[发明专利]用来处理具有外皮的SnO的方法

说明书

本申请是申请人陶氏环球技术有限公司于2012年10月31日提交的名为“用来处理具有外皮的SnO的方法”的中国发明专利申请第201210426230.5号的分案。

技术领域

本发明涉及金属氧化物领域，具体涉及氧化亚锡(SnO)的制备。

背景技术

锡之类的各种金属被用来制造电子器件。例如，人们将纯锡以及锡合金，例如锡-铅、锡-铋、锡-银和锡-银-铜用作互连封装上的焊料。通常通过电镀法将这些金属沉积在电子器件基板上。通常来说，锡电镀浴包含二价锡离子，任选包含合金金属的离子，例如银、铜、铋以及它们的组合,还包含酸电解质，还任选包含各种有机添加剂中的一种或多种。通过选择有机添加剂来提供具有某种所需性质的沉积锡层。

在电镀的过程中，随着锡沉积物电镀的持续进行，溶液中锡(II)离子的量减少。到了溶液中的锡(II)离子必须加以补充的时候，向镀浴中另外加入二价的锡盐。在进行纯锡沉积物的沉积的时候,镀浴中锡(II)离子的确切浓度并不关键，只要包含足够的锡，能够沉积具有所需厚度的锡层即可。但是，在沉积诸如锡-银、锡-铋、锡-铜和锡-银-铜之类的锡合金的时候,为了达到所需的合金组成，镀浴中锡离子的浓度可能是很关键的。因此，人们需要在镀浴中提供已知浓度的锡(II)离子。

人们使用二价锡离子源制备电镀浴，所述二价锡离子源可以是任意合适的锡盐，例如烷基磺酸锡。这些锡盐通常是通过将氧化亚锡(即氧化锡(II))溶于合适的酸、形成所需的锡盐来制备的，可以作为二价锡离子源。氧化亚锡通常以颗粒的形式供应，可以直接溶于酸性的锡镀浴中，或者可以独立地溶于酸，然后以二价锡溶液的形式加入镀浴中。

随着时间推移，氧化亚锡颗粒形成至少部分的二氧化锡(即氧化锡(IV))表面层(即包层或外皮)。很难确定特定量的氧化亚锡中二氧化锡的确切量。二氧化锡在酸中的溶解性较低，因此无法用于镀浴应用。因此，当使用具有至少部分的二氧化锡包层的氧化亚锡颗粒制备锡镀浴，特别是锡合金镀浴的时候，难以获知镀浴中锡(II)离子的确切浓度。另一个问题在于，所述不溶性的二氧化锡形成混浊溶液，必须将其从溶液中除去，例如通过过滤除去。该额外的用来除去不希望存在的不溶性二氧化锡的步骤提高了总体成本，对此种高酸度溶液进行过滤的操作增添了困难。人们需要控制或减少氧化亚锡颗粒表面上的二氧化锡的量。

日本公开专利申请第JP 11-310415 A号公开了一种用来制备氧化亚锡的方法，该方法包括：将SnCl₂溶于盐酸,用氨水和碳酸氢铵的混合物对该溶液进行中和，中和之后的溶液的pH值为6-10,然后将中和后的溶液加热至>50℃,然后用各种有机材料对所得的氧化亚锡进行处理，以防表面氧化形成二氧化锡，所述各种有机材料包括例如L-抗坏血酸,葡糖酸,羟胺,酚,醛和亚硝酸钠。所述有机表面处理材料无法在长时间储存过程中有效地防止氧化，而且这些有机材料会在锡镀浴中累积，有可能对含锡沉积物的性质造成不利影响。

Drawdy等人在《表面和界面分析(Surface and Interface Analysis)》,第16卷,369-374(1990)中公开了在各种温度下用CO对镀覆的氧化锡催化剂进行预处理，然后再使用该催化剂由CO制备CO₂。所述镀覆的催化剂是包含2％Pt的SnO₂,但是好像也存在氢氧化锡。在此预处理之后，同时制得了金属锡和金属铂，还得到了锡-铂合金。也即是说，所述催化剂中至少一部分的氧化锡(IV)被完全还原成锡金属。该论文没有讨论氧化亚锡的制备，没有意识到人们对仅仅部分还原二氧化锡的需求。

人们需要即使在长时间储存之后也具有较少二氧化锡含量的氧化亚锡颗粒,该颗粒可以用来制备锡镀浴，而且不会给含锡(II)离子的镀浴引入不希望有的有机材料。

发明内容

本发明提供了一种方法，该方法包括:a)提供大量氧化亚锡颗粒，所述大量颗粒中的至少一部分包括二氧化锡表面包层；以及b)用还原剂对所述大量颗粒处理一段时间，所述一段时间的处理足以将所述二氧化锡包层的至少一部分还原成氧化亚锡，而且基本上不会形成金属锡。