做阳极，工件做负极，在电锥液温度为 6(TC、电流密度为80mA/cm2、阴极与阳极的面积比为1 ;1条件下，进行电锥，得到光亮的锡 铜媒合金锥层。
[0037] 本发明的锡-铜-媒合金电锥液组成简单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保， 电锥得到的锥层无晶须、热稳定性好、延展性好、加工性能强、不易产生裂纹。
[0038] 应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求保护的本发明的精神和范围 的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案 的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
[0039] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细 工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的 保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种锡-铜-镍合金电镀液，其特征在于，包含硫酸亚锡80~150g/L、有机磺酸铜 60~100g/L、硫酸镍40~80g/L、羟基羧酸10~20g/L、抗氧化剂(λ5~15g/L络合剂20~ 35g/L、稳定剂1~5g/L、光亮剂1~5g/L、余量为去离子水。2. 根据权利要求1所述的锡-铜-镍合金电镀液，其特征在于，包含硫酸亚锡100g/ L、有机磺酸铜80g/L、硫酸镍50g/L、羟基羧酸12g/L、抗氧化剂5g/L、络合剂25g/L、稳定剂 3g/L、光亮剂2g/L、余量为去离子水。3. 根据权利要求1所述的锡-铜-镍合金电镀液，其特征在于，所述磺酸铜为甲基磺酸 铜、三氟甲烷磺酸铜、氨基磺酸铜、丁磺酸铜中一种或至少2种的混合物，所述羟基羧酸为 羟基乙酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸中一种或至少2种的混合物。4. 根据权利要求1所述的锡-铜-镍合金电镀液，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸 钠、葡萄糖酸钠中一种或两者的混合物，所述稳定剂为植酸、抗坏血酸中一种或两者的混合 物。5. 根据权利要求1所述的锡-铜-镍合金电镀液，其特征在于，所述光亮剂为糖精、甲 醛、二甲基己炔醇中一种或至少2种的混合物。6. -种使用权利要求1所述的电镀液电镀的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 制备锡-铜-镍合金电镀液：将络合剂20~35g、稳定剂1~5g和抗氧化剂0. 5~ 15g溶于去离子水中配成溶液，向该溶液中加入羟基羧酸10~20g、硫酸亚锡80~150g、有 机磺酸铜60~100g、硫酸镍40~80g并搅拌溶解制成混合液，向该混合液中加入光亮剂 1~5g溶解，再加入余量的去离子水至总体积为1L，得到锡-铜-镍合金电镀液； (2) 用碳电极做阳极，工件做负极，进行电镀，得到光亮的锡铜镍合金镀层。7. 根据权利要求6所述的电镀方法，其特征在于，步骤（1)中得到锡-铜-镍合金电镀 液用氨水调节PH至4~8。8. 根据权利要求6所述的电镀方法，其特征在于，步骤（2)中电镀过程在温度40~ 80°C，电流密度为50~150mA/cm2下进行。9. 根据权利要求6所述的电镀方法，其特征在于，步骤（2)中阴极与阳极的面积比为 (1/2 ~2) :1。
【专利摘要】本发明公开了一种锡-铜-镍合金电镀液及其电镀方法。该电镀液包含硫酸亚锡80～150g/L、有机磺酸铜60～100g/L、硫酸镍40～80g/L、羟基羧酸10～20g/L、抗氧化剂0.5～15g/L络合剂20～35g/L、稳定剂1～5g/L、光亮剂1～5g/L、余量为去离子水。本发明的锡-铜-镍合金电镀液组成简单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保，电镀得到的镀层无晶须、热稳定性好、延展性好、加工性能强、不易产生裂纹。
【IPC分类】C25D3/56
【公开号】CN105369304
【申请号】CN201410395964
【发明人】石明
【申请人】无锡永发电镀有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月12日