[发明专利]电解锡镀液及电解锡电镀法有效

专利信息
申请号: 200910146202.6 申请日: 2009-06-12
公开(公告)号: CN101619470A 公开(公告)日: 2010-01-06
发明(设计)人: 今成真明;丁辉龙;嶋津元矢;太田康夫 申请(专利权)人: 罗门哈斯电子材料有限公司
主分类号: C25D3/32 分类号: C25D3/32
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 项 丹;樊云飞
地址: 美国马*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 电解 锡镀液 电镀
【说明书】:

技术领域

本发明涉及锡镀液及电解锡电镀法;更详细地说,涉及电解锡镀液及用于镀敷芯片元件如陶瓷电容器的电解锡电镀法。 

背景技术

芯片元件是镀敷了锡、铜、银、金、镍、钯或其合金等的金属,其使用电镀法如滚镀、用流动镀敷装置(flow-through plater)的电镀等进行镀敷,取决于芯片的形状和要镀敷区域的构造。锡镀的目的是向芯片元件的电极部分提供可焊性。 

但是,使用锡镀,尤其是滚镀,会产生芯片元件相互粘结(下文中也称为聚结、粘着和联结)的问题。粘结在一起的芯片成为次品,降低了产品的产率。粘结在一起的芯片元件占芯片元件总数的比例称为联结率(coupling rate),在严重的情况下,联结率可超过90%。 

已知当芯片元件在使用含有硫酸或甲磺酸作为基料的常规镀浴的桶内进行镀敷时会发生联结。为了解决这一问题,日本未审查专利申请2003-82492公开了一种在芯片型陶瓷电子元件上形成电极的方法,该方法使用含有磺酸亚锡作为亚锡盐,络合剂如柠檬酸、葡糖酸或焦磷酸等,以及光泽剂的锡电镀浴。 

但是,日本未审查专利申请2003-82492的镀液包括络合剂,所以镀液的废水处理和洗水难以进行。因此,从保护环境的角度出发,不含络合剂的低pH锡镀浴是优选的。 

此外,具有极好焊接湿润性的锡镀浴对于向芯片元件提供可焊性等的锡镀而言是重要的。本发明的发明人早先就改进了这一点,并发现了特定的萘酚化合物可用作用于电解锡镀的添加剂,所述电解锡镀可形成具有均匀外观的锡膜,并且沉积的锡膜具有有利的焊接湿润性,还发现了该可焊性可使用特定的萘酚化合物来改善。 

发明内容

因此,本发明的目的是提供用于芯片元件的镀液以及用于芯片元件的电镀法,其不使用络合剂,并在进行电解锡镀,尤其是在使用滚镀法进行电解锡镀时,提供有利的焊接湿润性和极低的联结率。 

作为为达到上述目的而进行的刻苦研究的结果,本发明的发明人发现了比常规的膜具有更高的膜表面硬度的平滑的锡镀膜,其可通过在强酸(pH为1或更小)锡镀浴,尤其是不含络合剂的桶锡镀浴中使用特定的化合物来将镀敷的基材之间的粘结最小化。 

换句话说,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,其包含:(A)亚锡离子,(B)酸,(C)N,N-二聚氧化烯-N-烷基胺、氧化胺或其混合物,以及(D)抗粘结剂,其中,pH为1或更小。 

此外,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,除了组分(A)-(D)之外,其还包含:(E)电镀均匀性改进剂。 

此外,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,除了组分(A)-(E)之外,其还包含:(F)由以下通式(1)表示的丙烯酸或丙烯酸衍生物,以及(G)抗氧化剂: 

式中,R表示氢原子或含有1-3个碳原子的烷基。 

此外,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,其中,前述N,N-二聚氧化烯-N-烷基胺是由以下通式(2)表示的一种或多种化合物: 

式中,R表示具有6-28个碳原子的烷基,w、x、y和z各自表示0-30之间的整数。但是,w、x、y和z之和不为0。 

此外,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,其中,前述氧化胺是由以下通式(3)表示的一种或多种化合物: 

式中,R表示烷基、环烷基或芳基,R’表示氢原子、烷基或环烷基。 

此外,本发明一方面提供了一种用于芯片元件的电解锡镀液,其中,前述(D)抗粘结剂是一种或多种选自芳族醛和芳族酮的化合物。 

此外,本发明一方面提供了一种电镀芯片元件的方法,其包括使用电解锡镀液对芯片元件进行电解锡镀,所述电解锡镀液包含:(A)亚锡离子,(B)酸,(C)N,N-二聚氧化烯-N-烷基胺、氧化胺或其混合物,以及(D)抗粘结剂,其中,pH为1或更小。 

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