[发明专利]一种铜基金属表面浸锡液及其应用

说明书

本发明提供一种铜基金属表面浸锡液及其应用。所述铜基金属表面浸锡液按质量浓度计包含如下组分：锡盐10‑200g/L、络合剂50‑300g/L、有机酸10‑400g/L、表面活性剂1‑100g/L、抗氧化剂10‑100g/L和贵金属1‑100ppm，所述络合剂为柠檬酸、硫脲、异硫脲和硫醇的组合。本发明所述铜基金属表面浸锡液配方简单，并适用于水平或垂直生产工艺，易于控制，操作简易，得到的锡面均匀致密，并具有良好的多次可焊性。

技术领域

本发明属于化学镀锡领域，具体涉及一种铜基金属表面浸锡液及其应用。

背景技术

锡是一种具有良好可焊性和抗蚀性的金属，在电子工业中应用广泛。随着电子发展的微型化，印刷电路板(PCB)上的线路、BGA点越做越小，锡作为可焊性镀层已被广泛应用，而传统的热风整平工艺已经不能满足现有工艺要求。而化学浸锡工艺具有优良的多次可焊性、镀层致密、工艺流程简易、环保等优点应用广泛。但因为锡的析氢电位高，催化活性低，若单独使用次亚磷酸钠、硼氢化物、Ti³⁺等还原剂，都不能较好的实现锡的连续自催化沉积，无法获得较厚的镀层。

目前，铜基体上的化学浸锡指的是锡与铜离子发生置换反应，然后经过锡铜共沉积和自催化沉积两个阶段全部反应。镀液一般包括二价锡作离子源、硫脲等络合剂、有机酸、表面活性剂、光亮剂、抗氧化剂、次磷酸盐、贵金属等等。然而，目前所提供的浸锡工艺中存在一些问题，如侵蚀绿油、锡面发黑、锡须太长、贾凡尼效应。相对化学镍金、化学镀银的贾凡尼现象，化学浸锡在以往的粗线路、大焊盘(pad)位对电气性能的影响较小，因而未引起足够的重视。现今对高介电常数、高频材料或小pad位上化学沉锡，此类材料上要求在信号传输衰减小。此时，化学浸锡的贾凡尼效应将会对信号传输和稳定产生一定影响。

CN101705482A公开了一种烷基磺酸化学镀锡液，其包括以下含量的组分：有机磺酸锡盐1-40g/L、有机酸5-250g/L、络合剂5-300g/L、还原剂20-150g/L、表面活性剂0.5-50g/L、抗氧化剂0.1-25g/L、贵金属盐1-500mg/L和光亮剂0.5-3g/L，该烷基磺酸化学镀锡液添加大量的还原剂和光亮剂，因此制备得到的镀层中有机物含量较高，镀层脆性较大，不能达到电子器件对镀层柔软性的需要，因此对高介电常数、高频材料或小pad位上化学沉锡不适用。

CN107365986A公开了一种化学锡处理剂及应用该化学锡处理剂的镀锡工艺，该化学锡处理剂包括如下含量的原料：有机锡盐100-150g/L、有机酸30-50mL/L、络合剂50-100g/L、还原剂50-100g/L、螯合剂1-10g/L、表面活性剂5-30g/L、抗氧化剂1-10g/L、有机酸银1-10g/L、光泽剂1-5g/L和腐蚀抑制剂5-50g/L，该化学锡处理剂在镀锡工艺中易发生锡迁移，产生较长锡须，影响了线路板的加工和使用。

因此，开发一种能够很好的实现锡的连续自催化沉积的浸锡液是本领域目前研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜基金属表面浸锡液及其应用，所述铜基金属表面浸锡液配方简单，并适用于水平或垂直生产工艺，易于控制，操作参数宽，得到的锡面均匀致密，并具有良好的多次可焊性。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供铜基金属表面浸锡液，所述铜基金属表面浸锡液按质量浓度计包含如下组分：锡盐10-200g/L、络合剂50-300g/L、有机酸10-400g/L、表面活性剂1-100g/L、抗氧化剂10-100g/L、贵金属1-100ppm；所述络合剂为柠檬酸、硫脲、异硫脲和硫醇的组合。