一种磺酸型半光亮纯锡电镀液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种磺酸型半光亮纯锡电镀液。
【背景技术】
[0002] 锡镀层稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展 性，因此在工业上有广泛的应用。为了防止操作或使用人员眼睛疲劳，现在流行采用低反光 或无反光的镀层和表面装饰工艺。与光亮镀锡不同，这类镀锡称为半光亮镀锡，或哑光镀锡 工艺，其所得镀层被称为半光亮锡或哑锡、雾锡。半光亮镀锡添加剂单一简单，镀液容易管 理，能细化镀层结晶，提高分散能力，但不使镀层产生光亮。这种工艺有利于提高镀层附着 力和致密性，同时在装配流水线上减少了光反射污染。在集成电路、印制线路版、电子元器 件上都有广泛应用。以前为达到半光亮镀层的效果，多采用锡铅合金镀层。随着越来越高 的环保要求，铅的使用受到更加严格的限制，因而半光亮镀纯锡工艺必将成为主要的选择。
[0003] 相对于已日臻成熟的电镀光亮纯锡技术，关于半光亮镀纯锡的工艺和文献并不多 见。目前用于半光亮纯锡工艺的主要为硫酸盐型镀液酸性镀锡工艺，即在以硫酸和硫酸亚 锡为基本镀液的成分中加入哑光镀锡添加剂，其主要特点镀液电流效率高，操作简便，但镀 层易于长晶须，镀层的内应力难于控制，镀液稳定性较差，需要经常处理。最近国内公开了 一种基于硫酸体系的半光亮酸性镀锡液，其特点是各添加剂用量大大减少，降低了成本；但 是添加剂组分过多，镀液不易控制，稳定性未能改善。用于半光亮纯锡工艺除硫酸盐型镀液 酸性镀锡工艺外也有甲基磺酸体系和氟硼酸体系镀锡等。氟硼酸盐镀锡液成本比硫酸盐镀 液高，还存在着氟化物的污染等缺点，目前几乎不被使用。甲基磺酸体系以其沉积速率高， 废水容易处理等优点而被应用到连续电镀生产中，但是当前应用的大多数镀液的分散能力 差、二价锡易水解。最近国内公开了一种基于磺酸体系的半光亮纯锡电镀液，其特点是可在 弱酸范围下操作，pH值为0. 5~6. 5之间；镀液稳定性及镀层性能良好，但存在由于操作温 度及电流密度低而导致的镀速相对较低的缺陷。
[0004] 因此，有必要加强对半光亮纯锡电镀液及其工艺的研究，研制出一种稳定高效的 电镀液，以满足实际应用和市场的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种分散能力强、稳定、高效的 磺酸型半光亮纯锡电镀液。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种磺酸型半光亮纯锡电镀液， 包括如下浓度的组分：
[0007] 甲基磺酸 100~120g/L; 甲基磺酸亚锡 200~250#1^ 光亮剂 2~8g/Li 稳定剂 5~10g/L; 润滑剂 10~15g/L; 晶粒细化剂 2~5g/L;:
[0008] 所述稳定剂包括如下浓度的组分：
[0009] 乙醇 2. 5 ~4mol/L ;
[0010] 亚硫酸钠 3. 0 ~5. Omol/L ;
[0011] 硫酸亚铁 0? 5 ~1. 5mol/L〇
[0012] 其中，所述光亮剂为萘酚乙氧基化物。
[0013] 其中，所述润滑剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP系列。
[0014] 其中，所述润滑剂为NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物。
[0015] 其中，所述晶粒细化剂为椰子油脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸 亚锡为主盐，在光亮剂、稳定剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，使该 锡电镀液具有以下有益效果：
[0017] 1、不含氟硼酸盐和铅、铋、铈等重金属，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃液处 理成本低，对环境无污染，安全、环保；
[0018] 2、该磺酸型半光亮纯锡电镀液中各组分分散性好，通过各组分的协调作用，有效 的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮 透明，稳定性高，有效克服了现有酸性镀锡工艺所采用的锡电镀液中存在的不足；
[0019] 3、该磺酸型半光亮纯锡电镀液相容性好，通用性强；
[0020] 4、将该磺酸型半光亮纯锡电镀液进行电镀时，沉积速度快，生产效率高，而且从高 区到低区宽广的电流密度范围内，均可获得外观一致的半光亮纯锡镀层，且锡电镀层中结 晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的耐蚀性、抗变色剂和可焊性，特别适用电子电器的 接插件、端子、以及1C和半导体分立器件的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022] 实施例1
[0023] 本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：
[0024] 甲基磺酸 lOOg/L; 甲基磺酸亚锡 200:g*;: 光亮剂 2g/L; 稳定剂 5g/L; 润滑剂 l〇g/L:; 晶粒细化剂 2g/L;
