专利名称：电子元器件外引线的微蚀剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及电子元器件外引线电镀前的腐蚀处理技术。
背景技术：
为了提高电子元器件铜质外引线的可焊性，需要电镀锡或锡铅合金。锡铅合金具有优良的可焊性，并可防止“锡须”的生成。但是重金属铅对人体及环境具有严重危害，因此电镀锡铅合金已逐步被无铅电镀锡代替。但无铅电镀锡对电镀前铜质外引线基体表面的处理有高的要求。现有技术中，无论是有铅电镀锡或无铅电镀锡，在电镀前对镀件表面普遍采用硫酸和过氧化氢进行微蚀处理，剥离表面的铜氧化层。采用上述微蚀剂进行镀前表面处理，腐蚀很强烈，腐蚀速度快而不均匀，带来的问题是腐槽中的腐蚀液失效快，120升的腐蚀液，只足以使用8～10小时。为维持连续生产，要频繁更换槽中腐蚀液，提高了生产成本，费时费力。而且腐蚀后的镀件表面粗糙，光亮的表面变得灰暗、发花。由于强腐蚀对镀件表面晶格结构严重损伤，附着在元器件引线脚上的锡层，长时间使用之后容易生长“锡须”，引起电短路故障。
发明内容
申请人针对上述缺陷，进行了研究改进，提供另一种电子元器件外引线电镀前的微蚀剂，其对镀件表面腐蚀较和缓、均匀，起微蚀作用，有效使用期长，既能剥离表面的铜氧化物，又保持镀件表面光亮、细腻。
本发明提供的电子元器件外引线的微蚀剂，由每100升水中含用如下组份的物质组成硫酸 1000克过硫酸盐 1300～2000克分别含有镍、钴、镁金属离子的盐 4～300克含氧酸根盐 15～400克磺酸 20～200克在上述组分中，硫酸用于还原或剥离镀件表面的氧化铜。过硫酸盐在水溶液中分解出活性原子态氧[O]，对镀件表面的铜起氧化或腐蚀作用。过硫酸盐分解活性原子态氧的化学反应活性较现有技术使用的过氧化氢要和缓许多，对镀件表面起微蚀作用，由此显著延长其有效使用期，同时使腐蚀较均匀，腐蚀后的镀件表面光亮细腻。其余组分作为稳定剂，共同作用于抑制活性原子态氧之间结合成氧气外逸，从而保持溶液中原子态氧的一定浓度，保持溶液一定的腐蚀作用。
在上述组分中，所述过硫酸盐选自于过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中至少一种，优选过硫酸钾；所述含氧酸根盐选自于硫酸根盐、硅酸根盐、磷酸根盐、硼酸根盐，可以至少选取其中一种，优选硫酸根盐。所述磺酸选自于甲基磺酸、氨基磺酸，至少其中一种，优选甲基磺酸。
上述各组分的含量范围是在经过大量试验的基础上确定的。
具体实施例方式下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。
将前述各组分溶解于水即可以容易调配出本发明微蚀剂。所用的水最好用去离子水。在使用方法上，将本发明制剂置于腐蚀槽中，将金属镀件置入槽中浸泡，微蚀剂的温度较好在10～40℃范围，优选23±2℃；微蚀时间根据镀件的表面状况不同有不同一般在10秒～200秒的范围。
为评价本发明微蚀剂的应用技术效果，实施例用微蚀剂有效使用时间、对镀件表面腐蚀速率以及镀件腐蚀后的表面状况来评价。
镀件表面的腐蚀速率用微蚀剂每分钟腐蚀的铜表面层厚度为衡量单位，其厚度用千分表或测距显微镜测定，测定镀件腐蚀以前以及腐蚀80秒之后三处的厚度数据，分别取平均值，两厚度平均值之差即为腐蚀掉的铜层厚度，将该厚度除以腐蚀时间，即可求得腐蚀的速率。
微蚀剂对镀件进行腐蚀，具有有效使用时间，用上述测定腐蚀速率的办法，当测定微蚀剂对镀件进行腐蚀的速率小于按工艺标准要求的腐蚀速率(取值10-5毫米/分钟)时，确定为微蚀剂失效，微蚀剂维持工艺标准要求腐蚀速率的使用时间即为有效使用时间；镀件腐蚀后的表面状况用100倍显微镜观察。
按照前述技术方案，微蚀剂各组分在其取值范围内取值，先将70％磺酸及比重为1.83的硫酸溶解于100升去离子水中，然后加入其余组分。其中的固态组分分别研磨成100～200目的粉状，再溶解于水，构成表1所示实施例1～例4。
用现有技术所使用的比重为1.83的硫酸、30％过氧化氢以及余量水配制的镀件表面腐蚀剂，作为对比实施例1～例2，列于表1中。各实施例的腐蚀剂按前述方法确定出的腐蚀速率、有效使用时间以及表面状况，也见于表1中。
实施例1～～例6中，测定腐蚀速率时，腐液温度取23±2℃，腐蚀时间80秒；测定腐蚀液有效使用时间时，按每小时腐蚀1700条SOP28型集成电路引线框架条以及腐蚀温度23±2℃、每条腐蚀时间80秒来测定。
表1(腐蚀温度23±2℃，腐蚀时间80秒)
权利要求
1.电子元器件外引线的微蚀剂，由每100升水中含用如下组份的物质组成硫酸 1000克过硫酸盐 1300～2000克分别含有镍、钴、镁金属离子的盐4～300克含氧酸根盐15～400克磺酸 20～200克。
2.按权利要求1所述电子元器件外引线的微蚀剂，其特征在于所述过硫酸盐选自于过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中至少一种。
3.按权利要求1或2所述电子元器件外引线的微蚀剂，其特征在于所述含氧酸根盐选自于硫酸根盐、硅酸根盐、磷酸根盐、硼酸根盐。
4.按权利要求1或2所述电子元器件外引线的微蚀剂，其特征在于所述磺酸选自于甲基磺酸、氨基磺酸。
全文摘要
本发明提供一种电子元器件铜质外引线电镀前的微蚀剂，其对镀件表而腐蚀较和缓均匀，技术效果在于其有效使用期长，既能剥离镀件表面的铜氧化物，又保持镀件表面光亮细腻。该微蚀剂由每100升水中含用如下组份的物质组成硫酸1000克；过硫酸盐1300～2000克；分别含有镍、钴、镁金属离子的盐4～300克；含氧酸根盐15～400克；磺酸20～200克。
文档编号C23F1/10GK1818146SQ20051002267
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者李兵 申请人:无锡华润安盛科技有限公司