[发明专利]新型水溶性镀铜保护剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀铜表面保护剂及其制备方法，该表面保护剂适用于通讯行业滤波器或印刷线路板镀铜表面的保护剂。

背景技术

通讯行业中广泛使用的通讯模块的盖板、腔体和连接器等器件，多采用镀银的方法制作。随着国际银价的不断上涨，传统采用的镀银工艺正在向成本相对低廉的镀铜工艺转化，但由于金属铜的反应活性远高于银，在空气中易与水份、SO₂、H₂S、NO₂等介质作用，而生成腐蚀产物或氧化物，使通讯器件的接触电阻增大，导致电信号不稳定或中断，甚至引发事故。因此镀铜的防护问题一致是人们在努力攻克的一个重要难题。

目前解决镀铜防护问题，主要采用两种方法：

第一种方法，是增强镀铜表面微孔的封闭性。采用有机溶剂型保护剂，利用有机溶剂良好的溶解性能，将溶解在其中的缓蚀剂带入到镀铜表面孔隙处，待有机溶剂挥发后，缓蚀剂即附着在孔隙处，对镀铜表面形成有效封闭——隔绝大气中的有害气体成分，从而达到防护目的。但是，该方法中采用的有机溶剂，为含卤素的挥发性液体，因其对大气臭氧层存在破坏作用，已被禁用——从2011年1月1日，凡签订《蒙特利尔条约》的国家(我国属于签约国之一)，均禁止生产和使用此种有机溶剂。

第二种方法侧重于表面钝化。采用咪唑类化合物单一钝化，在镀铜表面生成一层均匀致密的钝化氧化膜，隔绝大气中的有害气体成分，达到防护目的。这种方法，虽然可使镀铜表面生成的钝化氧化膜均匀致密，但因其膜层较厚，大大增加了电接触表面的接触电阻，且镀铜产品表面的耐盐雾性能较差，故不适用于某些电气性能要求较高的电子元件。

发明内容

本发明的目的在于，克服镀铜防护存在的难题，提供一种环保高效的镀铜保护剂及其制备方法。

本发明是这样实现的：

以水作溶剂，稀土盐、有机缓蚀剂、有机高分子和表面活性剂为溶质，各组分配比为：

a.稀土盐所占质量比为0.5～2％；

b.有机缓蚀剂所占质量比为20～25％；

c.有机高分子所占质量比为10～20％；

d.表面活性剂所占的质量比为15～20％；

e.余量为水。

所述稀土盐，是指两种镧系金属盐的复配；

所述有机缓蚀剂，是指氮唑类、咪唑类、芳基咪唑类、有机胺类化合物中的至少两种物质的复配。氮唑类与咪唑类复配时配比为1∶1，氮唑类与有机胺类复配时配比为1∶2，咪唑类与有机胺类复配时配比为1∶2；

所述有机胺类化合物，为RNH₂、R₂NH、R₃N中的一种或两种、三种的等比例混合物，R分子式为C_nH_2n+1，其中n≥6；

所述有机高分子，是指聚乙烯蜡；

所述表面活性剂，是指烷基醚类表面活性剂；

所述水，是指工业用的去离子水。

本发明之水溶性镀铜保护剂的制备方法，依以下步骤进行：

a.向反应釜内加入40～60％计算量的去离子水，加热至45～50℃；

b.准确称取计算量的稀土盐，加入45～50℃去离子水，搅拌至溶解，得无色透明溶液A；

c.准确称取计算量的有机缓蚀剂，加入反应溶液，45～50℃下搅拌至溶解，得淡黄色溶液B；

d.准确称取计算量的表面活性剂(又称“OP10”)，在40～45℃下加热到完全溶解，得深黄色透明溶液C；

e.将溶液C趁热倒入溶液B中，40～45℃下搅拌15min，得淡黄色乳浊液D；

f.准确称取计算量的有机高分子，加入溶液D，得淡黄色粘稠液，40～45℃下搅拌45min后，向其中加入余量去离子水定容，继续搅拌至粘稠液细腻均匀，即得产品。

该水溶性镀铜保护剂的使用方法，依下述步骤进行：

a.将保护剂原液水浴加热至40～45℃，使保护剂原液呈均匀粘稠流动性的溶液；

b.将去离子水加热至40～45℃，后倒入加热好的保护剂原液中，搅拌至保护剂原液被稀释为浓度为10～20％的乳白色工作液；

c.将清洁的待保护工件在40～45℃保护剂工作液中浸泡90～180s；

d.将做过保护剂的工件在35～40℃去离子水中清洗2～3遍，然后控干工件盲孔中的清洗水；

e.用压缩空气吹去工件盲孔及表面的清洗水；

f.将清洗吹干后的工件在80～120℃烘箱中烘烤30～45min；