[发明专利]镀锡液

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀锡液，特别是一种用于印制板的亚光镀锡金属抗蚀剂的镀锡液。

背景技术

镀锡或镀锡铅合金用于锡焊或防蚀涂层。尽管如此，根据目前的技术发展，印制板的布线图变得更加复杂，以至于预镀产品的形式也变得更加复杂。因此，需要同时在精细部件和主要部件上形成一致的镀层。更进一步，当待镀印制板包含通孔时，甚至在通孔内部也需要形成一致的镀层。

由于在通孔内部能形成一致镀层的常规镀锡液包含较强的抑制剂，因此沉积颗粒会变得更大，并且烧焦沉积物，树枝状沉积或粉末状沉积，容易在电流密度高的部分发生。为了避免这样的问题，需要增加一定数量的金属离子并提升镀浴的温度，精细部件和主要部件的镀层厚度变得相当不同，并且板上的所谓镀层厚度分布变得可以接受而且高电流密度下的镀层烧焦不会再发生。更进一步，降低电流密度可以减少镀层烧焦，但由于单位时间的电镀效率下降而并不可行。

虽然高分散镀槽，低金属浓度/高酸度能形成较好的一致厚度，但镀槽要求在低电流密度下操作，因为在高分散镀槽中极限电流密度下降。

JP3336621公开了一种用于镀锡浴的组合物，包括金属离子，导电酸或它们的盐，非离子表面活性剂以及至少一种邻二氮杂菲化合物，镀浴中的酸性成分是酸或弱酸。尽管如此，按照接下来的论述，即使使用的表面活性剂是非离子表面活性剂，镀层厚度在低电流密度的部分也会变薄，以致镀层的厚度分布变得更差。

US4923576公开了一种包含杂环化合物的锡铅合金镀液，杂环化合物包含至少两个氮原子。尽管如此，按照接下来的论述，一些在专利中描述的包含至少两个氮原子的化合物仍然会引起在含有通孔的印制板上形成不一致镀层外观的问题。

发明内容

本发明是鉴于常规技术中的上述问题而完成的。本发明的目的是提供一种镀锡液，使得通孔中电镀有显著的一致性，镀层厚度分布有显著的一致性，并且甚至在包括复杂布线图的印制板的电镀中不产生烧焦沉积物。

本发明的发明人已经研究镀锡液并发现包含一些特定化合物的组合物的镀锡液实现了一致的厚度分布，没有烧焦沉积物，以及在通孔内显著的镀层一致性，例如分散能力，其中这些特定的化合物都是已知的镀液成分。

特别地，本发明涉及镀锡液，包括锡离子源，至少一种非离子表面活性剂，咪唑啉二羧酸盐以及1，10-邻二氮杂菲。非离子表面活性剂优选在分子中包含聚氧化烯烃取代基的非离子表面活性剂。另外，按照本发明的镀锡液可能包含抗氧化剂。

具体实施方式

贯穿说明书中的下面的缩写具有以下含义，除非另外的含义在内容中是明确的，℃＝摄氏度，g＝克，mL＝毫升，L＝升，wt％＝重量％，A/dm²和ASD＝安培每平方分米，μm＝微米。

本发明的镀锡液包含锡离子源，至少一种类型的非离子表面活性剂，咪唑啉二羧酸盐以及1，10-邻二氮杂菲。

任意的在镀液中溶解后能形成锡离子的锡离子源都可以使用，无机的或者有机的锡盐都可以。锡离子源的实例包括硫酸锡，氟硼化锡，锡卤化物，甲磺酸锡，乙磺酸锡，丙磺酸锡，2-羟基乙烷-1-磺酸锡，2-羟基丙烷-1-磺酸锡，1-羟基丙烷-2-磺酸锡。这些可以单独使用或者两个或更多个一起使用。

镀液中锡离子源的浓度按照金属锡优选在5到35g/L的范围，更优选10到30g/L，最优选15到25g/L。

任意的非离子表面活性剂都可以使用。非离子表面活性剂的实例包括聚氧化烯烷基苯基醚基表面活性剂以及聚氧化亚烷基二醇基表面活性剂。更具体地，聚乙二醇，聚氧化烯壬基苯基醚，以及聚氧化亚乙基丙烯共聚物。在分子中包含聚氧化烯烃取代基的非离子表面活性剂是优选的。更具体地，烷基醇环氧乙烷加成物在分子中包含7个或更多摩尔的环氧乙烷取代基，优选7到20摩尔。

镀液中非离子表面活性剂的浓度优选在1到4.5g/L的范围，更优选1.5到3g/L，最优选2到2.5g/L。

本发明中使用的咪唑啉二羧酸盐将是含有如下结构的化合物。下面结构式中的咪唑啉二羧酸盐是作为钠盐来描述的，但本发明中的咪唑啉二羧酸盐并不限于钠盐。任意的盐都可以使用。

化学式1

其中，R1代表包含1至20个碳原子的烷基，R2和R3代表直接结合的或包含1至5个碳原子的亚烷基，碳原子可能是相同的或不同的。镀液中咪唑啉二羧酸盐的浓度优选在0.2至1.0g/L的范围，更优选为0.3至0.7g/L，最优选为0.4至0.6g/L。