[0025] 稳定剂包括如下浓度的组分：
[0026] 乙醇 2. 5mol/L;
[0027] 亚硫酸钠 3.Omol/L;
[0028] 硫酸亚铁 0? 5mol/L。
[0029] 光亮剂为0 _萘酚乙氧基化物，润滑剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP系列，润滑剂具体 为NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物，例如NP-10,晶粒细化剂为椰子油脂 肪醇聚氧乙烯醚。
[0030] 上述实施例磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸亚锡为主盐，在光亮剂、稳定 剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，磺酸型半光亮纯锡电镀液中各组 分分散性好，通过各组分的协调作用，有效的避免了亚锡离子的水解和光亮剂等组分的氧 化，保证了该磺酸型半光亮纯锡电镀液清亮透明，稳定性高，有效克服了现有酸性镀锡工艺 所采用的锡电镀液中存在的不足。同时，该磺酸型半光亮纯锡电镀液相容性好，通用性强。 另外，该磺酸型半光亮纯锡电镀液不含氟硼酸盐和铅，也不含甲醛和易燃物，电镀后的废弃 液处理成本低，对环境无污染，安全、环保。将该磺酸型半光亮纯锡电镀液进行哑锡电镀时， 沉积速度快，生产效率高，而且从高区到低区宽广的电流密度范围内如10~l〇〇A/dm 2,均可 获得外观一致的半光亮纯锡镀层，且锡电镀层中结晶细致，锡电镀层均匀，且其具有优异的 耐蚀性、抗变色剂和可焊性，特别适用电子电器的接插件、端子、以及1C和半导体分立器件 的滚、挂镀哑光纯锡镀层等电子电镀工业领域。
[0031] 实施例2
[0032] 本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：
[0033] 甲基磺酸 110g/L; 甲基磺酸亚锡 220g/L; 光亮剂 6g/L； 稳定剂 8g/L; 润滑剂 12g/L, 晶粒细化剂 3g/L;
[0034] 所述稳定剂包括如下浓度的组分：
[0035] 乙醇 3mol/L ;
[0036] 亚硫酸钠 4mol/L ;
[0037] 硫酸亚铁 lmol/L
[0038] 本实施例中光亮剂、润滑剂及晶粒细化剂的选择参考实施例1。
[0039] 实施例3
[0040] 本实施的磺酸型半光亮纯锡电镀液包括如下浓度的组分：
[0041] 甲基磺酸 120g/L; 甲基磺酸亚锡 250g/L; 光亮剂 8g/L;
[0042] 稳定剂 IQg/L; 润滑剂 ISg/L; 晶粒细化剂 5g/L;
[0043] 所述稳定剂包括如下浓度的组分：
[0044] 乙醇 4mol/L;
[0045] 亚硫酸钠 5.Omol/L;
[0046] 硫酸亚铁 1. 5mol/L。
[0047] 本实施例中光亮剂、润滑剂及晶粒细化剂的选择参考实施例1。
[0048] 以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的 思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。
【主权项】
1. 一种磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于，包括如下浓度的组分： 甲基磺酸 100~丨20g/L; 甲基磺酸亚锡 200~250g/L; 光亮剂 2~8gi; 稳定剂 润滑剂 10~15g/L; 晶粒细化剂 2~5g/L; 所述稳定剂包括如下浓度的组分： 乙醇 2. 5 ~4mol/L ; 亚硫酸钠 3. 0~5. Omol/L ; 硫酸亚铁 0· 5~I. 5mol/L。2. 根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述光亮剂为 β-萘酚乙氧基化物。3. 根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述润滑剂为壬基 酚聚氧乙烯醚NP系列。4. 根据权利要求3所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述润滑剂为 NP-10、NP-12、NP-40中的一种或至少两种的混合物。5. 根据权利要求1所述的磺酸型半光亮纯锡电镀液，其特征在于：所述晶粒细化剂为 椰子油脂肪醇聚氧乙烯醚。
【专利摘要】一种磺酸型半光亮纯锡电镀液，包括如下浓度的组分：甲基磺酸100～120g/L；甲基磺酸亚锡200～250g/L；光亮剂2～8g/L；稳定剂5～10g/L；润滑剂10～15g/L；晶粒细化剂2～5g/L；所述稳定剂包括如下浓度的组分：乙醇2.5～4mol/L；亚硫酸钠3.0～5.0mol/L；硫酸亚铁0.5～1.5mol/L。本磺酸型半光亮纯锡电镀液采用烷基磺酸亚锡为主盐，在光亮剂、稳定剂、烷基磺酸、润湿剂、晶粒细化剂等组分的协同作用下，本磺酸型半光亮纯锡电镀液分散能力强、稳定、高效。
【IPC分类】C25D3/32
【公开号】CN105063680
【申请号】CN201510519605
【发明人】沈秋
【申请人】无锡桥阳机械制造有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月21日